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。
谈负荷开关-限流熔断器组合电器对变压器的保护
谈负荷开关-限流熔断器组合电器对变压器的保护摘要：在城乡电网改造中负荷开关一熔断器组合电器被运用的最为广泛，因为它具有结构简单，成本低，独特的保护变压器短路的性能等优点。
本文主要是分析变压器的保护装置，根据实际的发展情况来探究负荷开关-熔断组合电器应具备怎样的要求标准，才能更好的保证配电变压器设备，使得电力系统的整体运行效率得到提升。
关键词：负荷开关-限流熔断器；组合电器；变压器城乡电网改造的进程不断加快，很多地方纷纷出现很多不同的供电方式，比如：箱式变电站、终端变电站、环网供电单元等。
在这么多的供电方式中，保护装置在里面其关键性作用，例如变压器突然发生了故障，如保护装置能够快速有效的屏蔽故障迅速恢复供电，及时的保护了高、低压开关设备和变压器不受损害。
本文分析的重点是保护装置，探究负荷开关-熔断组合电器应具备怎样的要求标准，才能更好的保证配电变压器设备，使得电力系统的整体运行效率得到提升，另外全面分析整个电力工程的成本，在保证安全可靠的前提下，尽量的节约成本，给用户提供满意的服务之外还带来实惠的价格。
1负荷开关-熔断器组合电器简介1.1特点负荷开关的结构简单，是一种具有灭弧装置的操作电器，可以切断过载电流与负荷电流，但是短路电流无法切断，只有熔断器可以切断短路电流来保护电器设备。
因此把负荷开关和高压熔断器组合起来构成负荷开关-熔断器组合电器，这样不仅可以切断过载电流，负荷电流，也可以切断短路电流。
组合电器中的限流型高压熔断器部分，里面的熔丝是由一根或者多根的细铜丝拧紧成螺旋状放在石英砂中，如果出现电流过载或者短路现象时，里面的熔丝会被熔断，整个石英砂的交接出会出现很多电弧。
因为石英砂具有去游离作用，可以减少金属蒸气，具有很好的冷却性，电弧会在短路电流值达到封顶时被断开，从而迅速的熄灭。
这种熔断器的有点就是具备限流能力和迅速开断电流的能力。
因为是在封闭的瓷管中发生的熔断过程，因此管外不会有气流泄出。
关于规范箱变及环网柜的熔断器管理
生技便函〔2011〕012号关于规范箱变及环网柜的熔断器管理确保配变运行安全配电运行检修工区、各供电所、营销部：由于负荷开关+熔断器组合电器保护变压器可以限制短路电流值，使变压器免于承受突发短路故障电流，并在10ms以内快速切除变压器内部短路故障，防止由于内部电弧引起的压力升高而导致变压器油箱变形、开裂，使变压器得到更为可靠合理的保护。
而且负荷开关+熔断器组合电器造价比断路器结构形式更便宜；保护变压器特性好；且无需外加电源，保护更简单；简化了与上级断路器配合关系，调试及维护更方便多；制造结构简单，材料消耗少、可靠性高。
正式由于以上优点，负荷开关+熔断器组合电器故这几年来在箱变及环网开关柜得到广泛应用。
高压熔断器主要作用是作为配电变压器内部和高、低压套管短路的主保护，而且又作为低压断路器的后备保，。
其保护范围为低压变压器侧到高压熔断器变压器侧，熔丝的选择应能保证配电变压器内部或高、低压出线套管发生短路时能迅速熔断。
低压断路器主要作为配电变压器过负荷和低压熔丝出线侧短路故障的主保护。
为保证高压熔断器正确可靠动作，确保配变运行，有必要规范熔断器的管理。
一、熔断器的选择1、选择熔断器有两个基本条件。
①工作电压应与熔断器的额定电压相符，熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，如额定电压为10 kV的熔断器不宜用于6 kV的线路上。
②选择熔体时，应保证熔断器与电源侧继电保护之间以及熔断器与负荷开关之间动作的选择性。
熔体额定电流按下式选择In＝K Igmax K取1.5～2.0，Igmax为变压器最大工作电流。
熔断器产品样本中，用于变压器一次侧熔断器的一般选用原则如表所示。
表10kV变压器熔断器的额定参数二、负荷开关+熔断器应用范围1、根据《10kV 及以下电力用户业扩工程技术规范》（DB 35/T 1036—2010）①负荷开关--熔断器组合电器的转移电流不小于1700A，机械操作寿命不小于2000 次。
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。
高压负荷开关-熔断器组合电器在机场中的应用
熔断器组合 电器 的使用场合 。
二 、机场 中高压 负 荷开 关一 熔 断 器组 合 电器 的
选 择
对于负荷开关一熔断 器组合 电器 的选择 主要包 括两个
方 面 ：熔 断器 的 选 择 和 负 荷 开 关 的 选 择 。
倍。确定 了转移电流值 就可以选定负荷开关的额定 电流。
②熔 断器 触发 的负荷 开关分 闸时 间 ，用于校 验实 际转 移电流是 否小 于负荷开关 的额定 转移 电流 。负荷 开关分 闸
时间乘以 ０ ９所对 应 的负 荷开 关～熔 断器 组合 电器特性 曲 ．
线上的电流值 即为实际转移电流。
关一熔断器组合 电器更加适合这类变压器的保护。
４ 由于高压负荷开关一熔断器组合 电器 自身的体积较 ） 小 ，同时也不需要继 电保护所 需 的各 种直 流屏等 设备 ，因 此变 电站 的面积就会减 少 。对于像 航站楼 这些 寸 土寸金 的
对 于高压 负荷开关一熔 断器 的组合 电器 的应用也 在不 断增
加 。人们也 开始认识 到 了负荷开 关一 熔断 器组合 电器 的优 点 ，并将其应用 到适 当的 场合 ，对 于提高 工程 的可靠 性及 经济性方 面都有很大 的作用 。 国际标 准 ＩＣ ０ （９ ０ 《 ＥＡ２ １９ ） 高压交 流 负荷开关一熔 断
压负 荷 开 关一熔 断 器 组 合 电 器 的短 路 开 断 能 力 最 大 为 ２ｋ ５ Ａ。因此考虑 到这两 方面 的原 因，建议 高压 负荷开 关一 熔 断器组合 电器 所保 护 的变压 器 的容量 在 １５ ｋ Ａ以下 。 ２０Ｖ 在机 场中 ，这类负荷 主要包括航 站楼 内的变电分站 、货库 、
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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1000
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5
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1000
125A
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
组合电器(负荷开关—熔断器)的相关技术
组合电器（负荷开关—熔断器）的相关技术■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能决缺相运行问题。
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。
全范围熔断吕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。
■撞击器操作与转移电流熔断器的通过电流与熔断时间呈反时限特性，简称安一秒特性，当出现过电流时，熔断器依其安一秒特性熔断。
负荷开关一熔断器组合电器与自供电继电保护的配合
负荷开关一熔断器组合电器与自供电继电保护的配合摘要：使用负荷开关熔断器组合电器可以使变压器得到短路保护，但在1．2～7倍左右的过电流得不到有效保护。
通过分析负荷开关一熔断器组合电器保护变压器的3种形式，引出了负荷开关熔断器组合电器采用继电保护的概念。
介绍了采用自供电数字继电器对变压器保护的配合方式．并用实例加以阐述，指出负荷开关熔断器组合电器带数字式无电源继电保护的方式保护中、小容量的变压器，弥补了变压器保护时高压熔断器在变压器过流部分无法保护的缺陷，且不用外加电源．保护更简单。
关键词：变压器；负荷开关熔断器组合电器；自供电继电保护0 引言保护1 250 kVA及以下变压器的负荷开关熔断器组合电器结构简单、造价便宜、保护特性好，目前已在我国城市配电设备和工业电力网得到了广泛的应用。
负荷开关特别适用于工作电流较小(例如630 A及以下)，且操作不频繁的场合(例如变压器的投切)。
负荷开关可以合闸短路电流，但只开断工作电流，开断能力有限，短路保护由熔断器承担。
但是在这中间，存在一个过电流区域的问题，在此区域，只有负荷开关和熔断器相互配合，才能安全可靠地完成开断任务。
根据IEC420及相应的GB 16926—1997标准，对此区域内2种电器的配合，引入了转移电流和交接电流的概念。
实际上，根据负荷开关一熔断器组合电器生产厂家样本选择高压熔断器的额定电流，其最小分断电流一般为变压器额定电流的7～10倍。
即：使用负荷开关一熔断器组合电器，变压器得到了短路保护，但在1．2～7倍左右的过电流范围内没有得到有效的保护。
l 负荷开关一熔断器组合电器保护变压器的形式负荷开关一熔断器组合电器保护变压器，要配合恰当才能实现可靠保护。
负荷开关的正常开断有3种形式：(1)手动或电动分断当负荷开关熔断器组合电器采用手动或电动分断时，负荷开关的机构脱扣结构有2种方式：1)负荷开关已预先弹簧储能，接到手动或电动分闸信号即脱扣分闸。
这种负荷开关机构结构设计比较复杂，一般要设计2根弹簧，一根作分闸弹簧，一根作储能弹簧。
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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。
To：熔断器触发的负荷开关分闸时间，一般可取0.05s。
0.9To就是0.045s，那么在熔断器时间-电流特性图上时间轴上0.045s处画一条0.9To的时间线（图中蓝色线所示），那么这条时间线与熔断器电流曲线的相交点对应的电流值就是实际的转移电流值。
实际转移电流必须小于额定转移电流，即I ts <I tn。
以保证组合电器负荷开关的安全使用。
根据变压器容量、保护熔断器的规格和熔断器时间-电流特性图可以确定转移电流值如下：
常用变压器的转移电流表
由上表可知，1250kVA及以上变压器，其实际转移电流I ts已经远远大于额定转移电流I tn（1750A）了，因此1250kVA及以上变压器不宜采用负荷开关-熔断器组合电器来保护了。
另外，630kVA及以上的变压器，其高压侧最大故障电流（I sc）已经小于实际转移电流（I ts），当变压器低压侧端子直接短路时，将使高压侧产生较严重的瞬态恢复电压（TRV），因此对于630~1000kVA的变压器使用负荷开关-熔断器时，需要关注To对转移电流的影响，以避免产生瞬态恢复电压（TRV），保证组合电器中负荷开关的安全使用。
（2）采用负荷开关-熔断器组合电器（配过电流脱扣器）因为负荷开关-熔断器组合电器配有过电流脱扣器，所以联动负荷开关开断的职责改由过电流脱扣器来完成，由负荷开关或是熔断器来承担开断职能的分析和以上一样，下面就简单谈一下。
1）
负荷开关-熔断器组合电器的交接电流和额定交接电流依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》对交接电流的定义为：两种过电流保护装置的时间-电流特性交点的电流值。
交接电流又包括最小交接电流和最大交接电流：最小交接电流：对应于负荷开关最大开断时间和熔断器的最小弧前时间；最大交接电流：对应于负荷开关最小分闸时间和具有最大额定电流熔断器的最大动作时间。
额定交接电流是组合电器中负荷开关能够开断交接电流的最大均方根值（有效值）。
在出现三相短路故障时，当预期短路电流低于额定交接电流时，熔断器把开断短路电流的功能交给负荷开关（配有过电流脱扣器）来承担，当预期短路电流高于额定交接电流时，开断短路电流的功能由熔断器承担。
2）负荷开关-熔断器组合电器的实际交接电流校验实际交接电流需要小于额定交接电流，以保证组合电器中负荷开关的安全使用。
因为负荷开关-熔断器组合电器配有过电流脱扣器，负荷开关的开断时间还要加上过电流继电器的动作时间，因此要使得实际交接电流需要小于额定交接电流并非难事。
（3）文章总结综上所述，在设计10/0.4kV变电所系统时，当采用负荷开关-熔断器组合电器保护变压器时，在采用撞击器脱扣方案时，应关注其实际转移电流和额定转移电流值，并进行校验；在采用过电流脱扣器方案时，应关注其实际交接电流和额定交接电流值，并进行校验，以保证组合电器中负荷开关的安全使用。