中压负荷开关-熔断器组组合电器及F-C组合电器应用
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。
中压负荷开关-熔断器组组合电器及F-C组合电器应用
中压负荷开关-熔断器组组合电器及F-C组合电器应用目录中压负荷开关-熔断器组组合电器及F-C组合电器应用 (1)高压限流熔断器的合理选用与等效替换 (3)高压限流熔断器的性能特点 (3)SF6负荷开关＋熔断器组合电器的性能特点 (3)高压限流熔断器选用应考虑的问题 (4)高压限流熔断器等效替换应考虑的问题 (6)电容器组保护配置及整定计算方案实例 (8)引言 (8)1电容器运行中的应注意的问题 (8)2电容器组的保护配里方案 (9)3电容器组的保护整定计算方案 (11)4结论 (13)电容器组熔断器保护配置分析 (14)1.引言 (14)2.熔断器误动问题分析 (14)2.1熔断器温升超标 (14)2.2我国熔断器温升超标原因 (15)2.3我国熔断器可靠系数 (16)2.4现行熔断器时间-电流特性存在的起始熔化电流现状 (17)3.正确选择熔断器额定电流 (18)3.1熔断器特性 (18)3.2熔丝额定电流（I）选定 (18)nf4.结论 (19)限流熔断器的配合 (20)1概述 (20)2环网柜中的负荷开关+熔断器的必要性 (20)3负荷开关与熔断器的配合 (21)一种新型的真空接触器-熔断器组合电器（F-C回路） (25)高压真空接触器电气控制回路的优化设计 (30)1问题的出现及其原因分析 (30)2解决方案 (34)3结束语 (36)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 (38)1高压真空接触器 (38)1.1真空接触器的形式 (38)1.2真空接触器的开断原理 (38)1.3真空接触器的动作原理 (39)1.4真空接触器的额定参数 (39)1.5真空接触器主要优点 (40)1.6接触器用真空灭弧室 (40)2高压限流熔断器 (40)2.1额定电压选择 (40)2.2额定电流选择 (41)2.3电动机的保护和熔断器的选择 (41)2.4变压器的保护和熔断器的选择 (43)2.5电容器组的保护和熔断器的选择 (43)3F-C回路的应用实例 (45)4结论 (46)F—C回路中高压限流熔断器参数的选择及动热稳定验算 (47)1影响F-C回路中高压限流熔断器参数的因素 (47)1.1外部因素及环境对高压限流熔断器参数的影响 (47)1.2真空接触器与高压熔断器特性配合要求及满足安全运行的基本条件 (48)2保护电动机用高压限流熔断器参数选择及计算 (48)2.1高压熔断器参数选择原则 (48)2.2参数计算 (50)电力电容器的保护与管理的研究 (55)一、电力电容器的保护 (55)二、运行中的电容器的维护和保养 (56)三、电容器在运行中的故障处理 (57)四、处理故障电容器应注意的安全事项 (57)高压限流熔断器的合理选用与等效替换在12kV系统中，SF6负荷开关＋熔断器组合电器用以保护变压器时，高压限流熔断器的如何合理选用与等效替换。
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。
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 、
中压系统F+C组合回路熔断器的选择方法
中压系统F＋C组合回路熔断器的选择方法2005年1月第6卷第1期电力设备ElectricalEquipmentJan.2005V oI.6NO.1中压系统F+C组合回路熔断器的选择方法李锡芝(华东电力设计院,上海市200063)摘要:文章扼要地论述了发电厂中压厂用电系统中,熔断器和真空接触器(F+c)组合回路熔断器及回路电缆截面的选择原则和方法,以及需要注意的问题.文中较详细地介绍了根据变压器励磁电流峰值,变压器额定电流,二次侧故障电流等因素选择变压器熔断器的原则与方法,以及工程上电缆截面选择方法.文中还介绍了熔断器保护特性的配合原则.关键词:中压系统;熔断器与真空接触器组合;熔断器选择;电缆截面选择中图分类号:TM621.71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.1F+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5-)-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0.1s的熔化电流,m..应大于或等于l4倍变压器的额定电流,即..≥14故令峰值电流为,B=I/14≥(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,州选择范围在1.3≤,FH≤1.5(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,T|.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,T|≤≤1.5,T|(3)2.4变压器二次侧的故障电流从切除故障的观点来说,故障电流不应小于熔断器的最小熔断电流厶I≥I而=/ud%式中,il,%为变压器的阻抗(标幺值).令,^=,3il,%,贝Ⅱ≥,^(4)由式(1)和(4)可见,变压器额定电流的范围为,^≤≤,B(5)由式(5)表明,熔断器额定电流与负荷电流之间不存在直接的关系.因此,对于用于变压器的熔断器,可以用临界参数,^和,B来表示其特征,前者与最小熔断电流有关,后者与0.1s熔化电流有关.2.5熔断器的选择实际工程中,可按以下步骤选择熔断器:(1)先按式(2)选择熔断器额定电流.如果安装和运行条件不明确,则可按1.5来选择.(2)再按式(5)校验熔断器的额定电流.如果所选熔断器不满足要求,则可选高一档额定电流的熔断器,并重新校验.(3)校验与低压侧断路器的短路短延时特性是否配合.2.6举例说明(1)变压器参数:6kV,200kV A,额定电流=19.2A,"d%=5%.(2)熔断器选择.按式(2)≥1.3,=1.3×19.2=25A初步选用25A/7.2kV熔断器.熔断器的有关56电力设备第6卷第1期参数如下熔断器0.1s的熔化电流I.=230A,熔断器的最小熔断电流Is=112A.按式(5)校验,≤,TN≤,B,^=,3"d%=112×5%=5.6AIB=IFo.1/14=230/14=16.4A<ITN校验结果:该熔断器不能满足式(5)的要求.改选高一级额定电流的熔断器,即40A/7.2kV.该熔断器的有关参数为:熔断器0.1s的熔化电流I.=400A,熔断器的最小熔断电流,3:180A,再按式(5)校验,^=180×5%=9AIB=400/14=28.6A>ITN校验结果:该熔断器能满足式(5)的要求.3保护电动机的熔断器熔断器作为保护电器,能对中压电动机提供部分保护作用.选择保护电动机的熔断器,必须考虑电动机和配电网二方面的因素.3.1电动机方面的因素(1)电动机的起动电流,d.通常,电动机的起动电流或称堵转电流是用起动电流与额定电流,N的倍数来表示的.直接起动的中压电动机,d/IN=6～6.5. (2)起动时间t.电动机的起动时间取决于被驱动设备(如泵与风机)的转动惯量(GD).一般情况下,泵类电动机起动时间比较短,只有几秒;风机类电动机的起动时间比较长,有的长达20s以上.在大容量机组F+C的实际使用范围内,电动机的起动时间可取t=10s.该值是偏于安全的.(3)电动机连续起动次数.按国家标准规定,用户如果没有提出特别的起动次数要求,电动机按冷态连续起动2次,热态起动1次设计.熔断器的电流一时间特性,应可靠避开电动机的起动过程,而熔断器累积的热效应与电动机连续起动次数有关,因此,在选择熔断器时必须考虑连续起动次数的因素.3.2配电网方面的因素(1)额定电压.中压电动机的额定电压不超过11kV.11,10,6.6,6kV均为IEC规定的标准电压.可选用的熔断器额定电压小于12kV.国内制造12,7.2kV2种额定电压的熔断器,分别用于10kV和6kV2种系统.(2)熔断器安装处的短路电流.目前,大容量机组中压厂用电系统短路电流水平有40,50kA2种.熔断器的预期分断能力,应不小于熔断器安装处的最大短路电流.(3)熔断器额定电流.如前所述,熔断器的额定电流取决于电动机的起动电流,起动时间和允许的连续起动次数.通常情况下熔断器制造商均根据熔断器的特性,编制出曲线或图表,方便用户正确选择熔断器.3.3电动机保护熔断器选择曲线的编制原则和方法电动机保护熔断器选择曲线如图1所示.该曲线的编制原则和方法如下:IN{Ald/S-\熔线(\jPN=500kWPN/kW(点点334A'lJ\\\】o,礁\第1组曲线A点:=500kW;脯:1N=556A;(1点:ld=334AD点:td=lOS;选用160A熔断器图1电动机保护熔断器选择曲线示意图(1)第1组曲线.电动机额定功率P(kW),额定电压(kV),额定电流,N(A)之间的关系P..I=—_=一(6)一J,7./3COS,咖式中,cos为电动机的额定功率因数,取COS咖=0.92;为电动机的额定效率,取=0.94.已知电动机的额定功率和电压,由该曲线可获得电动机的额定电流,(A).(2)第2组曲线.该曲线表示电动机额定电流(A),起动电流倍数Id/l,起动电流,d之间的关系.按电动机额定电流和已知起动电流倍数,查该曲线可获得起动电流,d(A).(3)第3组曲线.按电动机起动电流,起动时间,从该曲线上可找到合适的熔断器额定电流.编制第3组曲线时,一般假定电动机在1h内起动6次,或连续起动次数P为2次.1)如果实际使用中,1h内的起动次数大于6次,则起动时间应按t=修正,也就是说,有可能需要适当放大熔断器的额定电流,以防止多次起动而使熔断器熔断.2)如果连续起动次数P超过2次,则起动时间应按t=譬修正.3)如果电动机不是直接起动型的,则由上述图表求出的熔断器额定电流,有可能小于电动机的满载电流.此时,应按1.1～1.2倍电动机满载电流来选择熔断器的额定电流,以避免熔断器装入开关柜后的降容影响.4熔断器保护特性的配合原则以电动机为例,熔断器保护特性的配合原则可以经验交流李锡芝:中压系统F+C组合回路熔断器的选择方法57用图2表示.由图2可见:01001HA1一保护装置过负荷保护特性上限;2一保护装置过负荷保护特性下限; 3一熔断器特性;411A和电缆的热稳定极限;5一电动机起动电流特性; 6一接触器的额定分断能力;7接触器的热极限曲线;A和B一配合裕度;D电动机最大允许堵转时间图2熔断器保护特性的配合原则(1)熔断器的电流一时问曲线,应位于电动机起动电流曲线的右侧.(2)熔断器的额定电流必须大于电动机的工作电流.(3)相对于熔断器特性曲线上点c的电流,应大于其最小熔断电流,如果不能满足,则低于最小熔断电流的任何过负荷电流,在150ms以内靠接触器来分断,以防止熔断器过热而导致烧毁.(4)接触器的额定分断电流必须大于熔断器的最小分断电流.通常情况下,前者为8倍接触器额定电流,后者为2～6倍,.(5)在最大系统故障电流时,熔断器的限流电流不应超过接触器的额定峰值电流.(6)熔断器的电流一时问曲线,应位于接触器热极限曲线的左侧.美国电站中,要求F+c回路的接触器的热极限至少为l5倍熔断器额定电流,时,时间为1S;6倍熔断器额定电流,时,时间为30S.德国SIE—MENS公司3TL61,7.2kV,4O0A熔断器1S时的额定短时电流为8kA,即20,…有些制造商能提供接触器的热极限曲线,即允许短时电流和时间的关系曲线. 5关于F+C回路的电缆截面选择众所周知,电力电缆截面主要取决于载流量,短路热稳定,电压降,经济性,机械强度,制造上的最小截面等因素.本文仅讨论F+C回路的电缆短路热稳定截面问题.图2表明,电缆的热稳定极限应位于熔断器特性曲线的右侧.当馈线回路发生短路故障时,在熔断器熔断切除故障后,电缆不应因过热而遭到损坏.为简单起见,短路发热过程可按绝热过程考虑,其短路热稳定截面可按下式计算.s≥(7)式中,S为电缆最小短路热稳定截面,咖;J为涉及熔断器限流作用后的短路电流对称分量有效值,A;t 为熔断器的熔断时间,S;为与电缆绝缘和导体材料有关的常数.对于铜芯交流聚乙烯(XLPE)电缆,后取143;铜芯乙丙橡胶绝缘电缆,后取141.按式(7)计算出的电缆截面往往比较小的.工程上F+C回路的电缆最小短路热稳定截面建议选用>~50mm.具体截面应视熔断器和接触器规格,电动机驱动设备的类型,以及保护装置热过负荷保护特性而定.因熔断器的熔断时间比较长,所以应特别注意校验熔断器处于低分断电流时的热稳定截面.外高桥电厂二期(2×900Mw)工程中,汽机岛承包商德国SIEMENS公司计算出S一11mm,但按SIL程经验,实际选用了S为70mln的铜芯交流聚乙烯电缆.6结束语熔断器是实现变压器,电动机和电缆等保护的重要手段.熔断器的可靠保护和电缆的安全运行对减少电力系统事故具有重要作用.因此对于熔断器和电缆截面的选择务必认真对待,不仅要考虑诸多因素,还要注意熔断器保护特性的配合.电缆截面不计算值往往偏小,熔断器的熔断时间又比较长,因此应特别注意校验熔断器处于低分断电流时的热稳截面.收稿日期:2004—05—08作者简介:李锡芝(1943一),男,高级工程师(教授级),长期从事发电厂电气设计和研究工作.(责任编辑赵杨) SelectionMethodofFuseinCombinationofFuseandContactorinMediumV oltageSystem UXi—zhi(EastChinaELectricPowerDesignInstitute,Shanghai200063,China)Abstract:Thepaperbrieflydescrt~theselectionpmciplesandmethodoffuseandcablesectio n缸combkmtionoffuseandvacuumcontactor(F+C)forelectricalauxi~arysystem缸powerplant,andtheproblemstobenoticed.Theprinciplesandmethodofseleetmg订ansf-0nnerfusewerehtroducedaccordhgtothefactorssuchaspeakvalueof们nsf-0nnerexcitationcurrent.ratedcurrentandsee-ondaryfaultcurrentof仃a】f-0nner.andtheselectionmethodofcablesectionforengineeringWasdescrtmd.Thecoordha ationprincipleofthefuseprotectioncharacteristicsWasalsohtroduced.Keywords:mcdmvohgesystem;combkmtionoffuseandvacuumcontactor;fuseseleetion;s eleetionofcablesection。
负荷开关-熔断器组合电器继电保护研究
负荷 开关 一 断 器组 合 电器 是 智 能 电力保 护 系 统 ，通 过 结合 熔 计算 机 技术 、 电保护 技 术 以及 开关 电源 设 计 技术 ， 而 更好 地保 继 从 护 中低压 线 路 能够 顺 利运 行 。智 能 电力 保护 系 统是 一 次 电流 互 感 器利 用 高压 线 路互 感 来获 取更 多的 能源 ，其 目的是 供 电给 保 护装 置， 通过 滤波 、 放 等 方式 ， 高压 输 电线 路 进行 电流值 的 测量 ， 运 对 遇 到故 障 时 ， 过 输 出脱 扣 装置 使 负荷 开关 动 作 ， 通 有效 地 保护 了高压
（） ２ 负荷 开关 熔 断器 中的额 定 电流 小 于过 负荷 电流 ， 过 负荷 且
图 １ 负荷开关 一 熔断器组合 电器
电流 又 小于 熔 断器 最 小熔 断 电流 ，在 这样 的情 况 下熔 断器 可 能会
动 的情 况 ， 是 尚不 能 熄 弧 ， 而 触 发 熔 断 器 中 的撞 击 但 从 由于这 些优 点 ， 多城市 的配 电网 系统 中都在 广泛 使 用 。 于 出现 “ 作 ” 很 基 器， 促进 负荷 完 成 整个 开 关 的动 作 ， 最终 使其 三 相 电流 被 负荷 开关 环 网开 关柜 的 作用 ，其 通 常都 是使 用在 城 市 配 电站 、工 业末 端 用
ｐｈｒａ ｃ ｅ ｔ （ ｔ ｅ ｄ ｒａｅ ＆ｍａｎ ｔｒ ａ ｉ ｈ ｅ ｄ，ＮＵ ＬＬ，ｍ ｇ ｍａｎ ｔ ｓ ＮＵ Ｌ ｉ ａｋ， Ｌ ）
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３ 结 语 本 文 将 嵌 入 式技 术应 用 到 工程 机 械 的机 电液 一体 化 控 制 ， 成 功研 制 了高 可靠 性 的装 载 机智 能 监控 系 统 ，并在 监 控 系统 显示 界 面 中 嵌入 电子说 明书和 辅 助维 修 等 实用 功 能 ，全 面提 高 了装载 机
负荷开关和熔断器组合电器在配电变压器保护中的应用
负荷开关和熔断器组合电器在配电变压器保护中的应用1 概述环网柜中采用负荷开关和熔断器组合电器对配电变压器进行保护。
正常情况下，负荷开关分、合负荷电流；当变压器发生短路时，熔断器可在10ms 内切除故障。
断路器保护配电变压器时，其切断时间由继电保护时间、断路器固定分闸时间和燃弧时间构成，一般需要40到60ms，其切断时间远大于熔断器的切断时间，这是采用负荷开关和熔断器组合电器对变压器进行保护的明显优点。
同时，环网柜体积小、结构相对简单、运行维护工作量少、成本较低等优点，适用于10KV环网供电、双电源供电和终端供电系统，也可用于箱式变电站。
但是，环网柜的保护功能简单，不适用于对保护和自动化要求较高的场所使用。
2 负荷开关和熔断器组合电器工作原理负荷开关和熔断器组合电器是由一组三极负荷开关及配有撞击器的三只限流式熔断器组成的，任何一个撞击器的动作都会引起负荷开关三极全部自动分闸；也可以是由一组配有脱扣器的三极负荷开关和三只限流式熔断器组成的，由过电流脱扣器或并联脱扣器触发来操作负荷开关的自动分闸。
环网负荷开关柜中的熔断器，一般选择带有撞击器的熔断器，这也是本文介绍内容。
负荷开关和熔断器组合电器，当采用撞击器操作负荷开关分闸时，在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值称为组合电器的额定转移电流。
当预期短路电流低于组合电器的额定转移电流值时，首开相电流由熔断器开断，而后两相电流由负荷开关开断；当预期短路电流大于额定转移电流值时，三相电流仅由熔断器开断。
3 负荷开关和熔断器组合电器与变压器配合（1）确定实际转移电流负荷开关熔断器组合电器的实际转移电流，取决于熔断器触发的负荷开关分闸时间和熔断器的时间一电流特性。
对于给定用途的组合电器，其实际转移电流可由厂家提供，当厂家不能提供时可按以下简化方法确定。
T m=0.9T0，其中，T m为三相故障电流下首先动作的熔断器在最小时间一电流特性曲线上的熔断时间，T0为熔断器触发的负荷开关分闸时间，一般可取0.05s。
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中压负荷开关-熔断器组组合电器及F-C组合电器应用目录中压负荷开关-熔断器组组合电器及F-C组合电器应用 (1)高压限流熔断器的合理选用与等效替换 (3)高压限流熔断器的性能特点 (3)SF6负荷开关＋熔断器组合电器的性能特点 (3)高压限流熔断器选用应考虑的问题 (4)高压限流熔断器等效替换应考虑的问题 (6)电容器组保护配置及整定计算方案实例 (8)引言 (8)1电容器运行中的应注意的问题 (8)2电容器组的保护配里方案 (9)3电容器组的保护整定计算方案 (11)4结论 (13)电容器组熔断器保护配置分析 (14)1.引言 (14)2.熔断器误动问题分析 (14)2.1熔断器温升超标 (14)2.2我国熔断器温升超标原因 (15)2.3我国熔断器可靠系数 (16)2.4现行熔断器时间-电流特性存在的起始熔化电流现状 (17)3.正确选择熔断器额定电流 (18)3.1熔断器特性 (18)3.2熔丝额定电流（I）选定 (18)nf4.结论 (19)限流熔断器的配合 (20)1概述 (20)2环网柜中的负荷开关+熔断器的必要性 (20)3负荷开关与熔断器的配合 (21)一种新型的真空接触器-熔断器组合电器（F-C回路） (25)高压真空接触器电气控制回路的优化设计 (30)1问题的出现及其原因分析 (30)2解决方案 (34)3结束语 (36)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 (38)1高压真空接触器 (38)1.1真空接触器的形式 (38)1.2真空接触器的开断原理 (38)1.3真空接触器的动作原理 (39)1.4真空接触器的额定参数 (39)1.5真空接触器主要优点 (40)1.6接触器用真空灭弧室 (40)2高压限流熔断器 (40)2.1额定电压选择 (40)2.2额定电流选择 (41)2.3电动机的保护和熔断器的选择 (41)2.4变压器的保护和熔断器的选择 (43)2.5电容器组的保护和熔断器的选择 (43)3F-C回路的应用实例 (45)4结论 (46)F—C回路中高压限流熔断器参数的选择及动热稳定验算 (47)1影响F-C回路中高压限流熔断器参数的因素 (47)1.1外部因素及环境对高压限流熔断器参数的影响 (47)1.2真空接触器与高压熔断器特性配合要求及满足安全运行的基本条件 (48)2保护电动机用高压限流熔断器参数选择及计算 (48)2.1高压熔断器参数选择原则 (48)2.2参数计算 (50)电力电容器的保护与管理的研究 (55)一、电力电容器的保护 (55)二、运行中的电容器的维护和保养 (56)三、电容器在运行中的故障处理 (57)四、处理故障电容器应注意的安全事项 (57)高压限流熔断器的合理选用与等效替换在12kV系统中，SF6负荷开关＋熔断器组合电器用以保护变压器时，高压限流熔断器的如何合理选用与等效替换。
高压限流熔断器的性能特点1）高分断能力一般国产的高压限流熔断器额定短路分断电流（预期有效值）为50kA，一些进口产品额定短路分断能力达63kA。
2）限流能力一般国产的高压限流熔断器，如100A的熔断器，在预期短路电流有效值为50kA的情况下截止电流峰值约为18kA，而对某进口的100A的熔断器，在预期短路电流有效值为63kA的情况下，其截止电流峰值才为18kA。
3）存在最小开断电流对于变压器保护用限流熔断器，最小开断电流一般为熔断器额定电流的3～5倍。
在选用时应保证其最小熔断电流不大于被保护线路的最小短路电流。
SF6负荷开关＋熔断器组合电器的性能特点1）使用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关称为SF6负荷开关。
它可以作为关合和开断负荷电流用，亦可以作为关合和开断空载线路、空载变压器及电容器组等用。
2）SF6负荷开关能关合短路电流，但不能开断短路电流。
3）SF6负荷开关一般为三工位（合闸、分闸和接地），负荷开关与接地开关之间有机械联锁。
接地开关与电缆仓门之间也有联锁。
以确保检修的安全。
4）SF6负荷开关结构简单，操作方便，价格便宜，动作可靠，维护较少或免维护，一些进口产品可达30年免维护。
5）SF6负荷开关截流值低，避免了高的截流过电压。
在同样电流密度时，SF6中的电弧直径远小于空气中的电弧直径。
当电流减小时，弧柱直径也随之减小，而弧芯仍能保持相当高的电离度以维持电流继续流通，直至电流自然过零。
弧柱收细后一般不会发生断裂现象，因此很少引起截流过电压。
6）SF6负荷开关＋熔断器组合电器是由SF6负荷开关来承担变压器的正常工作电流和过载电流的关合和开断，并且还要承担转移电流的开断。
熔断器承担了3倍额定值以上的过流和短路电流的保护。
7）负荷开关与熔断器的撞击器联动。
由熔断器熔断开极电流，撞击器撞出，通过联动机构，使负荷开关三相同时自动分闸，避免了熔断器和变压器长时间承受转移电流或故障电流和变压器缺相运行。
8）保护配电变压器的性能好。
当油浸变压器发生短路时，为使油箱不爆炸，必须在20ms内切除故障。
限流熔断器具有速断功能，再加上其限流作用，可在10ms 内切除故障，并限制短路电流值，能够有效地保护变压器。
高压限流熔断器选用应考虑的问题1）关于额定电流的选择①要躲过变压器启动时的冲击励磁涌流。
高压熔断器的时间－电流特性曲线应位于变压器涌流特性A的右侧，变压器的涌流可取变压器满载电流的10～12倍，持续时间为0.1s。
②高压熔断器与低压熔断器的时间－电流特性交点处的电流值应大于低压熔断器负载侧的最大故障电流。
③如果熔断器安装在一个封闭的箱（筒）内，则选择的额定电流需进一步增加。
为保证正常及过载运行时，熔断器在封闭箱（筒）内不超过规定的温升界限，熔断器的额定电流值应适当选择大些。
④如果熔断器安装在周围空气温度可能超过正常使用条件的场所，则选择的额定电流也应进一步增加。
⑤熔断器的额定电流也不应选择过大，应满足转移电流及与上级保护装置配合的要求。
⑥在熔断器的时间－电流特性曲线10s范围内，熔断器的弧前电流应足够低，以保证更好地保护变压器，为了达到这一点，通常通过检查熔断器的时间－电流特性曲线或向熔断器生产厂咨询。
2）熔断器撞击器的动作位移特性及输出能量考虑到现在SF6负荷开关的脱扣联动件上塑料件较多，故应尽量采用弹簧式撞击器。
经我厂实践证明，动作力选用80N的弹簧撞击器比较可靠，低于该值可靠性不高。
弹簧式撞击器具有速度特性较平缓，端头平坦的特点，而火药式撞击器的端头较尖，速度较快，易将脱扣联动装置打坏。
3）熔断器的额定短路开断电流其数值上应等于或高于负荷开关柜及组合电器柜的额定短时耐受电流值。
4）熔断器的最大截止电流应尽量小，以利于在开断关合短路电流时，减少对组合电器的电动力的冲击。
5）熔断器的最大允许功率耗散应尽量小，以利于减小组合电器的温升，从而可选用较小额定值的熔断器来保护相同容量的变压器，以利于与上级保护配合。
6）变压器二次端头直接短路使得一次侧故障产生严酷的TRV值，组合电器中负荷开关不具有开断这种故障的能力。
因此，必须由熔断器单独将此故障开断，而不把开断任务转移给负荷开关。
也就是说，选择熔断器时应使转移电流总是小于变压器二次端头直接短路时产生的一次故障电流。
7）熔体发热对熔断器的影响按照交流高压负荷开关－熔断器组合电器的试验标准GB 16926-1997中的试验方式3，故障电流在最小熔化电流和最小开断电流范围之间时（即故障电流约为熔断器额定电流的2～3倍时），熔断器因通过长时间前弧的电流及随后的燃弧，本身发热严重而产生严酷的高温，在熔断器的撞击器触发负荷开关开断电流前，熔断器必须耐受此高温并无外部损伤。
按限流熔断器的试验标准GB 15166.2-1994规定的试验方式3中记录的最长燃弧时间值，必须大于负荷开关-熔断器组合电器制造厂说明的熔断器触发的负荷开关的分闸时间的50%。
8）熔体发热对熔断器安装筒的影响在目前流行的SF6全封闭充气式环网柜的设计中，熔断器常常安装在合成树脂材料制成的狭窄的绝缘安装筒内，散热条件不良。
在如上所述的故障情况下，在熔断器的绝缘瓷管的高温辐射和传导下，应保证合成树脂材料能耐受这种高温。
为保证熔断器安装筒不受熔断器所产生高温的损坏可采取的措施有：①采用带有温度限制器的熔断器。
②增大熔断器安装筒内壁与熔断器的绝缘瓷管之间的空气间隙。
③提高绝缘材料的耐热温度。
④加强熔断器安装筒的散热。
⑤采用带有过热脱扣功能的熔断器安装筒。
⑥采用具有限值闭锁功能的过流继保装置。
即当故障电流大于整定值后（但小于一规定的门槛值，此门槛值应尽量大于熔断器的最小开断电流值，但仍然不大于额定交接电流值）由继保装置驱动负荷开关来开断此有限值的故障电流；但当故障电流大于这一规定的门槛值后，则继电器被锁定不动作，由熔断器在短时间内切除此故障电流。
高压限流熔断器等效替换应考虑的问题标准GB 16926-1997中的型式试验，只对实际提供的负荷开关与熔断器特定组合的组合电器的性能进行验证。
然而当组合电器在使用中配用其他型号熔断器或已试熔断器的设计结构有所改变时，重复进行组合电器的全部关合开断试验一般认为是不实际的。
因此，只要组合电器满足下列条件，则对未经试验或经过部分试验的组合电器仍可认为满足标准要求。
1）所考虑的负荷开关和熔断器首先应满足各自相关的标准GB 3804-2004和GB 15166.2-1994的要求。
2）必须安装同一型式的撞击器，即符合标准GB 15166.2-1994中有关撞击器的分类。
这里同一型式主要指其动作位移特性及输出能量等。
3）应符合标准GB 16926-1997中6.13条中对熔断器撞击器和负荷开关脱扣器之间联动的要求。
即熔断器撞击器与负荷开关脱扣器之间的联动装置应在三相和单项两种条件下，在给定的撞击器型号的最大和最小能量下及相应撞击器的动作方式下，应使负荷开关良好地操作。
4）熔断器所限制的短路电流值应小于或等于型式试验所用的熔断器的截止电流值，且动作I2t值不大于型式试验中已试型号熔断器按相同试验方法所确定的值。
5）最大动作I2t值不大于型式试验中已试型号熔断器按相同试验方法所确定的值。
最大动作I2t值中的I，按标准GB 15166.2-1994，取值为I2，即0.01s的弧前时间所对应预期电流的3～4倍。
6）按标准GB 15166.2-1994规定的试验方式3中记录的最长燃弧时间值，必须大于负荷开关－熔断器组合电器制造厂说明的熔断器触发的负荷开关的分闸时间的50%。
7）最大允许功率耗散在50%及110%额定电流时，应不大于型式试验中所用熔断器按相同试验方法确定的值。
8）应避免选配比系统电压更高的额定电压的熔断器，因为额定电压高的熔断器其操作过电压也高。
9）新配的组合电器的转移电流值，应不大于组合电器的额定转移电流值。