谈负荷开关-限流熔断器组合电器对变压器的保护

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（1.国网北京市电力公司门头沟供电公司；2.国网辽宁省电力有限公司本溪电力经济技术研究所）

摘要：在城乡电网改造中负荷开关一熔断器组合电器被运用的最为广泛，因为它具有结构简单，成本低，独特的保护变压器短路的性能等优点。本文主要是分析变压器的保护装置，根据实际的发展情况来探究负荷开关-熔断组合电器应具备怎样的要求标准，才能更好的保证配电变压器设备，使得电力系统的整体运行效率得到提升。

关键词：负荷开关-限流熔断器；组合电器；变压器

城乡电网改造的进程不断加快，很多地方纷纷出现很多不同的供电方式，比如：箱式变电站、终端变电站、环网供电单元等。在这么多的供电方式中，保护装置在里面其关键性作用，例如变压器突然发生了故障，如保护装置能够快速有效的屏蔽故障迅速恢复供电，及时的保护了高、低压开关设备和变压器不受损害。本文分析的重点是保护装置，探究负荷开关-熔断组合电器应具备怎样的要求标准，才能更好的保证配电变压器设备，使得电力系统的整体运行效率得到提升，另外全面分析整个电力工程的成本，在保证安全可靠的前提下，尽量的节约成本，给用户提供满意的服务之外还带来实惠的价格。

1负荷开关-熔断器组合电器简介

1.1特点

负荷开关的结构简单，是一种具有灭弧装置的操作电器，可以切断过载电流与负荷电流，但是短路电流无法切断，只有熔断器可以切断短路电流来保护电器设备。因此把负荷开关和高压熔断器组合起来构成负荷开关-熔断器组合电器，这样不仅可以切断过载电流，负荷电流，也可以切断短路电流。

组合电器中的限流型高压熔断器部分，里面的熔丝是由一根或者多根的细铜丝拧紧成螺旋状放在石英砂中，如果出现电流过载或者短路现象时，里面的熔丝会被熔断，整个石英砂的交接出会出现很多电弧。因为石英砂具有去游离作用，可以减少金属蒸气，具有很好的冷却性，电弧会在短路电流值达到封顶时被断开，从而迅速的熄灭。这种熔断器的有点就是具备限流能力和迅速开断电流的能力。因为是在封闭的瓷管中发生的熔断过程，因此管外不会有气流泄出。

1.2优势

1）开合空载变压器的性能较好

因为环网柜可以承担沉重的低压电器设备运行压力和提供带能源，所以通常情况下，电源的配电变压器容量低于620kVA。配电变压器的空载电流一般为额定电流的百分之二，电流较小。容量越大，配电变压器的空载电流越小，根据环网柜的开合空载变压器电流小的优点，不会产生巨高的过电压，具有很好的保护效果。

2）能够对配电变压器进行良好的控制

高遮断容量后备式的限流熔炉断器可以保护整个电网的运行安全的主要原因是因为它具有限流与快速切断电流的优点，可以迅速的十毫秒的时间内切断短路故障，限制短路的电流。从断路器通过继电保护装置的判断再加上燃弧和熄弧的时间，整个过程需要大约有六十毫秒左右的时间，因此使用负荷开关-熔断器组合电器具有很好的保护作用。

2负荷开关-限流熔断器组合电器对变压器的保护原理及形式

只有当负荷开关-熔断器在不断的运行中，才可以起到保护变压器的作用。通常情况下，负荷开关-熔断器有三种比较有用的保护方式，包含：手动分立、熔断器分离、电动分立。至有使用撞击器来实现负荷开关的三相联动，负荷开关只有使用温度、过游、接地等信号才能分断。

2.1手动或电动分离

在手动或者电动分离实现脱口分闸的工作原理是：是利用装置里弹簧的弹力，在负荷开关脱口时给出手动或电动的分闸信号，完成脱扣分闸。但是这种类型的设计至少需要两根弹簧以上，相对比较复杂，两根弹簧分别作为分闸和储能使用。当负荷开关的合闸出现短路现象时，熔断器能够立刻跳闸，在50m/s左右的短时间内，撞击器的联动负荷开关完成整个分闸过程，隔离故障，保证设备机器的整个运行安全性。

2.2熔断器分离，通过撞击器让负荷开关可以三相联动

一定要判断组合电器的实际转移电流需求小于负荷开关断额定转移电流，这是选择高压熔断器型号选择的标准。另外，假设在额定电流与最小开断电流之间，会出现一个熔断器不能开断的重要电流区域，为了保护好变压器，便要开断负荷开关。

2.3通过过游、接地、温度等信号让负荷开关分断

这种工作的原理是：使用瓦斯、温度、过流、接地等其他的信号动作来使脱扣器达到分离，从而负荷开关开断。但是负荷开关的额定电流或转移电流过高，就会导致负荷开关开断失败。因此在继电保护过程中要在互相配合的情况下进行负荷开关-熔断器组合电器运作。

3将负荷开关-熔断器组合电器用于变压器保护时的注意事项

3.110kV负荷开关的选择类型

有两种类型的负荷开关，第一种是SF6负荷开关的频繁型，第二种是用空气作为绝缘介质的负荷开关的一般型。其中第一种具有使用寿命长，开断力强等优点。以前我国一直使用的是一般型负荷开关，但是社会科技水平的进步，一般型负荷开关已经不能再适应这个社会需求了，从而出现了真空盒的负荷开关，并被广泛运用。近几年，大量生产频繁型负荷开关，也用频繁型负荷开关的电力系统逐渐代替了一般型负荷开关的电力系统。因为一般型负荷开关在灭弧能力上没有SF6负荷开关的灭弧能力强，在35kV户外配电变压器的应用过程中，SF6负荷展现出其优良的效果。

3.2转移电流对负荷开关的要求

三相熔断器的其中一相熔断器发生熔断现象，也会影响另外两相熔断器，这时撞击器就会导致高压负荷开关开闸，另外两相过载电流就会瞬间大幅度降低，从而转移给高压负荷开关处理。负荷开关和熔断器在转化过程中的三相对称电流叫做转移电流，如电流小于这转移电流，首开相电流使用熔断器来掌控开断。在选择不同组合电器时，转移电流是其主要的考虑因素，如果没有选择合适的转移电流，会引起负荷开关能够允许的转移电流无法满足要求，无法完成控制另两相短路电流，严重的还会出现开关爆炸等现象。

4小结

10kV配电变压器的保护工作对于我国经济发展具有极其重要的意义。本文主要是分析乐负荷开关-熔断器组合电器的性能，并且阐述了在使用的过程中负荷开关-熔断器组合电器主要关注的几大问题。电力技术有关人员在选择电力设备以及装配的过程中，不仅仅只是考虑技术的可行性，而且还要考虑设备的经济性成本，节约整个装配过程中的成本，保证电力企业获得最大收益。

参考文献：

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[2]曹国祥，鲁莹，吴延苗.负荷开关-熔断器组合电器的保护配置方案研究[J].科技风，2015，24：105.

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