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核心提示：
近年來，在10kV配電變壓器的保護和控制開關(guān)的選用中，由于負荷開關(guān)—熔斷器組合電器與斷路器相比具有結(jié)構(gòu)簡單、操作維護方便、造價低、運行可靠等優(yōu)點，從而使組合電器獲得廣泛的應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，如何正確選用組合電器，負荷開關(guān)、熔斷器與變壓器如何合理選配參數(shù)，是關(guān)系到能否發(fā)揮組合電器作用，保證系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵問題。
1 轉(zhuǎn)移電流的校驗
由于組合電器的三相熔斷器熔體熔化具有時間差，三相熔斷器中有一相首先斷開后，撞擊器動作，此時可能出現(xiàn)另兩相熔斷器尚未熄弧開斷，而撞擊器出擊形成由負荷開關(guān)切斷故障電流的現(xiàn)象，即原本由熔斷器承擔的開斷任務(wù)轉(zhuǎn)移給負荷開關(guān)承擔。因此轉(zhuǎn)移電流是指熔斷器與負荷開關(guān)轉(zhuǎn)換職能時的三相對稱電流。低于該值時，首開相電流由熔斷器開斷，其他兩相電流由負荷開關(guān)開斷。大于該值時，三相電流僅由熔斷器開斷。轉(zhuǎn)移電流是我們在選用組合電器時應(yīng)注意的一個重要指標，假如選用不當，負荷開關(guān)所能承受的轉(zhuǎn)移電流不足夠，將無力承擔開斷兩相短路電流的任務(wù)而引起開關(guān)的爆炸。
負荷開關(guān)通常分為一般型和頻繁型兩種，以空氣為絕緣介質(zhì)的產(chǎn)氣式和壓氣式負荷開關(guān)為一般型，真空和SF6負荷開關(guān)為頻繁型，不同的負荷開關(guān)，轉(zhuǎn)移電流的指標各不相同，一般型負荷開關(guān)的轉(zhuǎn)移電流在800～1000A左右，頻繁型可達1500～3150A。
配電變壓器的容量不同，相應(yīng)的轉(zhuǎn)移電流也不相同，實際的轉(zhuǎn)移電流可由變壓器容量進行估算。一般S9-800ö10型配變的轉(zhuǎn)移電流為978A。
按照轉(zhuǎn)移電流的定義及結(jié)合負荷開關(guān)的開斷時間和特性，負荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流要避開最大短路電流，控制在最大短路電流的70%以內(nèi)，即實際轉(zhuǎn)移電流約為978×70%=685A。在分析國產(chǎn)負荷開關(guān)和熔斷器技術(shù)系數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到產(chǎn)品的離散性，按照轉(zhuǎn)移電流的驗算結(jié)果，以我市的經(jīng)驗，容量在800kVA以內(nèi)的變壓器，可選用以空氣絕緣的一般型負荷開關(guān)，容量在800～1250kVA范圍內(nèi)的變壓器，一般選用真空或SF6絕緣的頻繁型負荷開關(guān)。容量大于1250kVA的變壓器則要求選用斷路器進行保護及控制。從我市組合電器多年的運行情況來看，安全可靠，情況良好，一直未出現(xiàn)由于選配不當而發(fā)生事故。
2 交接電流指標的選配
某些負荷開關(guān)配備有分勵脫扣器供過載等保護跳閘用，即過載時通過繼電保護的方式使負荷開關(guān)跳閘而無須燒毀熔斷器，熔斷器只作短路保護。由分勵脫扣器動作的繼電保護的動作特性與熔斷器的時間—電流特性相交點稱之為“交接電流”。交接電流是一種過電流值，低于交接電流的過電流，由分勵脫扣器動作使負荷開關(guān)斷開，高于交接電流時，由熔斷器保護動作。為此選配交接電流參數(shù)較高的負荷開關(guān)，可有效地減少熔斷器的動作次數(shù)，從而大大減少了更換熔斷件的數(shù)量，這具有一定的技術(shù)經(jīng)濟意義。對于真空和SF6負荷開關(guān)，相對具有較高的交接電流值，可以提高交接電流接近轉(zhuǎn)移電流，以充分發(fā)揮此類頻繁型負荷開關(guān)所具有的開斷能力強的優(yōu)勢。
3 限流熔斷器的選配
在負荷開關(guān)-熔斷器組合電器中，負荷開關(guān)負責正常電流或轉(zhuǎn)移電流的開斷，熔斷器承擔過載電流及短路電流的開斷，兩種電器的開斷能力相互配合，才能順利完全開斷任務(wù)，因此限流熔斷器的選配至關(guān)重要。選用的限流熔斷器應(yīng)具備分斷能力高、最小開斷電流小、運行溫度低、時間-電流特性曲線陡峭、特性曲線誤差小等特性。同時應(yīng)滿足耐老化、安裝形式多樣、外形尺寸合適等要求。而且應(yīng)注意在環(huán)境溫度40℃時，斷器的功率損失不得超過75W。
選用熔斷器時，熔斷器的額定電流要與變壓器的容量相匹配。某些人認為選用額定電流大的熔斷器會更安全是錯誤的，這樣不但造成經(jīng)濟浪費，而且使熔斷器的“時間-電流特性”變差，保護速度降低，影響熔斷器的正確開斷保護。按照IEC標準，在10kV系統(tǒng)中，相對不同容量的變壓器，熔斷器的額定電流一般可按表1進行選擇：
4 應(yīng)注意的其它問題
(1)對于多臺配變并列運行的系統(tǒng)，在選用組合電器時要特別注意轉(zhuǎn)移電流的校驗問題，如前所述的校驗計算中，如果為兩臺同型號、容量的配變并列運行，假如變壓器二次側(cè)端子短路，此時變壓器阻抗將只有單臺配變系統(tǒng)的一半，從而使高壓側(cè)最大三相短路電流增加一倍，應(yīng)可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)移電流也隨之增加了一倍。因此對于多臺配變并列運行的系統(tǒng)，選用組
合電器時更應(yīng)進行轉(zhuǎn)移電流的驗算，而選用轉(zhuǎn)移電流指標滿足要求的組合電器。
(2)有下列要求之一的，組合電器均應(yīng)配置分勵脫扣器實現(xiàn)負荷開關(guān)的快速電動分閘：
①需設(shè)置重瓦斯保護的油浸變壓器。一般情況下，容量在800kVA及以上的油浸變壓器均須設(shè)置重瓦斯跳閘保護。
②干式變壓器的超溫跳閘保護。
③帶外殼干式變壓器的誤帶電開門的跳閘保護。
④具有遠方操作控制要求的。
5 結(jié)束語
總之，對負荷開關(guān)—熔斷器組合電器的選用，應(yīng)根據(jù)實際使用場合，按照變壓器容量及運行方式，結(jié)合各類負荷開關(guān)的各項技術(shù)參數(shù)及開斷能力，求取轉(zhuǎn)移電流和交接電流，對負荷開關(guān)、熔斷器與變壓器合理選配參數(shù)，從而對組合電器做出正確的選擇，確保組合電器的安全可靠運行。
1 轉(zhuǎn)移電流的校驗
由于組合電器的三相熔斷器熔體熔化具有時間差，三相熔斷器中有一相首先斷開后，撞擊器動作，此時可能出現(xiàn)另兩相熔斷器尚未熄弧開斷，而撞擊器出擊形成由負荷開關(guān)切斷故障電流的現(xiàn)象，即原本由熔斷器承擔的開斷任務(wù)轉(zhuǎn)移給負荷開關(guān)承擔。因此轉(zhuǎn)移電流是指熔斷器與負荷開關(guān)轉(zhuǎn)換職能時的三相對稱電流。低于該值時，首開相電流由熔斷器開斷，其他兩相電流由負荷開關(guān)開斷。大于該值時，三相電流僅由熔斷器開斷。轉(zhuǎn)移電流是我們在選用組合電器時應(yīng)注意的一個重要指標，假如選用不當，負荷開關(guān)所能承受的轉(zhuǎn)移電流不足夠，將無力承擔開斷兩相短路電流的任務(wù)而引起開關(guān)的爆炸。
負荷開關(guān)通常分為一般型和頻繁型兩種，以空氣為絕緣介質(zhì)的產(chǎn)氣式和壓氣式負荷開關(guān)為一般型，真空和SF6負荷開關(guān)為頻繁型，不同的負荷開關(guān)，轉(zhuǎn)移電流的指標各不相同，一般型負荷開關(guān)的轉(zhuǎn)移電流在800～1000A左右，頻繁型可達1500～3150A。
配電變壓器的容量不同，相應(yīng)的轉(zhuǎn)移電流也不相同，實際的轉(zhuǎn)移電流可由變壓器容量進行估算。一般S9-800ö10型配變的轉(zhuǎn)移電流為978A。
按照轉(zhuǎn)移電流的定義及結(jié)合負荷開關(guān)的開斷時間和特性，負荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流要避開最大短路電流，控制在最大短路電流的70%以內(nèi)，即實際轉(zhuǎn)移電流約為978×70%=685A。在分析國產(chǎn)負荷開關(guān)和熔斷器技術(shù)系數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到產(chǎn)品的離散性，按照轉(zhuǎn)移電流的驗算結(jié)果，以我市的經(jīng)驗，容量在800kVA以內(nèi)的變壓器，可選用以空氣絕緣的一般型負荷開關(guān)，容量在800～1250kVA范圍內(nèi)的變壓器，一般選用真空或SF6絕緣的頻繁型負荷開關(guān)。容量大于1250kVA的變壓器則要求選用斷路器進行保護及控制。從我市組合電器多年的運行情況來看，安全可靠，情況良好，一直未出現(xiàn)由于選配不當而發(fā)生事故。
2 交接電流指標的選配
某些負荷開關(guān)配備有分勵脫扣器供過載等保護跳閘用，即過載時通過繼電保護的方式使負荷開關(guān)跳閘而無須燒毀熔斷器，熔斷器只作短路保護。由分勵脫扣器動作的繼電保護的動作特性與熔斷器的時間—電流特性相交點稱之為“交接電流”。交接電流是一種過電流值，低于交接電流的過電流，由分勵脫扣器動作使負荷開關(guān)斷開，高于交接電流時，由熔斷器保護動作。為此選配交接電流參數(shù)較高的負荷開關(guān)，可有效地減少熔斷器的動作次數(shù)，從而大大減少了更換熔斷件的數(shù)量，這具有一定的技術(shù)經(jīng)濟意義。對于真空和SF6負荷開關(guān)，相對具有較高的交接電流值，可以提高交接電流接近轉(zhuǎn)移電流，以充分發(fā)揮此類頻繁型負荷開關(guān)所具有的開斷能力強的優(yōu)勢。
3 限流熔斷器的選配
在負荷開關(guān)-熔斷器組合電器中，負荷開關(guān)負責正常電流或轉(zhuǎn)移電流的開斷，熔斷器承擔過載電流及短路電流的開斷，兩種電器的開斷能力相互配合，才能順利完全開斷任務(wù)，因此限流熔斷器的選配至關(guān)重要。選用的限流熔斷器應(yīng)具備分斷能力高、最小開斷電流小、運行溫度低、時間-電流特性曲線陡峭、特性曲線誤差小等特性。同時應(yīng)滿足耐老化、安裝形式多樣、外形尺寸合適等要求。而且應(yīng)注意在環(huán)境溫度40℃時，斷器的功率損失不得超過75W。
選用熔斷器時，熔斷器的額定電流要與變壓器的容量相匹配。某些人認為選用額定電流大的熔斷器會更安全是錯誤的，這樣不但造成經(jīng)濟浪費，而且使熔斷器的“時間-電流特性”變差，保護速度降低，影響熔斷器的正確開斷保護。按照IEC標準，在10kV系統(tǒng)中，相對不同容量的變壓器，熔斷器的額定電流一般可按表1進行選擇：
4 應(yīng)注意的其它問題
(1)對于多臺配變并列運行的系統(tǒng)，在選用組合電器時要特別注意轉(zhuǎn)移電流的校驗問題，如前所述的校驗計算中，如果為兩臺同型號、容量的配變并列運行，假如變壓器二次側(cè)端子短路，此時變壓器阻抗將只有單臺配變系統(tǒng)的一半，從而使高壓側(cè)最大三相短路電流增加一倍，應(yīng)可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)移電流也隨之增加了一倍。因此對于多臺配變并列運行的系統(tǒng)，選用組
合電器時更應(yīng)進行轉(zhuǎn)移電流的驗算，而選用轉(zhuǎn)移電流指標滿足要求的組合電器。
(2)有下列要求之一的，組合電器均應(yīng)配置分勵脫扣器實現(xiàn)負荷開關(guān)的快速電動分閘：
①需設(shè)置重瓦斯保護的油浸變壓器。一般情況下，容量在800kVA及以上的油浸變壓器均須設(shè)置重瓦斯跳閘保護。
②干式變壓器的超溫跳閘保護。
③帶外殼干式變壓器的誤帶電開門的跳閘保護。
④具有遠方操作控制要求的。
5 結(jié)束語
總之，對負荷開關(guān)—熔斷器組合電器的選用，應(yīng)根據(jù)實際使用場合，按照變壓器容量及運行方式，結(jié)合各類負荷開關(guān)的各項技術(shù)參數(shù)及開斷能力，求取轉(zhuǎn)移電流和交接電流，對負荷開關(guān)、熔斷器與變壓器合理選配參數(shù)，從而對組合電器做出正確的選擇，確保組合電器的安全可靠運行。
