关于配电网中跌落式熔断器保险配置

更新时间:2024-02-01 作者:用户投稿原创标记本站原创
[摘 要]跌落式熔断器是10kV配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关,它具有经济灵活、操作方便、安装简易、适应户外环境性强等特点,被广泛应用于10kV配电线路和配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。
10千伏配电线路的保护一般采取速断保护和定时限过流保护。10千伏配电网中跌落式熔断器熔丝的熔断时间必须小于变电站线路出口断路器的开断时间,以保证10千伏配电系统过流保护的相互配合,确保有选择的切除线路故障,缩小故障范围。因此合理配置跌落式熔断器熔丝也是至关重要的。
[Abstract]Protection of 10000 volt distribution lines generally take a quick break protection and definite time overcurrent protection.
Break time fuse time drop type fuse fuse 10000 volt substation in distribution network must be less than the outlet line circuit breaker, to ensure the coordination of 10000 volt power distribution system of over-current protection, ensure the resection line fault has a choice, to reduce the scope of fault. Therefore, the rational allocation of drop type fuse fuse is crucial. Therefore, the rational allocation of drop type fuse fuse is crucial.
[关键词]跌落式熔断器10kV配电短路保护
[Keyword]drop type fuse 10kV distribution circuit
跌落式熔断器安装在配电变压器上,可以作为配电变压器的主保护,所以,在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。其工作原理是:熔丝管两端的动触头依靠熔丝(熔体)系紧,将上动触头推入"鸭嘴"凸出部分后,磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,故而熔丝管牢固地卡在"鸭嘴"里。当短路电流通过熔丝熔断时,产生电弧,熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体因熔丝管上端被封死,气体向下端喷出,吹灭电弧。由于熔丝熔断,熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力,在熔丝管自身重力和上、下静触头弹簧片的作用下,熔丝管迅速跌落,使电路断开,切除故障段线路或者故障设备。
10kV跌落式熔断器适用于环境空气无导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃、易爆等危险性环境,年度温差变比在±40℃以内的户外场所。熔断器的选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行,也就是熔断器的额定电压必须与被保护设备(线路)的额定电压相匹配。熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流,而熔体的额定电流可选为额定负荷电流的1.5~2倍。

一、10千伏主干线路跌落式熔断器保险配置

如果线路故障发生在速断保护区内,线路上短路电流可能存在的时间为继电保护动作时间加断路器固有分闸时间加燃弧时间,一般约为0.14秒。此时通常会发生以下一些情况。
1、跌落式熔断器的熔丝在继电保护动作时间(约0.02秒)以内熔断。则熔丝熔断,断路器不动作,线路不跳闸。
2、跌落式熔断器的熔丝如果在0.02-0.14秒内熔断,则熔丝熔断,断路器动作,线路跳闸,而后重合成功。
3、跌落式熔断器的熔丝在0.14秒内不熔断,则断路器动作线路跳闸,有可能在断路器重合时熔断,因为熔丝在受到第一次短路电流加热后,温度升高,有可能在第二次短路时熔断,但也有可能不熔断,在试送时熔断。
4、如果跌落式熔断器熔丝额定电流很大,熔断时间超过0.14秒很多,也有可能是线路跳闸,重合和试送时熔丝均不断。
如果线路故障发生在定时限保护区内,则保护动作时间与短路电流可能存在时间各需增加0.5秒,约为0.52与0.64。
为了保证断路器动作的选择性,要求跌落式熔断器熔丝熔断而出口断路器不动作,熔丝熔断时间必须小于保护动作时间,即速断保护区应小于0.02秒,定时限保护区应小于0.5秒。根据熔丝安秒特性计算出的熔断时间,对应的熔断电流应分别是熔丝额定电流的40-50倍和7.5-8.8倍左右,这样配合是比较困难的。即使不要求百分之百的保证保护选择性,至少在断路器开断时,熔丝应熔断,以便能重合成功。为可靠起见,速断保护区熔丝熔断时取0.1秒(小于0.14秒),定时限保护区取0.6秒(小于0.64秒)由熔丝安秒特性可知,一般来说当短路电流为熔丝额定电流的40倍时,熔丝可在0.03秒内熔断;30倍时可在0.05秒内熔断;10倍时可在0.5秒内熔断。另外,在保护死区,熔丝的额定电流应不大于最小短路电流的四分之一。

二、10千伏分支线路跌落式熔断器保险配置

配电线路中分支线路采用跌落式熔断器作为保护,和用户低压变电站入口跌落式熔断器一样,安装地点的短路容量应在跌落式熔断器规定的上、下限之内,速断保护区内的熔丝额定电流应小于短路电流的四十分之一,最大不超过三十分之一,定限时保护区内应小于十分之一。如果安装地点所需熔丝额定电流过大不能保证保护的选择性时,必须根据情况分别采用下述策略来降低熔丝额定电流。
1、分段安装法
对于较长的配网支线、分支线路,可不在1号杆上安装跌落式熔断器,而在该分支的支线及中、下段分别安装跌落式熔断器,选小额定电流熔丝。由于在1号杆上安装大额定电流熔丝时,只有该分支线路前部很短一段发生故障时能起保护作用,对后部中、下段的故障不起保护作用;而在支线及中、下段分别安装小额定电流熔丝,可提高保护的灵敏度和保护范围。2、熔丝后移法
如果分支线路前部有负荷较大的用户或支线,则跌落式熔断器的安装位置可考虑设在该用户或支线的后侧,这样在线路后段发生故障时,可以减少停电范围,确保重要用户的供电正常。
3、降低熔丝额定容量裕度法
由于通过熔丝的电流在熔丝额定电流的1.3倍以下时,熔丝不熔断,因此必要时可按通过熔丝的最大负荷电流的1.0-1.1倍来选择熔丝的额定电流。
由于系统运转方式的变化会引起变电站二次侧母线短路容量的变化,为保证熔丝与过流保护的可靠配合,应以系统最大运转方式下线路的三相短路电流来确定速断与定限时的保护范围;系统最小运转方式下线路的两相短路电流来检验短路电流对熔丝额定电流的倍数。
跌落式熔断器串联安装时,为使保护动作有选择性,电源侧的熔丝额定电流一般应比负荷侧大两级以上。

三、配电变压器跌落式熔断器保险配置

变压器熔丝选择,应按熔丝的安一秒特性曲线选定。如无特性曲线可按以下规定选用。
1、一次熔丝的额定电流按变压器额定电流的倍数选定,10-100KV.A变压器为1-3倍,100KV.A以上变压器为1.5-2倍。
2、多台变压器共用一组熔丝时,其熔丝的额定电流按各变压器额定电流之和的1.0-1.5倍选用。
3、二次熔丝的额定电流按变压器二次额定电流先用。
4、单台电动机的专用变压器,考虑起动电流的影响,二阍人熔丝额定电流可按变压器额外负担定电流的1.3倍选用。
跌落式熔断器保险的配置应建立台帐和明细,利用停电机会定期对保险丝进行检查,对分支线路新增的负荷要及时更新跌落式熔断器熔丝,以确保各级保护的配合。
结语
随着社会和经济的迅速发展,用户对供电可靠性的要求越来越高。熟悉掌握10KV户外跌落式熔断器的正确安装和故障处理措施,有利于缩短故障停电时间,提高供电可靠性。而合理配置跌落式熔断器熔丝也是尤为重要。
参考文献:
《架空配电线路及设备运转规程》能源电[1988]20号
《电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》GB50173—92
《架空绝缘配电线路施工及验收规程》DL/T602—1996
《架空配电线路设计技术规程》SDJ206-87

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