负荷开关与熔断器的配合在配电变压器过流保护中的应用

负荷开关与熔断器的配合在配电变压器过流保护中的应用【摘要】负荷开关与熔断器的配合是现阶段进行配电变压器过流保护的一个重要措施。论文主要首先论述了选择熔断器的基本原理和条件，再通过阐述配电变压器中的过流保护中负荷开关与熔断器配合的特点、性能等，进一步探究了负荷开关与熔断器的配合在配电变压器过流保护中的应用。【关键词】负荷开关；熔断器；配电变压器；过流保护在配电网中，变压器是主要设备，其应用数量大，使用面积广。变压器的安全运行有影响系统可靠性的作用，在进行配电变压器的过流保护时，主要有以下两种措施：第一，利用断路器进行过流保护；第二，利用负荷开关与熔断器的配合进行变压器过流保护。第二种措施因其成本较低且结构简单，在过流保护中效果明显。一、选择熔断器的基本原理和条件在进行配电变压器过流保护中，与断电器相比，熔断器有着显著的优势。经过系列的短路试验表明，当配电变压器内部出现问题，须在20ms时间内排除短路故障，否则就可能引起干式变压器的严重故障。由于断路器的开断时间是由继电保护动作、断路器固有动作及燃弧的时间构成，所以需耗费60ms时间，而熔断器则只需10ms则可达到短路故障切除目的。在进行过流保护的熔断器的选择问题上，大致应遵循两个基本原则：第一，电网系统的工作电压和熔断器额定电压必须符合，即当工作电压比熔电器的额定电压较低时，不适宜进行熔断器的使用，例如，熔断器的额定电压为15kv，则不可以在10kv的线路上进行使用。第二，在对熔体进行选择时，应确保电源的过流保护和熔断器之间、熔断器及其负荷间的动作选择，例如，熔体的额定电流是按in=kigmax的式子进行选择（k在1.5至2内，igmax则为配电变压器的最大工作电流）。二、配电变压器过流保护中负荷开关与熔断器的配合（一）负荷开关与熔断器的配合在变压器保护中的特点负荷开关与熔断器配合的分工为：由负荷开关承担其正常工作电流的开断、关合以及在其额定范围内的开断电流的过载，另外负荷开关还会承担转移电流的关合任务，熔断器的主要任务则是进行配电变压器高压的过载保护以及短路保护。在负荷开关与熔断器的配合下，处于正常情况或者即使发生了电路故障，也能对电流过载进行保护。当负荷开关及熔断器结合，配电变压器只要触发了熔断器三个触发器中的任何一个，其串联性质就会使负荷开关的相应部位自动分闸。另外其优点还在于制作简单、价格公道，在对负荷开关、熔断器的参数进行合理配置后，可自行达到可靠的要求。(二)负荷开关与熔断器的配合在变压器保护中的优势负荷开关与熔断器的配合在对配电变压器保护上有更经济实用的优势,限流熔断器能够在10ms内对短路电流进行限制，并可以迅速切除故障，达到保护变压器目的，而断路器则需花费60ms（3周波）进行故障切除。由于熔断器的保护性能高，速度快，因此即便是在使用干式配电变压器时，保护效果也比断路器好。（三）负荷开关与熔断器的配合在变压器中继电保护的性能配电网络系统中，上一级的断路器常进行0s速断、0.5s过流、0.5s零序的保护设置，断路器由于存在动作时间上的分散特性，无法保证上级断路器的动作优先，限流熔断器则可以规避短路的压降影响避免跳闸出现。（四）负荷开关与熔断器配合的应用情况负荷开关与熔断器各司其职，在动作上互相配合：负荷开关工作职责主要是分断正常的过负荷的电流以及正常负荷的电流，熔断器则进行短路保护，对短路电流进行开断。因为熔断器常采取的是单相动作，所以被保护的电器在危险的单相运行中的可能性很大，熔断器保护过程为首先进行短路电流开断，撞击器会把负荷开关的脱扣装置顶开，接下来负荷开关就会完成三相跳闸，实现保护。iec420(1990)标准（由国际电工委颁布）为负荷开关与熔断器的配合出台了行详细的规范，其中，把开断电流划分为四部分：1.对电流正常负荷的区域负荷开关对这一区域的电流完成单独的开断。2.超过正常负荷电流的范围这一区域电流包括了1infu-3infu。在这一区域，超过变压器额定电流被称为过电流，由熔断器来承受，当熔断器额定电流达到2infu，熔断器不会熄弧，熔体产生动作，不过须明确的是熔断器的撞击器才能触发负荷开关产生动作，开断三相时不能熄弧，意思是当在过负荷区域里，负荷开关能够开断三相且熄弧。3.转移电流区域itc(转移电流)即是负荷开关与熔断器转移开断时产生的对称电流，在转移电流＞i时，熔断器开断首相电流，负荷开关对两相电流开断，当处在3infu时，熔断器会在动作后熄弧，由三相熔断器先行触发撞击器，剩下两相的电流则由负荷开关断开，因此，负荷开关与熔断器在转移电流区域的互相配合使得开断任务顺利完成。4.限制电流区域熔断器断开三相电流的前提为当故障区域电流超过了转移电流范围内或者电流更大，此时，在该电流范围内熔断器的首个半波即10ms，会进行动作。另外，熔断器的断开电流在这时已经超过了甚至远大于转移电流的范围，由于熔断器已经将电流断开，所以即使在撞击器的驱动下负荷开关形成动作，也不会产生开断电流的效果。在进行负荷开关与熔断器配合的电器的选择时，其中一个重要的选择参数就是转移电流，如果在选择时未认真把关，负荷开关无法承受转移电流现象一旦产生，就可能会因为无法进行短路电流的开断而引起爆炸。三、结语在实际操作过程中，在配电变压器过流保护中应用负荷开关与熔断器配合进行开断保护工作，能够及时断开短路电流，提供额定范围内的负荷电压，另外二者的配合还有对空载变压器进行开合的性能，最终实现对配电变压器的有效保护，在社会经济的不断发展下，已经渐渐成为保护电器和配电设备的主要选择。参考文献[1]李建基.高中压开关设备实用技术[m].北京:机械工业出版社,2001.交流高压负荷开关—熔断器组合电器[j].北京:中国标准出版社,2001.[2]gb5166-1994.高压限流式熔断器[s]北京:中国标准出版社，2001.[3]麻洪儒,卢莉.配电变压器过流保护的优化配置分析[j].陕西电力,2008.[4]赵狄.高压交流负荷开关与熔断器组合在配电变压器保护中的应用[j].机电信息,2011.