建设行业酱 耋 ｌ专版 申 翟讨●’・ 浅析１ ０ｋＶ配电变压器开关保护的比较 徐国飞 （广东省佛山市南海区 ５２８２００） 摘要：本文针对ｌＯｋＶ配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器进行综合技术，性能和运行管理因素进行 比较。为此，推荐采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的配置作为配电变压器保护的保护方式。 关键词：配电变压器；１０ｋＶ环网；终端用户；变压器保护 刖昌 随着电力系统技术的飞速发展，无论是在环网供电单元、 箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中，如配电变压器 发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护 １０ｋＶ高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一 般有两种：①利用断路器：②利用负荷开关加高遮断容量的后 备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优 缺点，以下对这两种方式进行综合比较。 １环网供电单元接线形式 １．１环网供电单元的组成 环网供电单元（ＲＭＵ）由间隔组成。一般至少有３个间隔，包 括２个环缆进出间隔和１个变压器回路间隔。 １．２环网供电单元保护方式的配置 环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关．通常为具有 接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还 增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证 明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 １．３环网供电单元保护配置的特点 负荷开关用于分合额定负荷电流 具有结构简单、价格便宜 等特点，但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为 保护元件，可开断短路电流，如将两者有机地结合起来．可满足 配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器 参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操 作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现 实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组 合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简 单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷 合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短 路的设备起保护作用，很好地解决，既可避免使用操作复杂、价 格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。 １０ｋＶ配电变压器保护配置方式的合理选择从此可以看 出： （１）断路器具备所有保护功能与操作功能，但价格昂贵； （２）负荷开关与断路器性能基本相同，但它不能开断短路 电流： （３）负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合，可断 开短路电流，部分熔断器的分断容量比断路器还高，因此，使用 负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效 果差，可费用却可以大大降低。 １．４负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点 采用负荷开关加高遮容量熔断器组合，具有如下优点： （１）开合空载变压器的性能好。环网柜的负荷种类，绝大部 分为配电变压器，一般容量不大于１２５０ｋＶＡ，极少情况达 １６００ｋＶＡ，配电变压器空载电流一般为额定电流的２％左右，较 大的配电变压器空载电流较小。环网柜开合空载变压器小电流 时，性能良好，不会产生较高过电压。 （２）有效保护配电变压器，特别是对于油浸变压器，采用负 荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有 效，有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。有关资料表明， 当油浸变压器发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化 形成的气泡会占据原属于油的空间，油会将压力传给变压器油 箱体，随短路状态的继续，压力进一步上升，致使油箱体变形和 开裂。为了不破坏油箱体，必须在２０ｍｓ内切除故障。如采用断 路器，因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间，其全开 断时间～般不会少于６０ｍｓ，这就不能有效地保护变压器。而高 遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能，加上其具有限流作 用，可在１０ｍｓ之内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护 变压器。因此，应采用高遮断容量后备式限流熔断器而尽量不 用断路器来保护电器，即便负荷为干式变压器，因熔断器保护 动作快，也比用断路器好。 （３）从继电保护的配合来讲，在大多数情况下，也没有必要 在环网柜中采用断路器，这是因为环网配电的首端断路器（即 １１０ｋＶ或２２０ｋＶ变电站的１０ｋＶ馈出线断路器）的保护设置一 般为：速断保护的时间为０ｓ，过流保护的时间为０．５ｓ，零序保护 的时间为０．５ｓ。若环网柜中采用断路器，即使整定时间为０ｓ动 作，由于断路器固有动作时问分散，也很难保证环网柜中的断 路器而不是上～级断路器首先动作。 （４）高遮断容量后备式限流熔断器可对其后所接设备，如 电流互感器、电缆等都可提供保护。高遮断容量后备式限流熔 断器的保护范围可在最小熔化电流（通常为熔断器额定电流的 ２～３倍）到最大开断容量之间。限流熔断器的电流一时间特性，一 般为陡峭的反时限曲线，短路发生后，可在很短的时间内熔断， 切除故障。如果采用断路器作保护。必定使其它电器如电缆、电 流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高，加大 了电器设备的造价，增大工程费用。 在这里，有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式 熔断器组合时，两者之间要很好地配合，当熔断器非三相熔断 时，熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳，防止缺相运行。 ２终端用户高压室接线形式 标准ＧＢ１４２８５—１９９３《继电保护和安全自动装置技术规程》 规定，选择配电变压器的保护开关设备时，当容量等于或大于 ８００ｋＶＡ，应选用带继电保护装置的断路器。对于这个规定，可以 理解为基于以下两方面的需要： １０７ 广东科技２０１０４总第２３５期 专版Ｉ琶 技术专版 珠海电厂ＳＴＯＣＫ ８４２４给煤机运行中常见故障及处理 林大富 （广东珠海５１９０３０） 摘要：介绍了ＳＴＯＣＫ ８４２４给煤机的结构及工作原理，分析了该给煤机运行中常见故障及其原因，并对故障处理办法和设备的改造进 行了阐述。 关键词：给煤机；工作原理；皮带打滑 珠海电厂为２ｘ７０ＯＭＷ火力发电机组，选用日本三菱重工 生产的亚临界、一次中间再热、四角切圆燃烧，固态排渣的控制 循环锅炉。制粉系统采用配置中速磨（ＭＶＭ２５Ｒ），冷一次风机 的正压直吹式系统。由于是正压直吹式制粉系统，给煤机跳闸， 会连跳磨煤机，进而威胁机组的安全稳定运行。珠海电厂采用 的是ＳＴＯＣＫ ８４２４型电子称重重力式给煤机，配有电子称重装 置和微机控制装置。 ｌ给煤机的结构与工作原理 Ｏｔ黼■ ０ ｜＊ ｔＩ ■０＊ Ｉ＊ｔ ０＊＾■■ ０ 黼■ ０ Ｉ＆ｔｔ■０＊ｔ■ ■靴 ｏ ＃口 ０ 枷艚 ０ ｔ■ Ｏ女 懂日 给煤机由机体、输煤皮带及电动机驱动装置、清扫装置、控 ０ ¨ ■０＃ ■ｎ ０ ＃＆■０● ｔ■ｌ ■ ０ ＃触皤０ ＃日 ｏ■女 ｔｔ ０ ｔ● 蚋ｌＩｆ 制箱、称重装置、皮带断煤报警装置、取样装置和工作灯等组 回＃ｔ ■ ０ ｔ ｏｔ ＃ ０ ｔ＊■ｎ 成。煤从进口落到皮带上，在进口处皮带上方有一块裙状板，以 图Ｉ电子称重式皮带给煤机结构 利于煤落到皮带上。皮带在电动机的驱动下连续运转，将煤输 带为环形硫化皮带。在皮带的回程上布置一个张紧轮，依靠向 送到出口处，到与磨煤机相连的连接管中。图１为它的结构示 下的重力，对皮带施加一恒定张力。在出口端装有一刮板，它将 意图。 皮带输送的煤不断刮入磨煤机的落煤管，刮板的叶片为橡胶叶 １．１输煤皮带及其电动机驱动装置 片，磨损后可更换。通过调整从动轮的张力调节螺栓，可以使从 皮带的主动轮安装在给煤机的出口端，由电动机驱动装置 动轮沿张力调节导轨移动，从而调整皮带张力。 带动，可以无级调速以控制皮带转速，从而调节给煤量。从动轮 皮带驱动装置是滑差调速，由异步电动机和涡流离合器等 布置在给煤机的进口端，配有自清扫装置和张力调节导轨。皮 组成，涡流离合器包括风扇与输入电枢、静止励磁线圈、输出电 （１）配电变压器容量达到８００ｋＶＡ及以上时，过去多数使用 这样，视继电保护的配置情况，可以用Ａ或Ｂ达到ＧＢ１４２８５— 油浸变压器，并配备有瓦斯继电器，使用断路器可与瓦斯继电 １９９３《继电保护和安全自动装置技术规程》的两个要求，在其中 器相配合，从而对变压器进行有效地保护。 １台变压器需要退出运行时，操作Ｂ处的断路器即可实现。 （２）对于装置容量大于８００ｋＶＡ的用户，因种种原因引起单 根据有关的及现场试验，在Ｂ处装设熔断器作为保护装置 相接地故障导致零序保护动作，从而使断路器跳闸，分隔故障， 更为合理、有效。笔者认为，在采用此的接线方式时，在Ｂ处应 不至于引起主变电站的馈线断路器动作，其他用户的正常供 当装设负荷开关加高遮断容量后备式熔断器的组合，在Ａ处装 电。 设断路器，既达到ＧＢ１４２８５—１９９３《继电保护和安全自动装置技 此外，标准还明确规定，即使单台变压器未达到此容量，但 术规程》的要求，而在Ｂ处装设熔断器作为每台变压器的相间 如果用户的配电变压器的总容量达到８００ｋＶＡ时，亦要符合此 短路保护，且利用负荷开关又可进行每台变压器的投切操作， 要求。 这样，在Ｂ处装设的就不是常用的开关柜而是环网负荷开关 多数用户的高压配电室的接线方案此所示，这是基本的结 柜，其造价较低，体积较小，能够有效节省配电投资。此外，如果 线方式，在此基础上可以派生出一主一各进线或双进线加母线 处理好负荷开关转移电流以及与熔断器交接电流的选择，也不 分段等方式。 排除在Ｂ处用每台负荷开关进行对应变压器零序保护的可能 中中 性。 ３结束语 随着时代的发展，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流 熔断器组合的配置作为配电变压器保护的保护方式，在电力系 用户高压配电室接线方案示意图 统越来越重要，成为电力系统必不可少的重要部分，在电力系 从此可知，一般在Ａ处装设断路器，在Ｂ处也装设断路器， 统将更加广泛应用。 １０８ 广东科技２０１０ ４总第２３５期
