現在的配電變壓器高壓側防護設備廣泛采用的是跌落式熔斷器，本文主要介紹如何通過實踐證明這是一種較經濟、簡潔、有用的設備方案。跌落式熔斷器能在變壓器發生內部故障時斷開電源，又便于投、切變壓器的正常操作。但是，假如選用不妥，或許會出現各類故障時卻無法斷開電源或正常運轉時誤斷開的情況，因此對跌落式熔斷器的選用有必要予以重視。

 

1跌落式熔斷器的運行原理

跌落式熔斷器主要由瓷絕緣子、觸摸導電體系和熔管三部分組成。正常工.作時，熔絲使熔管上的活動關節鎖緊，熔管在上觸頭的壓力下處于合閘狀態。發生故障時，在熔管內發生電弧，熔管內襯的消呱管在電弧效果下分解出很多氣體，在電流過零時發生激烈的去游離效果而平息電弧。熔絲發生熔斷，因此活動關節開釋使熔管下垂，在上、下觸頭的彈力和熔管自重的效果下迅速下跌，形成顯著的斷開空隙。

 

2跌落式熔斷器的選用

首先，安裝位置的短路容量應在跌落式熔斷器額外斷流容量規模內。若逾越上限，則或許因電流過大，產氣過多而使熔管爆破;若低于下限，則有或許因電流過小，產氣不足而無法平息電弧。因此，在挑選跌落式熔斷器的額外容量時，既要考慮其上限開斷電流與安裝位置的最大短路電流相匹配，還要重視其下限開斷容量與安裝位置的最小短路電流的聯系?？紤]到跌落式高壓熔斷器作為配電變壓器內部毛病的主防護，防護規模從低壓熔斷器變壓器側到高壓熔斷器變壓器側，而且又作為低壓熔斷器的后備防護，應以低壓出口兩相短路作為短路電流最小值來挑選其下限開斷容量。

 

3熔絲的挑選

熔絲的挑選應能保證配電變壓器內部或高、低壓出線套管發生短路時能迅速熔斷。實踐中常按以下原則挑選:配電變壓器容量為160kVA以下的，熔絲按變壓器額外電流的2~3倍來選;配電變壓器容量為160kVA及以上的，按1.5~2倍挑選。

熔絲的挑選還必需考慮熔絲的熔斷特性能否與上級防護時刻相合作，這是決定選用熔絲防護能否收效的關鍵問題。配電線路的速斷防護動作時刻很短，約為0.1s左右。根據熔絲的特性曲線，在0.1s內使熔絲熔斷的電流應不小于額外電流的20倍。這一數據是保證熔絲與首端斷路器合作的必要條件。

 

實際運轉中，關于具有50MVA以上的短路容量的變電所，50~150mm2鋁線為干線，在距變電所1km以內的1250kVA以下的配電變壓器，或許2km以內的800kVA以下的變壓器，以及10km以內的400kVA變壓器出口短路電流都能夠到達熔絲額外電流20倍以上(熔絲按1.5倍挑選)。關于配電線路的過流防護，動作時由于時問長，就更容易合作了。由此可見，關于大多數配電變壓器可選用熔絲做防護。我市配電變壓器的防護根本都是選用跌落式熔斷器，只有少量大容量配電變壓器高壓側選用六氟化硫斷路器做防護。

 

跌落式熔斷器的操作注意事項

在廣泛的實踐中，通過對跌落式熔斷器操作的不斷總結，人們發現三相負荷在開斷第一相時，斷口電壓較低，發生電弧小;開斷第二相時，斷口電壓較高，堵截電路后往往呈現激烈的電弧，易使鄰相短路;最終拉第三相時，因電路已無電流，也就不會發生電弧。因此看來拉第二相是安全保障的關鍵。另外，氣流(刮風，風向)對操作的安全影響也是顯著的，當氣流將電弧拉長后，或許會引起相間短路，形成大的弧光，危及操作人員的安全。一般的跌落式熔斷器沒有消弧裝置，所以在變壓器停送電時，為了防止電弧燒傷的意外事故，應防止帶負荷拉閘。變壓器停電時，先拉低壓側各分路(支路)開關，再拉低壓線路總開關，最終拉變壓器高壓熔斷器。變壓器送電操作次序與此相反。為了防止誤操作，在拉合高壓熔斷器之前，應先檢查低壓開關是否在斷開位置。

 

一般跌落式熔斷器帶有滅弧罩和滅弧觸頭，能夠拉、合變壓器的額外電流。因此不受以上操作次序的約束。為安全起見，作業人員在操作高壓跌落式熔斷器時，應注意事項如下:

(1)操作人員在擺開跌落式熔斷器時，有必要運用電壓等級合適，通過實驗合格的絕緣桿，穿絕緣鞋、戴絕緣手套、絕緣帽和防日鏡或站在枯燥的木臺上，并有人監護，以保人身安全。

(2)操作人員在拉、合跌落式熔斷器開始或終了時，不得有沖擊。沖擊將會損害熔斷器，如將絕緣子拉斷、撞裂，鴨嘴撞偏，操作環拉掉、撞斷等。所以作業人員在對跌落式熔斷器分、合操作時，千萬不要用力過猛，發生沖擊，以免損壞熔斷器，且分、合有必要到位。合熔斷器的過程用力是慢(開始)→快(當動觸頭接近靜觸頭時)→慢(當動觸頭接近合閘終了時)。拉熔斷器的過程用力是慢(開始)→快(當動觸頭接近靜觸頭時)→慢(動觸頭接近拉閘終了時)?？焓菫榱朔乐闺娀⌒纬呻姎舛搪泛妥苽|頭，慢是為了防止操作沖擊力，形成熔斷器機械損害。

(3)配電變壓器停送電操作次序:在一般情況下，停電時應先擺開負荷側的低壓開關，再擺開電源側的高壓跌落式熔斷器。

①在多電源的情況下，按上述次序停電，能夠防止變壓器反送電，出現故障時，防護或許拒動，延長故障切除時間。

②從電源側逐級進行送電操作，能夠削減沖擊起動電流(負荷)，削減電壓動搖，保證設備安全運轉。如遇有事故，可當即跳閘或中止操作，便于按送電規模檢查、判別和處理。

③停電時先停負荷側，從低壓到高壓的逐級停電操作次序，能夠防止開關堵截較大的電流量，削減操作過電壓的幅值、次數。操作中盡量防止帶負荷拉合跌落式熔斷器，假如發生操作中帶負荷錯合熔斷器，即使合錯，乃至發生電弧，也不可將熔斷器再擺開。假如發生帶負荷錯拉熔斷器，在動觸頭剛脫離固定觸頭時，便發生電弧，這時應當即合上，能夠消滅電弧，防止事故擴大。但如熔斷器已全部擺開，則不許將誤拉的熔斷器再合上。但是關于容量為200kVA及以下的配電變壓器，答應其高壓側的熔斷器分、合負荷電流。

(4)高壓跌落式熔斷器三相的操作次序:

①停電操作時，應先拉中心相，后拉兩頭相。送電時則先合兩頭相，后合中問相。停電時先拉中相的原因首要是考慮到中相堵截時的電流要小于邊相(電路一部分負荷轉由兩相承擔)，因此電弧小，對兩頭相無風險。操作第二相(邊和)跌落式熔斷器時，電流較人，而此刻中和已擺開，另兩個跌落式熔斷器和距較遠，可防止電弧拉長形成相間短路。

②遇到大風時，要按先拉中心相，再拉背風相，最終拉頂風相的次序進行停電。送電時則先合頂風相，再合背風相，最終合中心相，這樣能夠防止風吹電弧形成短路。

(5)在雨天或雪天里，一般是不允許進行跌落式熔斷器操作的。不得不操作時，應運用有防雨罩的絕緣桿。但是如果遇見雷電天氣，則是嚴禁規定不可進行跌落式熔斷器操作和替換熔絲的。

(6)操作時如發現異常或發生反常故障，均應中止操作，待問題查清后，方可繼續進行操作。中止操作的意圖是防止在有異常的情況下盲目進行操作。故障比較顯著，一般均應中止操作。設備反常，當變壓器呈現嚴重問題的預兆(如聲音反常、噴油等)，設備反常響聲、反常光亮(火花)、指示外表或繼電器反常指示、聞到反常氣味等等，遇到這些情況，均應中止對高壓跌落式熔斷器進行操作，查找原因。

 

 

跌落式熔斷器

工程原理其結構一般包括熔絲管、觸摸導電部分、支撐絕緣子和底座等部分，熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細粒。熔件是使用熔點較低的金屬材料制成的金屬絲或金屬片，串聯在被防護電路中，當電路或電路中的設備過載或發生毛病時，熔件發熱而熔化，從而堵截電路，到達防護電路或設備的意圖。

 

型式的挑選

在3~66kV的電站和變電所常用的高壓熔斷器有兩大類:一類

高壓熔斷器是戶內高壓限流熔斷器，額外電壓等級分3、6、10、20、35、66kV，常用的類型有RN1、RN3、RN5、XRNM1、XRNT1、XRNT2、XRNT3型，首要用于防護電力線路、電力變壓器和電力電容器等設備的過載和短路;RN2和RNA型額外電流均為0.5~10A，為防護電壓互感器的專用熔斷器。

另一類是野外高壓噴射式熔斷器，此類熔斷器在熔體熔斷發生電弧時，電弧燒損反白紙產氣吹拉長電弧，弧感抗改動相位，正好電流過零時發生零休，才能開斷電路，限流效果不顯著。常用的為跌落式熔斷器，類型有RW3、RW4、RW7、RW9、RW10、RW11、RW12、RW13和PRW系列型等，其效果除與RN1型相同外，在一定條件下還能夠分斷和關合空載架空線路、空載變壓器和小負荷電流。野外瓷套式限流熔斷器RW10-35/0.5~50-2000MVA型中RW10-35/0.5~1-2000MVA為防護35kV電壓互感器專用的野外產品。所以根據熔斷器的型式和不同的防護對象來挑選。

 

 

按作業電壓挑選

(1)一般條件:

Ue≥Uwe

式中:

Ue-―熔斷器額外電壓

Uwe--裝置處電網額外電壓

即熔斷器的額外電壓(kV)應不小于熔斷器裝置處電網額外電壓(kV)。

(2)關于限流型熔斷器:

以石英砂作為熔斷器填充物的限流型熔斷器只能按Ue=Uwe的條件挑選，這種情況下此類熔斷器熔斷發生的最大過電壓倍數約束在規則的2.5倍相電壓之內，此值并未超越同一電壓等級電器的絕緣水平。假如熔斷器運用在作業電壓低于其額外電壓的電網中，過電壓倍數形成威脅或許增大3.5~4。

按作業電流及防護特性挑選

(1)一般條件:

Ie≥lje≥lgz.d

式中:

Ie--熔斷器熔管的額外電流，AIje--熔斷器熔體的額外電流，AIg·zd--回路最大繼續作業電流，A

此條件為挑選熔斷器額外電流的總體要求，其中熔體額外電流的挑選最為重要，它的挑選與其熔斷特性有關，應能滿足防護的牢靠性、挑選性和靈敏度要求。

(2)具體情況:

①防護配電設備(即35kV及以下電力變壓器):

lje=KIe

式中

Ie--變壓器回路額外作業電流，AK--牢靠系數，不考慮電機自起動時，取1.5~2.4;考慮電機自起動時，取2.4~4.0

按此條件挑選可保證變壓器在通過最大繼續作業電流，通過變壓器勵磁涌流，電動機自起動或防護規模以外短路發生的沖擊電流時熔件不熔斷，而且能保證前后級防護動作的挑選性以及本段規模內短路能以最短時刻切除毛病。

②防護電力電容器:

lje=KIce

式中:

Ic·e--電容器回路的額外電流，AK--牢靠系數，關于噴射式熔斷器，取1.35~1.5;關于限流型熔斷器，當一臺電容器時，系數取2~2.8;當一組電容器時，系數取5~10

③防護電力線路:

按一般條件挑選:

le≥lje≥Ig.zd

按開斷電流挑選

(1)一般條件:

Tke≥ldt(Ske≥sdt)

式中:

Ike(或Ske)--熔斷器的額外開斷電流，kA(或額外開斷容量MVA)

ldt--短路全電流，kA(安裝位置)

關于限流型熔斷器取Idt≥I”(次暫態電流幅值);關于非限流型熔斷器取Idt≥Ich(穩態短路電流最大有用值)。

(2)關于跌落式熔斷器:

跌落式熔斷器的開斷能力應別離按上、下限值來驗算，在驗算上限值時要使用體系的最大運轉方法;驗算下限值時，使用最小運轉方法。

短路電流的安穩性

關于限流型熔斷器可不進舉動、熱安穩的校驗;而關于非限流型熔斷器，要求進舉動、熱安穩的校驗作業。

熱安穩校驗:I2chTreQt

動安穩校驗:Ideich(3)

式中:

ich(3)--短路電流峰值

Tch--穩態短路電流有用值

防護電壓互感器的熔斷器

需要按額外電壓和開斷能力以及額外電流挑選。

校核熔斷器的靈敏度

ldm4Ie既電網最小短路電流大于4~7倍的熔短器的熔體額外電流.