负荷开关熔断器组合电器选型中问题.doc
高压负荷开关—熔断器组合电器的设计要点
高压负荷开关—熔断器组合电器的设计要点
1、设计工作要考虑电路的结构要求，要求负荷电源之间的断开或接
通要稳定可靠；
2、根据电器负荷的复杂性，做出合理的抉择，保证电器运行稳定、
安全可靠；
3、对电路设计过程中的接线要求要认真研究，要求负荷之间的断开
或接通要快捷方便；
4、控制电路的安全要求，要避免发出剧烈的气体和火花放散，在熔
断器的设计或选用上一定要注重；
5、高压负荷开关和熔断器的组合电器的结构设计要考虑紧凑的体积，对空间的占用要求合理；
6、对熔断器的选用要考虑功率和容量，以确保熔断器正常工作。
此外，还要注意电器负荷的特性和环境工作温度要求；
7、在设计过程中，要考虑熔断器和高压负荷开关的运行参数要求，
熔断器的正常工作电流值要正确确定，并完成结构的整体衔接；
8、在结构可行性的基础上，要求组合熔断器电器的性能要求要满足
用户的使用要求；
9、在设计过程中要认真研究各部件及其关联性，保证高压负荷开关
与熔断器之间的可靠连接，以及各部件之间的运行状态。
负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题
负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题近年来，在10kV配电变压器的保护和控制开关的选用中，由于负荷开关-熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点，从而使组合电器获得广泛的应用。
在实际应用中，如何正确选用组合电器，负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数，是关系到能否发挥组合电器作用，保证系统安全运行的关键问题。
1转移电流的校验由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差，三相熔断器中有一相首先断开后，撞击器动作，此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断，而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象，即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。
因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。
低于该值时，首开相电流由熔断器开断，其他两相电流由负荷开关开断。
大于该值时，三相电流仅由熔断器开断。
转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标，假如选用不当，负荷开关所能承受的转移电流不足够，将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种，以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型，真空和SF6负荷开关为频繁型，不同的负荷开关，转移电流的指标各不相同，一般型负荷开关的转移电流在800～1000A左右，频繁型可达1500～3150A。
配电变压器的容量不同，相应的转移电流也不相同，实际的转移电流可由变压器容量进行估算。
一般S9-800/10型配变的转移电流为978A。
按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性，负荷开关转移电流要避开最大短路电流，控制在最大短路电流的70%以内，即实际转移电流约为978×70%＝685A。
在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上，考虑到产品的离散性，按照转移电流的验算结果，以我市的经验，容量在800kV A以内的变压器，可选用以空气绝缘的一般型负荷开关，容量在800～1250kV A范围内的变压器，一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。
10kV负荷开关_熔断器组合电器设计的典型问题
42· 2013年第8期设计研发Research ＆Reviews或油中试验时的温升确定的，而熔断器用于组合电器柜中时，熔断器的安装方式不同导致熔断件外部环境条件改变，实际通流能力也会不同。
熔断器在组合电器柜中常见的安装方式有两种：一种是把熔断器安装在一个三相封闭的箱体内；另一种是把单只熔断器封闭在绝缘树脂浇注的熔断器筒内。
这两种情况选用熔断器时均要降容使用，特别是第二种。
因此，组合电器柜的额定电流值的确定要对配用的最大额定电流值的熔断件标称的额定电流降容一定比例，并由负荷开关－熔断器组合电器柜的温升试验确定。
熔断器额定电流的选择与变压器容量有关，具体参见下表。
10 kV负荷开关-熔断器组合电器设计的典型问题负荷开关－熔断器组合电器的设计需要根据实际使用场合确定额定电流、实际转移电流、额定转移电流、交接电流和额定短路开断电流等关键参数，本文主要论述了10 kV负荷开关-熔断器组合电器设计中这些关键参数如何确定，为产品的研制提供指导。
▲ 王海燕研发部部长负荷开关－熔断器组合电器由于结构简单、造价低以及保护特性好等优点，尤其是对容量在1 250 kV ·A 及以下的变压器的保护比用断路器更为有效，因而得到了广泛应用。
本文就负荷开关－熔断器组合电器设计过程中几个典型问题进行分析探讨。
1 额定电流组合电器柜的额定电流为在规定的正常使用条件下长期正常工作时能耐受的电流。
其电流值与所选熔断器有关，一般小于熔断器标称的额定电流。
熔断器标称的额定电流是生产厂家参照单个熔断件在空气中■ 王海燕 李绍军 潘明 何周/平高集团有限公司关键词：变压器/器身/夹件/槽钢结构/吊螺杆额定电压/kV变压器额定容量/kV·A1001251602002503154005006308001 00012161620/252531.540506380100125241010161616252531.5404050表 熔断器额定电流与变压器额定容量配合Research ＆ Reviews设计研发2 转移电流组合电器柜的转移电流是指熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
负荷开关熔断器组合电器的保护
负荷开关熔断器组合电器的保护（经验总结）民用建筑的10/0.4kV变电所设计中，对于变压器容量不大的情况下，高压侧经常采用负荷开关-熔断器组合电器作为保护，那么多大容量以上的变压器就不能采用这种保护方式呢？以及采用这种保护方式会有什么其他的问题？下面是对变电器高压侧采用负荷开关、熔断器保护的简单分析，希望大家对负荷开关熔断器组合电器的保护加深下了解，不恰当之处敬请指正，谢谢！（1）采用负荷开关-熔断器组合电器（配有撞击器）负荷开关-熔断器组合电器分为以下两种：■一种是由一组三极负荷开关及配有撞击器的三只熔断器组成，任一只撞击器的动作都会引起负荷开关三极全部自动分闸；■一种是由配有脱扣器的三极负荷开关和三只熔断器组成，由过电流脱扣器触发联动负荷开关的自动分闸。
对于这类安装有撞击器或过电流脱扣器的负荷开关，应该进行转移电流和交接电流的检验。
下面来谈谈负荷开关+熔断器组合电器的转移电流和交接电流。
1）负荷开关-熔断器组合电器的转移电流依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》对转移电流的定义为：在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
在出现三相短路故障时，故障电流会使熔断器件最快的一相熔化，成为首开极，熔断器的撞击器动作使负荷开关分闸，其余两极承受87%的故障电流，该故障电流由负荷开关开断，或者被剩下的两相熔断器开断。
也就是说，当预期短路电流低于转移电流时，首先开断极的电流由熔断器开断，而后两相电流由负荷开关开断；当预期短路电流高于转移电流时，三相短路电流均由熔断器开断。
2）额定转移电流和实际转移电流的确定额定转移电流（I tn）是组合电气中负荷开关能够开断转移电流的最大均方根值（有效值）。
额定转移电流（I tn）由制造厂家提供，以施耐德SM6中压开关柜为例，其额定转移电流为1750A（三次开断能力）。
实际转移电流（I ts），制造厂家往往未能提供，则需根据变压器容量和所采用的熔断器规格来计算确定，依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》，实际转移电流可以确定为：熔断器的最小时间-电流特性上弧前时间等于0.9To的电流值。
负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题
组合电器(负荷开关—熔断器)在电网改造中的应用及相关技术城网、农网的改造，涉及众多的配电变压器，解决好变压器的保护问题是电网改造的重要内容，直接影响电网的供电质量。
1 负荷开关与熔断器的正确配合才可收到保护效果负荷开关与熔断器根本区别在于熔断器具有开断短路能力，而负荷开关只作为负荷电流的切换(当然也应具有一定的开断能力)。
通常认为，负荷开关合分工作电流，熔断器开断短路电流。
但是当出现故障时，由于三相电流不尽相同，以及熔断器制造上的允许误差，不可避免出现三相熔断器之间的熔断时间差，即有首开相。
首开相切除故障后如果负荷开关不能及时分断负荷电流，则会造成产生转移电流和两相运行对受电设备损害。
带有撞击器(俗称撞针)的熔断器配合具有脱扣装置的负荷开关则可解决缺相运行问题。
当熔断器的熔件熔化时，熔断器内存的撞击器以一定的能量击出(通常为1.5焦耳)，负荷开关脱扣装置在撞击器操作下立即三相断开。
据了解生产厂多采用四连杆机构，当开关合闸操作时，开关中合分闸弹簧同时储能，当四连杆机构过死点时，合闸弹簧的能量释放，开关作合闸操作，此时分闸弹簧的能量仍由半轴机构所保持，一旦撞击器出击，半轴解列，分闸弹簧的能量释放，开关作分闸操作。
因此，工程中应用一定要选择带撞针的熔断器和具有机械脱扣装置的负荷开关。
应该指出，工程中所用的熔断器多系后备熔断器，这种熔断器有一个最小开断电流，其值约为熔断器额定电流的2.5～3倍，当小于开断电流时，后备熔断器不能开断此电流，这就是它与全范围熔断器的区别。
全范围熔断器在引起熔体熔化至额定开断电流(40kA)之间任何电流均能可靠断开，但其价格昂贵，一般不采用。
当故障电流小于后备熔断器的最小开断电流时，熔断器虽然不保证其开断，但熔件会熔断其后内存的撞击器会击出，撞击负荷开关开断。
例如额定电流为100A的熔断器其最小开断电流约250～300A，在此电流区，熔断器不能开断，但熔件熔断撞针击出，撞击负荷开关跳闸开断此电流，如选用600A的负荷开关，则可可靠开断。
负荷开关-熔断器组合电器
但应考虑如下因素：
最大的额定负荷电流不应超过熔断器额定电流
冷却条件
变压器在无负载情况下的涌流
箱变室培训讲义
变压器保护用熔断器的选取
箱变室培训讲义
转移电流的概念 在转移点附近,三相故障的条件下,最快的熔体熔化的首开相其撞击器开始使负荷开关分闸，同时其余两相承载的电流减小至87％，它或者被负荷开关或者被剩下的熔断器开断。 转移点是指负荷开关分闸和熔断器熔断的时刻。该点对应的电流为转移电流。 组合电器的转移电流值取决于两个因素: 熔断器的时间—电流特性 熔断器触发的负荷开关的分闸时间
箱变室培训讲义
最大额定电流时 的最大动作时间（+6.5%）
最小弧前时间（-6.5%）
时间
确定转移电流的特性图
额定转移电流
转移电流
熔断器的最小开断电流
9倍的熔断器 触发的负荷开关 分闸时间
箱变室培训讲义
额定转移电流实际上就是负荷开关最大开断能力
箱变室培训讲义
箱变室培训讲义
负荷开关－熔断器组合电器
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概述： 、定义：采用负荷开关进行控制，熔断器进行保护的开关设备 、组成：负荷开关，限流熔断器，接地开关，带电显示器，避雷器等 3,用途：用于 10 KV 高压配电系统中，来控制和保护不频繁操作的供电设备，主要是 10/0.4 KV 变压器，主要应用于10KV用户变压器前端
50,000
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315A
箱变室培训讲义
时间—电流特性
截断电流峰值(A)
添加标题
负荷开关与限流熔断器组合电器转移电流的分析
组 合 电 器 的 转 移 电 流 的概 念 、 算 、 生 原 因 、 定 方 法 、 合 要 求 等 作 了一 系 列 的 分 析 、 述 ， 组 合 电 器 的 正 确 使 用 提 供 了 一 个 参 考 依 计 产 确 配 论 为
据 。
关键 词 ： 负荷 开 关 ； 流 熔 断 器 ； 合 电 器 ； 移 电 流 ， ｍ ＇ Ｔ， ｏ 负荷 开 关 额 定 转 移 电 流 限 组 转 Ｔ ｌＡ Ｔ；
撞 击 器 动 作 ， 负 荷 开 关 脱 扣 并 开 断 三 相 电 流 ， 这 个 电流 时 由 于 石 英 砂 限 流 熔 断 器 自身 的 特 性 ， 定 了 在 令 在 决 这个 值 时 石 英 砂 的灭 弧 作 用 发 挥 不 充 分 ， 以 三 相 均 由负 荷 开关 开 断 。 所 Ｉ Ｉ Ｈ＝Ｉ ：３ Ｈ 电 流 达 到 熔 断 器 额 定 电 流 的三 倍 ， 熔 断 器 的 最 小 灭 弧 电 流 ， 时 首 相 开 始 由 熔 断 器 开 是 这
中 图分 类 号 ：Ｍ５ ４ ２ Ｔ ６ ．
文献 标识 码 ： Ａ
一
、
引 言
高 压 负 荷 开 关 操 作 简 单 ， 护 方 便 ， 用 寿命 长 ， 它 一般 只 能 按 规 定 时 间 承 载 短 路 电 流 ， 不 宜 开 断 短 维 使 但 而 路 电流 。为 了 克 服 这 一 缺 点 ， 以配 用 高 压 限 流 熔 断 器 ， 成 组 合 电器 。 可 构 近 年 来 ， 合 电器 在城 市 、 组 工矿 企 业 的应 用 越 来 越 广 泛 ， 了确 保 负 荷 开 关 与 熔 断 器 配 合 后 不 出 现 分 断 为 能 力 的 断 层 ， 要 对 其 各 项 配 合 参 数 进 行 分 析 ， 合 电 器 的 转 移 电流 就 是 一 个 关 键 性 的配 合 参 数 。 就 组
负荷开关_熔断器组合电器的继电保护
４ 结论
负荷开关开断工作电流，熔断器开断短路电流，但在短路与 工作电流之间存在一个过电流区域，在该区域，负荷开关与熔断 器恰当的配合，再加上适当的继电保护，参照熔断器制造厂提的 时间—电流特性曲线，在熔断器熔化之前并留有一定裕度将负载 切除，可以实现无需损坏熔断器能达到过载保护的目的，而熔断 器仅作为短路保护是较好的运行方式。
５７
２ 负荷开关—熔断器组合电器的特点
组合电器在工作时，有以下几种清况： 组合电器工作在额定电流内，负载由负荷开关电动脱扣器或 手动操作，使之开断负荷电流。 过负荷电流大于负荷开关熔断器的额定电流，小于熔断器的 最小熔断电流，这时熔断器可能动作，但尚不能熄弧，熔断器的撞 击器触发，使负荷开关动作，三相电流由负荷开关开断。 严重过负荷，熔断器首先一相熔断，撞击器动作使负荷开关 分闸，其第二相、第三相熔断器还未来得及熔断。因此其余两相过 电流必须由负荷开关来开断它。 严重三相或两相短路，熔断器熔断并在半波内全部熄弧，撞 击器使负荷开关脱扣，负荷开关无电流开断。 在组合电器中，当熔断器在某一短路电流值某一相首先熔断 时，（由于短路电流在某一时刻，总是某相电流最大以及熔断器特 性差异），其余两相熔断器还未熔断，此时的短路电流便转移到由 负荷开关来分断，这个电流便是转移电流。即组合电器存在转移 电流。它是指在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电 流值。当低于该值时，首开极电流由熔断器熔断，而后两相电流就 由负荷开关开断；大于该值时，三相电流仅由熔断器开断，因此额 定转电流最大值所对应的转移电流就是组合电器的额定转移 电流。 对于电气脱扣方式的组合电器有两个过流保护装置，即负荷 开关的脱扣器和熔断器的撞击器，其时间—电流特性交点所对应 的电流值，叫做交接电流，交接交流取决于脱扣器触发的负荷开 关分闸时间和熔断器的时间—电流特性。交接电流值为一过电流 值，小于这一值时，熔断器把开断电流的任务交给脱扣器触发的 负荷开关承担。
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负荷开关熔断器组合电器选型中问题
近年来，在10KV配电变压器的保护和控制开关的选用中，由于负荷开关—熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点，从而使组合电器获得广泛的应用。
在实际应用中，如何正确选用组合电器，负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数，是关系到能否发挥组合电器作用，保证系统安全运行的关键问题。
1、转移电流的校验
由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差，三相熔断器中有一相首先断开后，撞击器动作，此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断，而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象，即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。
因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。
低于该值时，首开相电流由熔断器开断，其他两相电流由负荷开关开断。
大于该值时，三相电流仅由熔断器开断。
转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标，假如选用不当，负荷开关所能承受的转移电流不足够，将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种，以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型，真空和SF6负荷开关为频繁型，不同的负荷开关，转移电流的指标各不相同，一般型负荷开关的转移电流在800～1000A左右，频繁型可达1500～3150A。
配电变压器的容量不同，相应的转移电流也不相同，实际的转移电流可由变压器容量进行估算。
一般S9-800ö10型配变的转移电流为978A。
按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性，负荷开关转移电流要避开最大短路电流，控制在最大短路电流的70%以内，即实际转移电流约为978×70%=685A。
在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上，考虑到产品的离散性，按照转移电流的验算结果，以某市的经验，容量在800KV A以内的变压器，可选用以空气绝缘的一般型负荷开关，容量在800～1250KV A范围内的变压器，一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。
容量大于1250KV A的变压器则要求选用断路器进行保护及控制。
从我市组合电器多年的运行情况来看，安全可靠，情况良好，一直未出现由于选配不当而发生事故。
2、交接电流指标的选配
某些负荷开关配备有分励脱扣器供过载等保护跳闸用，即过载时通过继电保
护的方式使负荷开关跳闸而无须烧毁熔断器，熔断器只作短路保护。
由分励脱扣器动作的继电保护的动作特性与熔断器的时间—电流特性相交点称之为“交接电流”。
交接电流是一种过电流值，低于交接电流的过电流，由分励脱扣器动作使负荷开关断开，高于交接电流时，由熔断器保护动作。
为此选配交接电流参数较高的负荷开关，可有效地减少熔断器的动作次数，从而大大减少了更换熔断件的数量，这具有一定的技术经济意义。
对于真空和SF6负荷开关，相对具有较高的交接电流值，可以提高交接电流接近转移电流，以充分发挥此类频繁型负荷开关所具有的开断能力强的优势。
3、限流熔断器的选配
在负荷开关-熔断器组合电器中，负荷开关负责正常电流或转移电流的开断，熔断器承担过载电流及短路电流的开断，两种电器的开断能力相互配合，才能顺利完全开断任务，因此限流熔断器的选配至关重要。
选用的限流熔断器应具备分断能力高、最小开断电流小、运行温度低、时间-电流特性曲线陡峭、特性曲线误差小等特性。
同时应满足耐老化、安装形式多样、外形尺寸合适等要求。
而且应注意在环境温度40℃时，断器的功率损失不得超过75W。
选用熔断器时，熔断器的额定电流要与变压器的容量相匹配。
某些人认为选用额定电流大的熔断器会更安全是错误的，这样不但造成经济浪费，而且使熔断器的“时间-电流特性”变差，保护速度降低，影响熔断器的正确开断保护。
4、应注意的其它问题
(1)对于多台配变并列运行的系统，在选用组合电器时要特别注意转移电流的校验问题，如前所述的校验计算中，如果为两台同型号、容量的配变并列运行，假如变压器二次侧端子短路，此时变压器阻抗将只有单台配变系统的一半，从而使高压侧最大三相短路电流增加一倍，应可能出现的转移电流也随之增加了一倍。
因此对于多台配变并列运行的系统，选用组合电器时更应进行转移电流的验算，而选用转移电流指标满足要求的组合电器。
(2)有下列要求之一的，组合电器均应配置分励脱扣器实现负荷开关的快速电动分闸：
①需设置重瓦斯保护的油浸变压器。
一般情况下，容量在800KV A及以上的油浸变压器均须设置重瓦斯跳闸保护。
②干式变压器的超温跳闸保护。
③带外壳干式变压器的误带电开门的跳闸保护。
④具有远方操作控制要求的。
总之，对负荷开关—熔断器组合电器的选用，应根据实际使用场合，按照变压器容量及运行方式，结合各类负荷开关的各项技术参数及开断能力，求取转移电流和交接电流，对负荷开关、熔断器与变压器合理选配参数，从而对组合电器做出正确的选择，确保组合电器的安全可靠运行。