简述变压器保护用熔断器的选择(高压侧)
35kV_110kV变电站电气主接线设计
110kV/35kV变电站电气主接线设计摘要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。
设计首先查阅了有关资料，收集与研究课题大量的资料，并翻译了相关的外文资料，然后对负荷分析进行了精确的计算与分析，从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV与35kV 两个电压等级，用拟定方法进行比较从而确定主接线的连接方式，对主接线系统的做了设计，110KV侧选择了单母线分段接线方式，35KV单母线分段带旁路母线接线方式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，确定了变压器用两台，容量为31500KVA,型号为SSZ9—31500/110，对无功功率补偿做了明确的计算，然后采用标幺值法对短路计算进行了分析与处理。
根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线和电压互感器，电流互感器进行了选型。
对主变压器进行整定计算与分析，对防雷部分进行了计算和分析，确定了防雷的方法,并做出了相应的原理图。
从而完成了110kV/35KV变电站电气部分的设计。
关键词：变电站；变压器；电气主接线AbstractIn this design, on the basis of the mandate given by the system and the load line and all the parameters, load analysis of trends. Design First check the relevant information collection and research topic a lot of information and foreign-language translation of the relevant information and then load analysis of the precise calculation and analysis, load growth from the establishment of the need to clarify, and then passed on The proposed substation and the general direction of Chuxian to consider and, through the load data analysis, security, economic and reliability considerations, identified 110 kV and 35kV two voltage levels, compared with developed methods to determine the main wiring connections , The main wiring system to do the design, 110 KV side of the single-choice sub-bus connection mode, 35 KV sub-bus with bypass bus connection mode, and then through the load calculation and determine the scope of the main electricity transformer Number, capacity and Models, identified by two transformers, the capacity for 31500 KVA, the model SSZ9-31500/110, the reactive power compensation to a clear, and per-unit value method used to calculate a short-circuit analysis and treatment. According to the most sustained work and short-circuit current calculation of the results, the high-voltage fuse, isolating switch, bus and voltage transformers, current transformers for the selection. The main transformer for setting calculation and analysis, part of the mine were calculated and analyzed to determine the mine's method, using AUTOCAD and make the corresponding schematic. Thus completing the 110 kV/35KV electrical substation part of the design.Key words：converting station；transformer substation；electrical wiring目录第1章绪论 (1)1.1 变电站的背景和地址情况 (1)1.1.1 变电站的背景 (1)1.1.2 变电站地址概况 (1)1.2 变电站的意义 (1)1.3 本文研究内容 (2)第2章负荷分析计算 (3)2.1 电力负荷的概述 (3)2.1.1 电力负荷分类方法 (3)2.1.2 各主要电用户的用电特点 (3)2.1.3 电力系统负荷的确定 (3)2.2 无功功率补偿 (4)2.2.1 无功补偿的概念及重要性 (4)2.2.2 无功补偿装置类型的选择 (5)2.3 主变压器的选择 (8)2.3.1 负荷分析与计算 (8)2.3.2 主变压器选择 (10)第3章电气主接线设计 (12)3.1 变电站主接线的要求及设计原则 (12)3.1.1 变电站主接线基本要求 (12)3.1.2 变电站主接线设计原则 (13)3.2 110 kV侧主接线方案选取 (13)3.3 35kV侧主接线方案选取 (16)第4章短路计算 (18)4.1 短路计算的原因与目的 (18)4.2 短路计算的计算条件 (18)4.3 最大最小运行方式分析 (19)4.4 短路计算 (20)第5章开关设备的选择与校验 (23)5.1 电气设备选择的概述 (23)5.2 110kV侧断路器的选择 (25)5.3 35KV侧断路器的选择 (26)5.4 110kV隔离开关的选择 (27)5.5 35KV隔离开关的选择 (28)5.6 互感器的选择 (28)5.7 高压侧熔断器的选择 (30)5.8 母线选择及校验 (30)第6章变电站的继电保护 (33)6.1 继电保护的任务与要求 (33)6.2 继电保护的接线方式与操作方式 (33)6.3 主变压器保护规划与整定 (35)第7章防雷保护计算 (43)7.1 防雷保护 (43)7.2 防雷的装置与防雷计算 (44)第8章结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录Ⅰ (49)英文文献 (49)附录Ⅱ (61)第1章绪论1.1 变电站的背景和地址情况1.1.1 变电站的背景随着时代的进步，电力系统与人类的关系越来越密切，人们的生产，生活都离不开电的应用，如何控制电能，使它更好的为人们服务，就需要对电力进行控制，避免电能的损耗和浪费，需要对变电站的电能进行降压，从而满足人们对电的需求，控制电能的损耗。
安徽大学2021年《工厂供电》期末试题及答案
一．填空题1、当PE线采用单芯绝缘导线时，铝导体截面积不应小于16mm2。
2、保护中性线（PEN线）截面积选择应同时满足保护线和中性线的要求。
3、一般线路的允许电压损耗不超过5%（对线路额定电压）。
4、电力线路的电气安装图，主要包括其电气系统图和电气平面布置图。
5、电力线路最基本的试验项目是绝缘电阻的测量和定相。
6、电力线路测量绝缘电阻，高压线路一般采用2500V兆欧表测量，低压线路采用1000V兆欧表测量。
7、测定三相线路的相序，可采用电容式或电感式指示灯相序表。
8、工厂供电系统的过电流保护装置有：熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。
9、继电保护适用于要求供电可靠性较高、操作灵活方便特别是自动化程度较高的高压供配电系统中。
10、供电系统对保护装置的基本要求是选择性、速动性、可靠性、灵敏度。
11、电力线路保护的熔断器熔体电流熔体额定电流INFE应不小于线路的计算电流I30，以使熔体在线路正常运行时不致熔断。
12、电力变压器保护的熔断器熔体电流INFE为变压器的额定一次电流IINT的1.5-2倍。
I应躲过线路的尖峰电流Ipk.。
13、熔断器熔体额定电流.N FE14、为了保证熔断器在其保护区内发生短路故障时可靠地熔断，应对熔断器校验熔断器的断流能力。
15、在线路上发生短路故障时，靠近故障点的熔断器首先熔断，切除故障部分，从而使系统的其他部分恢复正常运行。
16、低压配电出线上装设低压断路器，为了保证检修配电出线和低压断路器的安全，在低压断路器的母线侧应加装刀开关。
17、低压断路器过电流脱扣器额定电流IN.OR应不小于线路的计算电流I30。
18、低压断路器热脱扣器额定电流IN.TR应不小于线路的计算电流I30。
19、低压断路器断流能力应大于线路的短路峰值电流IK。
20、继电器按其用途分为控制继电器和保护继电器两大类。
二．判断题（正确打√，错误打×）1、如果单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15％，则不论单相设备如何连接，均可作为三相平衡负荷对待，即不用换算。
熔断器组合在配电变压器保护中的应用分析
熔断器组合在配电变压器保护中的应用分析作者：夏荣彪来源：《中国新技术新产品》2011年第11期摘要：本文介绍了配电变压器的过流保护措施：断路器和负荷开关与熔断器组合或直接利用熔断器；比较了负荷开关—熔断器组合与断路器保护的优劣；分析了熔断器的选择基本条件和原理；最后分析了负荷开关与熔断器的配合。
关键词：配电变压器；熔断器；变电站中图分类号: TM563 文献标识码:A引言配电变压器的过流有以下几种保护措施：一是利用断路器；二是直接利用熔断器进行保护或利用负荷开关--熔断器组合进行保护。
用熔断器保护配电变压器的优势在于它不仅结构简单、成本低，而且比断路器保护更有效。
短路试验结果表明，当变压器内部发生故障时，为避免油箱爆炸，必须在20ms内切除短路故障。
限流熔断器可在10ms内切除短路故障，而断路器一般需要三周波（60ms）切除短路故障。
断路器全开断时间由三部分组成：继电保护动作时间、断路器固有动作时间和燃弧时间。
1 负荷开关—熔断器组合电器与断路器保护的比较1.1 负荷开关—熔断器组合电器与断路器保护的特点高压负荷开关—熔断器组合电器是由高压负荷开关来承担过载电流（此过载电流对高压负荷开关来说，仍在高压负荷开关额定开断电流的范围内）和正常工作电流的关合和开断，并且还要求承担“转移电流”的开断。
而变压器高压侧的短路保护和过载保护由熔断器来承担。
这是一组负荷开关及三个带触发器的熔断器，只要任何一个触发器动作，其联动机构会使负荷开关三相同时自动分闸。
两者的有机结合可满足配电变压器各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。
因此其最大的特点是结构简单、制造容易、价格便宜。
如能合理选配熔断器、负荷开关与变压器的参数，也能达到可靠保护的要求。
对于断路器而言，断路器具备所有保护功能与操作功能，断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准进行，因而其结构复杂、选材严格、造价昂贵，在终端用户中大量使用不现实。
1.2 负荷开关-熔断器组合电器在保护变压器方面的优势对保护配电变压器，负荷开关-熔断器组合电器比断路器更为经济实用。
《发电厂电气部分》课后习题答案
第一章能源和发电1—2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小;效率高;无气体和噪声污染.随着科学技术的发展,电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1—3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按燃料分:燃煤发电厂；燃油发电厂;燃气发电厂；余热发电厂。
按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂;超临界压力发电厂。
按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。
按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂;大中容量发电厂；大容量发电厂。
火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程分三个系统:燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转,将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答:按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。
按径流调节的程度分为:无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂;年调节水电厂；多年调节水电厂。
水电厂具有以下特点:可综合利用水能资源;发电成本低，效率高;运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制,因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建,淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
211131698_试分析10kV配电房高低压开关选择与保护
过载、短路保护特性 实现两段与三段式保护
短时耐受电流
B类断路器需要考虑此参数
中真正实现全额保护目标。最后，经过认真分析之 后发现，高压端选用负荷开关熔断器组合柜作为高 压开关的时候，工作人员需要将关注的重点放在对 于熔丝熔断的具体时间方面，加大思考的力度，如 果熔丝熔断的时间已经＞200ms，则需要应用B类断 路器，依托短路短延时，实现保护的目标，最终实
源与节能，2014（1）：184-185. [8]郭臻东. 10kV配电房高低压开关选择及保护配合的合 理建议[J]. 科技创新与应用，2013（7）：32-33.
（收稿日期：2022-12-07）
（上接第61页）
[3] Yulong Huang, Liangzhong Yao, Hao Kou, Investigation reliability assessment [J]. IEEE Trans. Smart Grid, 2012, 3
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话，是无法办到的一件事情。不仅如此，在电力系 各方面影响因素加大分析力度，重点研究开关性能
统变电站当中，对于通过延时时间，从而真正实现 参数与电气参数，最终确定开关，确保各级开关之
保护配合是不允许的。变电站出站开关运行期间， 间真正实现保护、协调配合的目标，大幅度提高供
分段时间为100ms左右，包括开关分断50ms左右的 电系统的稳定性与安全性。与此同时，相关工作人
2023.04.DQGY
62
0 引言
据了解，断路器与多路电流之间有着紧密的联
在电力系统当中，10kV配电房是非常重要的组 系和关系，断路器将自己的作用全部发挥出来之
成部分与环节，与电力系统是否能够稳定、安全运 后，实现短路电流开断的目标。因为绝缘介质有很
熔断器的选择
选择熔体额定电流。
（1）照明电路熔体额定电流≥被保护电路上所有照明电器工作电流之和。
（2）电动机：○1单台直接起动电动机熔体额定电流=（1.5～2.5）×电动机额定电流.○2多台直接起动电动机总的保护熔体额定电流=(1.5～2.5)×各台电动机电额定流之和。
○3降压起动电动机熔体额定电流=（1.5～2）×电动机额定电流.。
○4绕线式电动机熔体额定电流=（1.2～1.5）×电动机额定电流。
(3) 配电变压器低压则熔体额定电流=（1.0～1.5）×变压器低压则额定电流.。
(4) 并联电容器组熔体额定电流=（1.3～1.8）×电容器组额定电流.。
(5) 电焊机熔体额定电流=（1.5～2.5）×负荷电流。
(6) 电子整流元件快速熔断体额定电流≥1.57×整流元件额定电流.说明：熔体额定电流.的数值范围是为了适应熔体的标准件额定值。
熔断器的选择熔断器，我们日常生活里叫保险丝，其主要作用是用做电路过载和短路保护。
熔断器按其用途分为一般用途熔断器和半导体设备保护用熔断器。
熔断器是动力和照明线路的一种保护器件，当发生短路或过大电流故障时，能迅速切断电源，保护线路和电气设施的安全（但不能准确保护过负荷）。
熔断器的工作原理是：当通过熔断器的电流大于规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔化而自动分断电路。
一、熔断器的分类常用的熔断器有瓷插式、螺旋式、有填料密封管式、无填料管式等几种类型，常用熔断器结构图(a)瓷插式(b)有填料螺旋式(c)无填料密闭管式(d)符号熔断器又分为高压和低压两大类。
用于3kV-35kV的为高压熔断器；用于交流220V 、380V 和直流220V 、440v 的为低压熔断器。
高压熔断器又分为户内式和户外式两种，型号说明如下：例如RN1-3 / 150 -200 即为户内式。
额定电压3kV、额定电流150A、断开容量为200MV A。
关于对10kV 变压器高压侧保护方式的探讨
（作者单位：南京鼓楼医院集团宿迁市人民医院）
窑
窑
器—微机保护或者电磁继电保护，另外负 流 IN 的主要因素，二者需要相互匹配才能 900~1100A，频繁型的额定电流更高，一般
荷开关—熔断器组合的环网柜也是近几 正常工作。如果熔断器的额定电流选择过 为一般型负荷开关的两倍以上，能够到达
年使用逐渐增多的新型保护方式。除此之 大就会导致其开断保护受到不利影响，还 1800~3200A。但是，考虑到负荷开关以及
图 1：熔断器安—秒特性曲线
及 SF6 负荷开关—熔断器组合环网柜最 为变压器高压侧的保护方式，最为安全可
采用负荷开关—熔断器组合的环网
靠 [4]。当 配电 变 压 器 的 额 定 容 量 超 过
柜具有结构简单、价格便宜、操作方便、维
1000KVA 时，采用负荷开关—熔断器组合
护费用少、占地面积小、运行可靠的优点。
技术探讨与推广
技术协作信息
本文主要是通过分析 10KV 配电变压器高压侧保护所用不用额定电流的熔断器所对应的转移电流值以及不同类 型负荷开关所能开断的转移电流值，进而讨论合理保护不同容量变压器高压侧的方式。通过比较发现，当变压器容量 超过 1000KVA 时，应当采用断路器保护方式保护变压器高压侧；当变压器容量不超过 1000KVA 时，应当采用真空以 及 SF6 截止的负荷开关—熔断器组合环网柜保护方式。
一、不同的保护方式优缺点
根据上述分析，变压器的容量不同时，
1. 真空断路器—微机保护或者电磁继
熔断器的额定电流值和其安—秒特
电保护。
性以及负荷开关固分时间相关联。在熔断
采用真空断路器—微机保护或者电 器安—秒特性时间轴上选取负荷开关的
磁继电保护对 10KV 配电变压器高压侧进 固分时间的 90%作出一条平行线，该平行
低压电工考试模拟100题(全)
温馨提示：本套试卷为电工精选题库，总共500道题！题目覆盖电工常考的知识点。
题库说明：本套题库包含（选择题300道，多选题50道，判断题150道）一、单选题(共计300题,每题1分)1.小磁针转动静止后指北的一端叫( )极。
A.MB.NC.SD.T答案:B2. 配电变压器低压侧中性点的接地线，变压器容量为100kVA及以下时，应采用截面积不小于( )的裸铜导线。
A.10mm2；B.16mm2；C.25mm2；D.35mm2；答案:C3. 与真空断路器连接的引线导线弛度应该( )。
A.尽量拉紧B.松弛C.适中D.不作要求答案:C4. 导线的允许载流量应( )导线的最大工作电流A.大于B.小于C.等于D.视情况而定答案:D5. 电火花和电弧是引起电气火灾的重要原因，因为电火花的温度较高，可达( )，易燃物容易被点燃。
A.1000℃-2000℃B.3000℃-6000℃C.500℃-800℃答案:B6. 面接触型二极管适应于( )电路。
A.高频电路B.低频电路C.开关电路D.变容答案:B7. 6-10KV空线路的导线经过居民区时线路与地面的最小距离为( )米。
A. 6B. 5C. 6.5答案:C8. 《安全生产法》规定，任何单位或者( )对事故隐患或者安全生产违法行为，均有权向负有安全生产监督管理职责的部门报告或者举报。
A.职工B.个人C.管理人员答案:B9. 纯电感电路中，下列表达式正确的是( )A.UL=XL×iLB.UL=jXL×iLC.UL=jXL×ILD.UL=XL×IL答案:C10. 绝缘体不导电是有前提的，其是否导电主要与( )有关。
A.外加电压的高低；B.其温度的高低；C.原子核对外围电子束缚力的大小答案:A11. 导线接头连接不紧密，会造成接头( )。
A.绝缘不够B.发热C.不导电D.导电答案:B12. 箱式变电站内的变压器，高压侧采用负荷开关加熔断器保护，当发生一相熔断器熔丝熔断时( )。
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简述变压器保护用熔断器的选择
与负荷开关开断能力的配合
目前采用负荷开关-熔断器组合电器对10kV变压器保护的数量极大，根据我们公司生产负荷开关多年的情况来看，负荷开关、熔断器、转移电流三者与变压器保护要求如何匹配是用户经常提出的问题，希望作如下简述：
一、熔断器额定电流的选择原则
变压器的额定容量为SN，额定电压为UN，则变压器高压侧一次额定电流IN1的大小由下式提供：
设变压器分接开关按-5%分接抽头计算，同时户内变压器过负荷按120%，那么变压器高压侧可能出现的电流IN可由下式确定：
IN=IN1×120%×105%
一般情况下，限流式熔断器的额定电流I选用变压器额定电流的1.5～3倍，其大小可由下式确定：I=(1.5～3)×IN1综合变压器容量-SN、额定电流-IN、实际电流-IN1、熔断器电流-I 大小如下：
二、变压器励磁电流下熔断器持续时间
变压器投入时会产生励磁电流，要求该励磁电流不对所配熔断器构成损伤，那么熔断器的持续时间应大于励磁电流的持续时间，励磁电流 IS 的大小一般为变压器额定电流的10～20倍，绝大多数情况下不超过12倍，因此其值大小可由下式确定：
IS=12×IN1 其持续时间为0.1S。
为确定励磁电流下熔断器的持续时间,须引入反映熔断器动作特性的时间-电流特性曲线，如下图是我们公司常用的熔断器厂家提供的曲线，以IS作为横坐标值,分别求取对应纵坐标值,此值为不同熔断器规格的持续时间值t。
综合变压器容量-SN、励磁电流-IS 、熔断器电流-I、持续时间-t表如下：
由上表可以看出，熔断器按前表原则选择，变压器励磁电流持续时间均小于熔断器在该电流下的熔断持续时间，故励磁电流不会对所配熔断器造成损伤。
二、转移电流与负荷开关的开断能力熔断器应对变压器的短路故障进行保护，特别是最严重的低压侧短路故障保护，变压器阻抗电压按UK=4.5%(630KVA及以上为5%)，变压器低压侧故障时，高压侧可能产生的最大故障电流IK可由下式求得：
有关转移电流在相关标准和文选中均有详细论述，我们公司生关的负荷开关中，熔断器撞击脱扣器触发负荷开关的分闸时间为T0=60ms，引入熔断器的时间—电流特性曲线，纵坐标中以T=0.9 T0作一水平线分别求出熔断器各规格曲线的电流值，即为熔断器熔断时首开相的电流值ISK，负荷开关二相开断的转移电流值IZ可由下式求得：IZ=0.87 ISK
综合变压器容量-SN 首开相电流-ISK 转移电流-IZ短路电流- IK表如下：
由上表可以看出，变压器容量在400KVA及以下时，变压器可能产生的最大短路电流值均小于负荷开关的额定开断电流值，负荷开关可自行开断，不会产生转移电流，或者说转移电流小于负荷开关额定开断电流,此时配用630A的负荷开关是满足技术条件的，变压器容量超过上述容量时，短路电流大于630A，熔断器首开相形成后，将产生转移电流，负荷开关两相开断的转移电流的大小超过一般负荷开关的额定开断电流(630A)，这就要求进行负荷开关设计时,不应拘泥于额定开断电流为630A,而应考虑配用最大熔断器时可能产生的并且要求负荷开关能够顺利开断的转移电流值,此时意义的负荷开关不再是传统意义上的负荷开关(额定开断电流为630A)。