变压器保护用高压限流熔断器
浅谈10KV变压器的保护配置和熔断器的使用运行和维护
工 业 技 术
浅谈 1 KV 变压器的保护配置和熔断器的使用运行和维护 0
周文涛 (广州番电电力建设集团有限公司
511400 )
摘 要: 10kV 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 加熔断器等。负荷开关投资省， 能开断短路电 很少 但不 流， 采用; 断路器技术性能好， 但设备投资较高， 使用复杂， 广泛应用不现实。 负荷开关 加熔断器 组合的保护配置方式， 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1 kv 高压 0
1 环网供电单元接线形式
，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。
所使用的熔体必须是正规厂家的标准产 现实中经常出现缺熔管、缺熔体或用铜 并具有一定的机械强度， 一般要求熔体最 丝、铝丝甚至于铁丝勾挂代替熔体的情况。 品， 少能承受 147N 以上的拉力。 使得线路的跳闸率和配电变压器的故障率居 10kV 跌落式熔断器安装在户外， 要求相 高不下。
产品工艺粗糙， 制造质量差， 触头弹簧弹 性不足， 造成触头接触不良而产生火花过热。 熔管转动轴制造的粗糙不灵活， 使熔管角 度达不到规程要求， 尤其是配备的熔管尺寸多 数达不到规程要求， 熔管过长将鸭嘴顶死， 造
间距离 大于70cm。 6 跌落式熔断器的运行维 护管理
熔断器具额定电流与熔体及负荷电流值 是否匹配合适， 若配合不当必须进行调整。 熔断器的每次操作须仔细认真， 不可粗心 大意， 特别是合闸操作， 必须使动、静触头接
高压熔断器说明书(1)
RW12-12系列户外高压跌落式熔断器产品使用说明书河南亚丰电瓷电器有限公司1主要用途及适用范围熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后，以它本身产生的热量使熔体熔化而开断电路的开关装置。
跌落式熔断器是动作后载熔件自动跌落，形成端口的熔断器。
RW、HRW、PRWG及HPRWG系列跌落式熔断器适用于交流50HZ系统电压10KV~35KV的电力系统中，用于输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护。
2使用环境2.1环境温度：-40℃~+40℃；2.2相对湿度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；2.3海拔高度不超过34m/s；2.5安装地点应无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动。
3产品型号和名称□□□□□□□□额定电流：A其它标志：F-带有负荷开断装置B-带有避雷器额定电压：KV设计序号保护对象：T-保护变压器用M-保护电动机用C-保护电容器用P-保护电压互感器用安装场所：N-户内W-户外产品名称：R-瓷绝缘熔断器HR-复合绝缘熔断器结构特征：X-限流式P-喷射式例：HRW11-12/100 12KV系统用11型户外交流高压复合绝缘跌落式熔断器，额定电流为100A4产品结构及原理跌落式熔断器主要由绝缘支架和熔丝管两部分组成，绝缘支架两端安装静触头，熔丝管两端安装动触头，熔丝管由内层的消弧管和外层的酚醛纸管（或环氧玻璃布管）组成。
带负荷开断装置跌落式熔断器增加弹性辅助触头及灭弧室罩，用以分、合负载电流。
跌落式熔断器在正常运行时，熔丝管借助熔丝张紧，形成闭合位置。
当系统发生故障时，故障电流使熔丝迅速熔断，并形成电弧，消弧管受电弧灼热，分解出大量的气体，在管内形成很高压力，并沿管道形成纵吹，电弧被迅速拉长而熄灭，熔丝熔断后，下部动触头失去张力而下翻，锁紧机构释放熔丝管，熔丝管跌落，形成明显的开断位置。
带复合开端装置跌落式熔断器需要开断负荷时，绝缘杆拉开动触头，此时辅助触头仍然接触，继续用绝缘杆拉动触头，辅助触头也分离，在辅助触头之间产生电弧，电弧在灭弧罩中消逝能量，同时灭护罩产生气体，在电流过零时，将电弧熄灭。
高压熔断器的应用和原理
高压熔断器的应用和原理是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害；按安装条件及用途选择不同类型高压熔断器如屋外跌落式、屋内式，对于一些专用设备的高压熔断器应选专用系列；我们常说的保险丝就是熔断器类。
用途主要用于高压输电线路、电压变压器、电压互感器等电器设备的过载和短路保护。
工程原理其结构一般包括熔丝管、接触导电部分、支持绝缘子和底座等部分，熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。
熔件是利用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔件发热而熔化，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。
工程原理其结构一般包括熔丝管、接触导电部分、支持绝缘子和底座等部分，熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。
熔件是利用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔件发热而熔化，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。
型式的选择在3～66kV的电站和变电所常用的高压熔断器有两大类：一类是户内高压限流熔断器，额定电压等级分3、6、10、20、35、66kV，常用的型号有RN 1、RN 3、RN 5、XRNM 1、XRN T 1、XRN T 2、XRN T3 型，主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路；RN2和RN 4型额定电流均为0.5~10A ，为保护电压互感器的专用熔断器。
另一类是户外高压喷射式熔断器，此类熔断器在熔体熔断产生电弧时，电弧烧损反白纸产气吹拉长电弧，弧感抗改变相位，正好电流过零时产生零休，才能开断电路，限流作用不明显。
常用的为跌落式熔断器，型号有RW 3、RW 4、RW 7、RW 9、RW 10、RW 11、RW 12、RW 13和PRW系列型等，其作用除与RN 1 型相同外，在一定条件下还可以分断和关合空载架空线路、空载变压器和小负荷电流。
户外瓷套式限流熔断器RW 10- 35/0.5~50-2000MV A 型中RW10-35/0.5~1-2000MV A为保护35kV电压互感器专用的户外产品。
高压熔断器选型
熔断器的选择方法通常将由中压熔断器（F）与真空接触器（C）组合而成的回路，简称为F+C组合回路。
F+C组合回路常作为中压系统中、小容量电动机和变压器回路的开断设备。
熔断器参数的选择，取决于熔断器本身的型式和被保护设备的种类。
工程设计中，常常为熔断器额定电流和电缆截面的选择而感到困惑。
本文简要讨论了熔断器和电缆截面的选择方法。
1 F+C组合回路应考虑的主要因素设计时应考虑的主要因素有：①熔断器的额定电压应大于或等于电网电压；②熔断器的额定分断电流应大于或等于安装点的最大短路电流；③应考虑设备特性的容差，以获得良好的保护效果；④如果熔断器通风不良，必须校验其稳态温升，以便保证其温升不超过标准值，必要时，熔断器应降低额定值使用；⑤熔断器、接触器和保护装置的过负荷保护特性三者之间应良好匹配。
2 保护变压器的熔断器2.1 熔断器须满足的要求（1） 能耐受正常负荷和可能引起的过负荷。
（2） 能耐受变压器的励磁涌流。
（3） 能分断变压器二次侧出口的短路电流，并应与低压侧的熔断器或断路器选择性配合。
（4） 若有必要，应能可靠躲过变压器低压侧电动机的成组自起动。
2.2 变压器的励磁电流峰值熔断器0.1 s的熔化电流IF0.1应大于或等于14倍变压器的额定电流ITN，即IF0.1≥14 ITN故令峰值电流为IB=IF0.1/14≥ITN （1）2.3 稳定负荷和过负荷在正常环境(即不超过40 ℃)的环境温度下，熔断器的额定电流不应小于1.3倍变压器额定电流，以避免其装入开关柜后温度升高而引起的降容影响。
一般情况下，熔断器额定电流IFN选择范围在1.3 ITN≤IFN≤1.5 ITN （2）如果变压器按连续过负荷设计，则熔断器的额定电流不应小于1.3倍过负荷电流ITg。
因此，作为一般的准则，熔断器额定电流应选择的范围为1.3 ITg≤IFN≤1.5 ITg （3）2.4 变压器二次侧的故障电流从切除故障的观点来说，故障电流ISC不应小于熔断器的最小熔断电流I3 ISC≥I3而 ISC=ITN/ud%式中，ud%为变压器的阻抗（标幺值）。
变压器跌落保险高压熔丝的选择
变压器跌落保险高压熔丝的选择如250KVA变压器高压端跌落保险高压熔丝的选择计算方法是：I=S/(1.732*10*0.75).I是电流，S是容量，1.732就是根号3啦，0.75是一般的功率因数。
I=250/(1.732*10*0.75)=19.25A选择熔丝Ie=20A.如何正确选用变压器熔断器保护熔断器由于结构简单，运行维护方便，价格低廉，所以一直在低压小容量的电网中广泛应用。
在高压电网上使用的熔断器，虽有限流式和跌落式等种类，但使用量大的则是户外跌落式熔断器。
农村配电网使用的跌落式熔断器。
存在着熔管自动跌落，铜铝接触不良，导电系统过热，触头熔焊，熔管变形或烧坏，合闸操作动触头摇摆，特性曲线不稳定，不能可靠动作等问题。
甚至造成变压器高压绕组谐振过电压，在断开保障电流时，产生反喷造成相间短路或烧坏熔断器。
这主要是由于产品的电气机械.性能、制造质量、选择不匹配和运行维护等方面的原因造成的。
为了保证熔断器的安全运行，除对产品质量运行整顿、改进和提高外，还要正确地选择和使用，应符合可靠性、选择性和灵敏性的要求，不致于发生误动和拒动，因此首先要正确地选择其额定电流和额定断流容量。
小容量的变压器，一般采用熔断器保护。
低压倒熔断器可根据变压器的额定电流并适当考虑其过负荷能力，即熔丝额定电流等于或略大于变压器的额定电流进行选择。
变压器高压倒的熔断器，为保证其有选择性地动作，应与低压侧熔断器保持一定的关系：容量在150千伏安以下的变压器，可按其额定电流的2～3倍选择;容量在150千伏安以上的变压器，按其1.5～2倍的额定电流选择。
按此原则，320千伏安以下容量的变压器，高压侧熔丝选择可参照表1。
熔丝通过的电流与熔化时间(秒)的关系称为安秒特性。
也可根据安秒特性进行熔丝选择，要求高低压熔丝安秒特性曲线的时限阶段大于0.5秒。
熔断器是一种依靠自身能量灭弧的开断电器，因此选择熔断器时还应考虑其额定断流容量，并与技装地点的实际短路容量相匹配。
熔断器主要有哪些类别
熔断器的主要分类是什么呢？熔断器根据使用电压可分为高压熔断器和低压熔断器。
根据保护对象可分为保护变压器用和一般电气设备用的熔断器、保护电压互感器的熔断器、保护电力电容器的熔断器、保护半导体元件的熔断器、保护电动机的熔断器和保护家用电器的熔断器等。
根据结构可分为敞开式、半封闭式、管式和喷射式熔断器。
敞开式熔断器结构简单,熔体完全暴露于空气中,由瓷柱作支撑，没有支座，适于低压户外使用。
分断电流时在大气中产生较大的声光。
半封闭式熔断器的熔体装在瓷架上，插入两端带有金属插座的瓷盒中,适于低压户内使用。
分断电流时,所产生的声光被瓷盒挡住。
管式熔断器的熔体装在熔断体内。
然后插在支座或直接连在电路上使用。
熔断体是两端套有金属帽或带有触刀的完全密封的绝缘管。
这种熔断器的绝缘管内若充以石英砂，则分断电流时具有限流作用，可大大提高分断能力,故又称作高分断能力熔断器。
若管内抽真空,则称作真空熔断器。
若管内充以SF6气体，则称作SF6熔断器，其目的是改善灭弧性能。
由于石英砂,真空和SF6气体均具有较好的绝缘性能，故这种熔断器不但适用于低压也适用于高压。
喷射式熔断器是将熔体装在由固体产气材料制成的绝缘管内。
固体产气材料可采用电工反白纸板或有机玻璃材料等。
当短路电流通过熔体时，熔体随即熔断产生电弧，高温电弧使固体产气材料迅速分解产生大量高压气体，从而将电离的气体带电弧在管子两端喷出，发出极大的声光，并在交流电流过零时熄灭电弧而分断电流。
绝缘管通常是装在一个绝缘支架上，组成熔断器整体。
有时绝缘管上端做成可活动式，在分断电流后随即脱开而跌落，此种喷射式熔断器俗称跌落熔断器。
一般适用于电压高于6千伏的户外场合。
此外，熔断器根据分断电流范围还可分为一般用途熔断器，后备熔断器和全范围熔断器。
一般用途熔断器的分断电流范围指从过载电流大于额定电流1.6～2倍起，到分断电流的范围。
这种熔断器主要用于保护电力变压器和一般电气设备。
后备熔断器的分断电流范围指从过载电流大于额定电流4～7倍起至分断电流的范围。
高压真空接触器高压限流熔断器组合电器
高压真空接触器——高压限流熔断器组合电器在发电厂中的应用无锡市蓝虹电子有限公司沈兴元副总工程师[摘要]本文介绍了高压真空接触器，高压限流熔断器的技术特性，以及两者在电厂内控制系统中的选配原则，并得出在1600KV A及以下的变压器回路、1200kW及以下的高压电动机回路和1200KVar及以下的电容器组，更适用于使用高压真空接触器加熔断器组合电器，超出此范围则使用断路器。
[关键词]高压真空接触器、高压限流熔断器、电动机、变压器、电容器。
1、序言随着我国经济建设的快速发展，对电力的需求越来越多，特别是去年夏天全国出现电荒后，现已演变成全年性全天候的缺电状况。
由此全国各地纷纷上马建设发电厂。
在发电厂的厂用高压用电系统中，现在大都设计成高压限流熔断器(F)和高压真空接触器(C)回路，以下简称F-C回路。
我公司去年仅F-C回路单元销售800套，今年已有500套的订单合同。
所以本文就高压真空接触器、高压限流熔断器和高压电动机、变压器、电容器的选用配合和保护等问题逐一介绍和分析。
2、高压真空接触器高压真空接触器在F-C回路中作为操作元件，由于其有特殊的结构，特别适用于需大量分闸、合闸操作循环的场合，是频繁操作的理想电器。
2.1 真空接触器的形式真空接触器的外形见图(一)它主要由真空灭弧室、绝缘固定架、操动机构、锁扣机构、底盘手车等组成，绝缘固定架上安装了熔断器支座，支座上装配有联动脱扣机构，即便只有一相熔断器熔断时，也能使接触器联动跳闸，同样地，即便只有一相熔断器未安装时，该联动机构也能防止接触器合闸。
2.2真空接触器的开断原理真空接触器的主触头是密封在以陶瓷为外壳的真空灭弧室中，灭弧室中的真空度高达1.33×10-4Pa。
当真空接触器分闸时，真空灭弧室中的动、静触头快速地开断，在分闸过程中，在高温触头之间产生的金属蒸气使电弧持续到电流第一次过零点，在电流过零点时，金属蒸气迅速凝结，使动静触头之间重新建立起很高的电介质强度，维持很高的瞬态恢复电压值，实现对开断电流的完成。
配电变压器的熔断器保护
配电变压器的熔断器保护摘要：分析了限流熔断器和负荷开关—熔断器组合电器在环网供电单元和预装式变电站中的应用形式与特点，介绍了熔断器选择的基本原则。
关键词：熔断器断路器应用特点…1 前言配电变压器的过流保护有两种途径：一种是利用断路器；另一种是利用熔断器。
用熔断器保护配电变压器不仅结构简单、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[1]。
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。
欧洲一些电力公司的实践说明了这一点。
德国RWE电力公司在配电网中使用的41000台变压器，均采用高压熔断器保护，1987年其变压器发生故障87起，仅出现一次箱体炸开。
法国电力公司曾于1960年～1970年做了取消熔断器保护的尝试，使用的7500台变压器在10年中发生500起故障，其中有50起箱体炸开。
在1991年国际配电网会议（CIRED）上，比利时也提供了有力证据。
比利时对万台变压器观察10年以上，其中97%的变压器通过熔断器保护，3%的变压器通过断路器保护，在整个期间，没有出现一次箱体炸裂。
近年来，熔断器保护在一些新型变配电设备中得到广泛应用。
2 配电变压器熔断器保护的形式长期以来，在我国的配电网中，小容量配电变压器（一般在630kV A以下）大都采用熔断器保护。
户外315kV A及以下配电变压器采用跌落式熔断器（RW 系列）；户内630kvA用以下配电变压器采用RN系列限流熔断器。
近年来，环网供电单元和预装式变电站（组合式变压器）在我国的配电网中应用日益增多。
这两种类型的变配电设备大都采用限流熔断器来保护配电变压器。
2.1 环网供电单元环网供电单元常用于环网供电系统，它一般至少由三个间隔组成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔，其主接线如图1所示。
限流式高压熔断器的工作原理及应用研究
限流式高压熔断器的工作原理及应用研究摘要：本文将重点介绍限流式高压熔断器的工作原理以及在电力系统中的应用研究。
限流式高压熔断器是一种常见于高压电力系统中的保护设备，它能够对系统中的故障电流进行限流和熔断。
本文将首先介绍限流式高压熔断器的工作原理，包括其结构和工作机制。
之后，我们将讨论限流式高压熔断器在电力系统中的应用研究，包括其在保护系统中的作用和优势。
最后，我们将简要讨论限流式高压熔断器的发展趋势和未来的研究方向。
关键词：限流式高压熔断器、工作原理、应用研究、电力系统1. 引言随着电力系统的不断发展和电网负荷的增加，保护设备在电力系统中的作用变得越来越重要。
限流式高压熔断器作为一种常见的保护设备，其工作原理和应用研究成为了电力系统领域的热点问题。
限流式高压熔断器能够对系统中的故障电流进行限流和熔断，有效保护电力设备和人员的安全。
本文将深入探讨限流式高压熔断器的工作原理及其在电力系统中的应用研究。
2. 限流式高压熔断器的工作原理限流式高压熔断器通常由熔断器本体、限流电抗器和电流互感器组成。
当系统中的电流超过额定值时，熔断器将自动动作，通过断开电路来实现对系统的保护。
熔断器本体是限流式高压熔断器的核心部件，它由熔断器弓和电弧控制装置组成。
当熔断器动作时，熔断器弓将电弧击穿，形成电弧通道，同时电弧控制装置通过电极和电弧之间的磁场作用对电弧进行控制和消除。
限流电抗器是限流式高压熔断器的重要组成部分，它能够限制电流的流动，减小熔断器本体的工作负荷。
限流电抗器通常由线圈和铁芯组成，当电流超过额定值时，限流电抗器通过限制电流的大小来保护熔断器本体。
电流互感器是用于检测系统中的电流的装置，它能够将电流的变化转换为与之成比例的电压信号。
电流互感器通常由铁芯和线圈组成，通过将线圈绕在电力系统的主线路上，实现对电流的检测和测量。
3. 限流式高压熔断器在电力系统中的应用研究限流式高压熔断器在电力系统中发挥着重要的作用，它能够对电力系统中的故障电流进行及时熔断，保护电力设备和人员的安全。
西熔户内熔断器技术说明
以下资料来自西安西电集团高压电瓷电器厂/全范围保护用高压限流熔断器本产品适用于户内交流50Hz，额定电压12kV的系统，作为变压器及其它电力设备过载或短路等保护元件，全范围保护用高压熔断器是一种新型的限流熔断器，它能够可靠的开断引起熔体熔化的电流至额定开断电流之间的任保故障电流，它是利用限流式熔断件具有较高分断能力，而非限流式熔断件却具有较好的小电流保护特点，结合两种熔断件的不同特点，组合为一体，获得全范围开断的良好保护特性。
◆型号：(1)国标型号(2)英国型号◆基本参数：熔断器的基本参数◆主要技术数据：1、熔断器在规定的使用条件下能可靠的分断使熔体熔化电流至额定开断电流为50kA之间的任何故障电流。
2、时间—电流特性曲线如图1。
3、限流特性如图2。
4、t特性如表：弧前t最小值(S)弧前t最大值(S)2.2× 4.7×3.4× 6.1×7.7× 1.1×1.3× 1.5×2.5× 2.5×3.8× 3.8×5.1× 5.4×6.8× 5.6×◆外型及安装尺寸：◇外型及安装尺寸图◆选用导则：用于保护12kV变压器的熔断件一般选用导则如表：变压器保护用高压限流熔断器——符合德国DIN标准外型尺寸的熔断器本产品适用于户内交流50Hz，额定电压12kV系统，并可与其它保护电器（如：负荷开关，真空接触器）配合使用，作为电力变压器及其它电力设备过载或短路等保护元件。
◆型号：(1)国标型号(2)英国型号◆基本参数：熔断器的基本参数注：(1) *号由是否安装撞击器确定(2) ()为英国型号◆主要技术数据：1、熔断器在规定的使用条件下，能可靠的分断最小开断电流为(2.5-3)倍熔断件额定电流Ie至额定开断电流为50kV之间的任何故障电流。
2、时间—电流特性曲线如图1，最小开断电流以上部分用虚线表示。
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变压器保护用高压限流熔断器
——符合德国DIN标准外型尺寸的熔断器
本产品适用于户内交流50Hz，额定电压12kV系统，并可与其它保护电器（如：负荷开关，真空接触器）配合使用，作为电力变压器及其它电力设备过载或短路等保护元件。
◆ 型号：
(1)国标型号
(2)英国型号
◆ 基本参数：
熔断器的基本参数
型号额定电压(kV) 熔断器额定电流(A) 熔断件额定电流(A) XRNT1-12*(SDL*J)12 40 6.3、10、16、20、25、31.5、40
XRNT1-12*(SDL*J)12 100 50、63、71、75、80、100
XRNT1-12*(SDL*J)12 125 125 注：(1) *号由是否安装撞击器确定(2) ()为英国型号
◆ 主要技术数据：
1、熔断器在规定的使用条件下，能可靠的分断最小开断电流为(2.5-3)倍熔断件额定电流Ie至额定开断电流为50kV
之间的任何故障电流。
2、时间—电流特性曲线如图1，最小开断电流以上部分用虚线表示。
3、限流特性如图2。
4、t特性如图3。
◆ 外型及安装尺寸：
◇ 外型及安装尺寸图
◆ 熔断件的选用：
用于变压器初级端熔断件的一般选用原则如：。