配电变压器保护配置设计
10kV配电变压器保护配置及应用
浅析10kV配电变压器保护配置及应用摘要：10kv配电变压器是发电厂电能和用户用电之间的一个非常重要的降压设备，它的运行质量直接影响着整个电网的运行效率及可靠性，所以保证10kv电网配电变压器的正常高效运行是我们一直追求的目标。
本文将对10kv电网配电变压器保护配置的选择及其合理性的应用做一些分析讨论。
关键词：10kv电网配电变压器；保护配置选择；断路器abstract: 10 kv power distribution transformer is electric energy and power users electricity of a very important between the antihypertensive equipment, its operation quality directly influences the whole operation efficiency and reliability of power network, so that 10 kv power grid of distribution transformer normal efficient operation is always our pursuit of the goal. this paper will be to 10 kv power distribution transformer protection selection and configuration of the reasonable application do some analysis discussed.keywords: 10 kv power grid power distribution transformer；protection configuration choice; circuit breaker中图分类号：tm6文献标识码：a 文章编号：1.引言在我国，从电厂发电机出来的电压经过变压之后成为几类标准的定值电压（如220kv），经过电网输送到负荷所在地的地方变电站，然后在地方变电站中降压为10kv，再通过配电线路送到居民所在地附近的配电变压器，再次被降压至220v（380v）之后供用户使用。
如何合理选择10kV配电变压器的保护配置
大 用户或者 专线供 电 ， 一旦 出现母 线短 路或者熔 断器保 护不 动作时 ， 会导致 将 上 级变 电所 中的 ｌＲＶ出线开 关 动作 ， ０ 影响供 电可靠性 。 这种 情 况下 ， 选 在 应 择 断路 器 做为进 线 保护 比较妥 善 。 ３用断 路 器作 为变 压器 保护 ３ １ 断路 器的特 点 ． 断 路器 是大容 量 ｌＲ ０ Ｖ配 电变 压器 主要 的一 种短路保 护开 关 ， 因其开 断容 量大 、 断 次数 多 ， 泛地 应用 于变压 器 保护 。 分 广 断路器 具 备所有 保 护功能 与操 作功 能 ， 价格 相对 昂贵 。 但 ３ ２ 断路 器 的保护特 性 ． （ 断路器在 电力 系统中主要用 来分断正常负荷 电流 和故障 时的短路 电流 ， １ ） 为了实现 自动分断故障时短路电流的功能， 必须配备相应的继 电保护系统装 置。 当被保 护的 变压器 发生 故障时 ， 电器保护 装置迅 速准 确地 给 断路器 发 由继 出跳闸命 令 ， 障变压器 及时 从系统中断开 ， 对变压器 的损坏 ， 使故 减少 降低对 系 统的 影响 ， 证 系统 其他部 分继 续运 行。 保 （） Ｂ１２５ １９ 继 电保 护 和安 全 自动装 置 技术 规程 》规定 ， ２Ｇ ４８ — ９３《 选择 配 电变 压器 的保 护 开关设 备时 ， 当容量等 于或大 于８０ Ａ， ０ＲＶ 应选用 带继 电保 护装置 的 断 路器 。 电变 压 器容 量达 到８０ ＶＡ 以上 ． 油 浸变 压器 时 ， 配 ０Ｒ 及 使用
器技术性能好， 但设备投资较高； 负荷开关加熔断器可弥补负荷开关不能开断短路 电流的缺点， 又可满足实际运行的需要。 本文对 以上几种保护配置方式进行了 比较 分 析 ， 如何 合理选 择进 行 了详 细 阐述 。 对 ［ 关键词］ ０Ｖ配电变压器 跌落式熔断器 断路器 负荷开关 熔断器 １ｋ 中图 分类号 ：Ｍ４ Ｔ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ：０９ ９ ４ ２ １）１ ０３ — １ １０ － １Ｘ（０ ２０ — ０ ５ ０
浅谈10kV配电变压器的保护配置方式
、
跌落式熔 断器保 护
１ 跌落式熔 断器 的特点 。
跌落式熔断器是 １ｋ 配电变压 器最常用 的一种短 路保 二相短路居多 ，故熔断器也 以熔断一相 、二相居多。但任 一 Ｖ ０ 护开 关， 具有 经济、操作方便 、 它 适应户 外环 境性强等特点 ， 相 熔 断 后 ，撞 针 触 发 负 荷 开 关 的 脱 扣 器 ，都 引 起 负荷 开 关 三
一
２ 负荷 开关加熔 断器组合电器的保护特性 ． （ ）负荷开关加熔断器组合 电器可 以开 断至 ３ ．ｋ 的 １ １５ Ａ
短 路 电流 ，其基本 特征 是依 赖熔断器 熔 断触发撞 针动作 于 负荷 ： 开关。熔断器 是分相熔 断，其熔断是 因短 路 电流熔 断。 在配 电网系统 内的短路有 单相、二相 、三相 短路 ，且单相 、
引起熔管烧毁 、爆炸等事故 。
被广泛应用于 １ｋ Ｖ配 电变压器 一次侧作为保护和进行设备 相联动 ，其顺序总是先熔断熔丝 ，后断负荷 开关。在 单相 或 ０ 投 、切操 作之用 。因其有 一个 明显 的断 开点 ，具备 了隔离 二相熔断时 ，开关未断开前 ，未熔断相还有 电流 ，负荷开 关
仅 开 关 的功 能 ，给 检 修 设 备 创 造 了 一 个 安 全 作 业 环 境 ，增 加 此 时 ： 是 切 断 负 载 电流 ，还 要 切 断 未 熔 相 的 电流 。 这 个 电
6kV配电变压器的保护配置分析
持长 期安全 可靠运 行 ，除加 强提 高保护 配置 套 管处 发生 短路 时被熔 断 。熔 丝选 择原 则 ： 技术 水平之 外 ，在 日常 的运行 管理 方面 同样 ① 容量 在１ Ｏ Ｖ 及 以下 的配 变 ，高压熔 丝按 Ｏ ｋＡ
也 十 分 重要
① 进行 日常 维护 保养 ，及 时清扫 和擦 除配变
坏事故 。采用避 雷 器保护 配变 时 ，一是要 通
过 正 常 渠 道 采 购 合 格 产 品 ， 安 装 投 运 前 经 过 严 格 的 试 验 达 到 运 行 要 求 再 投 运 ； 二 是 对 运 行 中 的 设 备 定 期 进 行 预 防 性 试 验 ，对 于 泄 漏
以防不 法分 子偷 盗。安 装位 置太偏 僻也 不利 于运 行 人 员 的 定 期 维 护 ， 不 便 于 工 作 人 员 的
许私 自 调 节 分 接 开 关 ， 以 防 分 接 开 关 调 节 不
要 求 接 地 电 阻必 须 在 １ ０Ｑ以 内 。 如 果 测 试 值
步 上 升 ， 致 使 油 箱 体 变 形 和 开 裂 。 为 了 不
到 位 发 生 相 间 短 路 致 使 烧 坏 配 电变 压 器 ； ④ 在 配 变 高 低 压 端 加 装 绝 缘 罩 ， 防 止 自然 灾 害 和 外 物 破 坏 ， 在 道 路 狭 窄 的 小 区 和 动 物 出 入
熔 断 ，切除 故障 。如 果采用 断路 器作 保护 。
采取 各种 措施 来加 强配 电变压 器 的保护 ，防 止 出 现 故 障 或 事 故 ， 以保 证 配 电 网 安 全 、 稳
定、可靠运行 。
选择 性地切 除故 障线路 。配 变 的短 路保 护和
过载 保护 由装设 于配变 高压 侧 的熔 断器 和低 压侧 的漏 电总保 护器 （ 该装 置有漏 电保 护和
浅析10KV配电变压器保护配置方式的选择
但这种方式也有其 自身应用的局限性，现分述如下。 对于短路故障电流 的开断均 以损坏熔断器为代价 ， 且动作电流、时间无法人为确定。 例如当要求 ６
倍额 定 电流时 ０５ 动作 、 ｌ ．ｓ ０倍额 定 电流 时 Ｏ 动作 ， ｓ 则负荷 开关 组合 电器是 无法满 足用 户要求 的 。 负荷 开关 开 断转移 电流 的能 力取 决于 负荷 开关 的开 断速度 ，若 开 断 时间短 ，则 开断 电流大 （ 气 产
为进线保护比较妥善。
３ 用断路器作 为变压器保护
真 空断路器 是大容 量 １Ｋ 配 电变 压器 主要 一种 短路保 护开 关 ，因其 开断容 量大 、分 断次数 多 ， ０Ｖ 广泛 地应 用于 变压 器保护 。断路器 具 备所 有保 护功 能与操 作 功 能 ，但 价格 相对 昂贵 。当油 浸变 压器 容
断后，撞针触发负荷开关的脱扣器，都引起负荷开关三相联动，其顺序总是先熔断熔丝，后断负荷开 关。在单相或两相熔断时，负荷开关未断开前 ，未熔断相还有电流，负荷开关此时不仅是切断负载电
收稿 日期：２ １．０３ ０ １１．１
２ ０
浅析 １Ｋ 配『变 器保护配置方式的选择 ０Ｖ 乜
流 ，还要 切断 未熔 相 的电流 。这个 电流 称作 转移 电流 ，其 值是 个变 量 ，但 火 于负 荷开 关的额 定 电流 。 转移 电流 的大 小取 决于变 压 器容量 和 短路状 态 。采用 负荷 开关 加熔 断器 组合 电器 作为变 压 器保护 ，一 般都 不再 进行 具体 的 没计 和对 短路 电流 和继 电保护整 定计 算 ，直接 选用 设备 厂提 供 的成 套 设备 即可 。
量等于或大于 ８０ Ｖ 、干式变压器容量等于或大于 １０ Ｋ Ａ，应采用真空断路器保护。断路器在 电 ０Ｋ Ａ ００ Ｖ 力系统中主要用来分断正常负荷电流和故障时的短路电流， 为了实现 自动分断故障时短路 电流的功能，
论10kV电网配电变压器保护配置及应用
论10kV电网配电变压器保护配置及应用摘要：随着经济的高速发展，目前供配电网已经改变了过去以架空线路为主的局面，而是以电缆线路为主。
同时原有的一些设计尺度已不能适应当前电力事业的发展需要，本文针对10 kv 配电变压器保护配置中的一些问题进行分析讨论。
关键词：10kv配电变压器保护选择开关定值电容补偿应用0前言随着经济的高速发展，近年来，电网的改善对电能质量的提高起到积极的作用。
10 kv 配电网是电网的重要组成部分，它直接面对用户，直接关系到对用户的安全、可靠供电。
近几年来，由于经济发展势头强劲，工业化、城市化进程加快，另外旧城改造也在大规模开展; 这些对配电网的影响很大，同时也对配电网提出了更高的要求。
因此10 kv配电变压器保护配置选择的正确与否，直接影响到10 kv 配电网的安全运行。
供电设计必须遵循国家有关的规范和标准，供电可靠，技术先进，经济合理，保障人身、设备的安全，同时还应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远景规划的关系，做到远、近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
1 保护电器级间配合的选择及分析1．1对保护电器选择性动作的基本要求。
（1）要求末级保护电器以最快的速度(瞬时)切断故障电路；（2）上一级保护采用断路器时，宜设有短延时脱扣，整定电流和延长时间可调，以保证下级保护先动作；（3）上级保护用熔断器保护时，其反时限特性应相互配合，用过电流选择比给予保证；（4）自变压器低压侧配出回路至用电设备之间的配电级数不宜超过三级；（5）配电系统的第一、二级之间保护电器应具有动作选择性，并宜采用选择型保护电器，对非重要负荷可以采用无选择性切断；（6）当上、下级断路器距离很近，出线端预期短路电流差别很小时，上级断路器宜选用带有短延时脱扣器，使之延时动作，以保证选择性。
1．2保护电器级间配合的选择与分析。
目前，在10kv配电电气设计中，变压器低压侧出线总开关(第一级保护电器)选用了过载长延时和短路瞬时保护，母线联络开关选用了过载长延时和短路瞬时保护，例如采用mw或 mt开关配micrologic2.0 控制单元。
10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择
ｌ ｋ 配 电变压 器保护 配置方 式的 合理 Ｏ Ｖ 选择从 此可以看 出： ａ 断路 器具 备所 有保 护功 能 与操 作 功 ） 能， 但价格 昂贵 ； ｂ 负荷开 关与断路 器性能 基本相 同， ） 但 它不能 开断短路 电流 ； Ｃ 负荷开 关加 高遮断容量后 备式限流 熔 ） 断 器组 合， 可断 开短路 电流 ， 分熔 断器的 分 部 断容量 比断路 器还高 ， 因此 ， 使用 负荷 开关 加 高遮 断容量 后备 式 限流 熔断 器组 合不 比断路 器效果 差， 可费用却可 以大大降低 。 撞针要使负荷开关立即联跳 ， 防止缺相运行。
日 程术 技
１ Ｖ ０ｋ 配电变压器保护配置方式的合理选择
多葵永 郑建峰 黑龙江笞尚志市电业局
１ 负荷 开关加高遮断 容量后备式 熔断 器 ． ４
组 合 的 优 点
保护方 式的配置一 般有两 种： 一种利 用断 路器 ； 另一种 ， ￣ 用负荷开 关加 高遮断容量的 Ｎ ｌ ｌ 后备式 限流熔断器组合。 两种 配置方式在技 这 术和 经济上各有优缺点 ， 下对这两种 方式进 以 行综 合比较 分析。 １ 环网供电单 元接线形式 ， １１ 网供 电单元的组 成 ．环 环网供电单元由问隔组 成， 一般至 少有３ 个 间隔 ， 包括２ 个环缆进 出问隔和 １ 个变压 器回 路间隔。 １２ 网供 电单元保护 方式的配置 ．Ｎ 环缆 馈线 与变压 器馈 线间隔 均采 用 负荷 开关 ， 通常为具 有接 通、 隔断 和接 地功能 的三 工位 负荷开关 。 变压器馈 线 隔还增加 高遮断 容量 后备式 限流熔 断器来提供 保护。 实际运行 证明 ， 这是 一种简单 、 靠而 又经济的 配电方 可 式。 １３ ．Ｎ网供电单元 保护配 置的特点 负荷开关 用于分合额 定负荷 电流， 具 有 结构简单、 价格 便宜等特点，但不能开断短路 电流， 高遮断容量后 备式限流熔断 器为保 护元 件，可开断短路 电流， 如将两者有机地结 合起 来， 足配 电系统各种正常 和故障 运行方 式 可满 下操作 保护 的要 求。 路 器参 数的 确定 和结 断 构的设计制造均严格按 标 准要求 进行， 兼具操 作和保护两 种功能 ， 所以其结 构 复杂， 造价 昂 贵， 大量 使用不现 实。 网柜 中大 量使用 负荷 环 开关加 高遮 断容量 后备式熔 断器组合装 置， 把 对 电器不尽 相同 的操 作与 保护功 能 分别 由两 种 简单 、 便宜的元 件来实现 ， 即用 负荷 开关来 完成大 量发生的 负荷合分操作 ， 而采用高遮断 容量 后备式 限流 熔断 器对极 少发生 短路 的设 备起 保护作用，很好地解 决 问题 ， 可避免使 既 用操 作复杂 、 格 昂贵 的断 路 器， 价 又可满足实 际运行的需要 。 １ 表 列出３ 种保护配 置方 式的技
浅谈配电变压器保护配置
荷 开关 不 能开 断短 路 电流 的缺 点 ， 又可 满 足 实际 运行 的 需要 ， 该配 置 可 作为
配 电变压 器的 保 护方 式 。 但对 于 容量 比较 大 的配 电变 压 器 ， 备有 瓦 斯继 电 配 器 ， 要 断路 器 可 与 瓦 斯继 电器 相配 合 ， 能对 变 压 器 进行 有 效 的 保 护 ， 需 才 必 要 时还 应 有 零序 保 护 ， 些 问题 都 是 值得 注 意 的 问题 。 这 为此 ， 荐采 用 负荷 开 关加 高遮 断 容量 后 备 式限流 熔 断器 组 合 的配 置 ， 推
变前 的 正确 动 作 。 ３ 装 设速 断 、过 电流保 护， 证 有选 择 ・ 切 除故 障 线 路 ． 保 陛地
三 、 配 电 变 压 器 采 用 负 荷 开 关 加 熔 断 器 组 合 电 器 作 为 保 护
负荷 开 关加 熔 断器 组合 电器 可 以开 断 至３ ．ｋ １５ Ａ的短 路 电流 ， 基本 特 其 征 是依 赖 熔断 器熔 断 触 发撞 针 动作 于 负荷 开 关 。 电变 压 器短 路 有 单相 、 配 两 相 、 短 路 ， 论哪 种故 障 ， 一相 熔 断后 ， 针触 发 负荷开 关 的脱 扣器 ， 三相 无 任意 撞
高压侧 安 装三 相 过 电流保 护就 能 满足 灵敏 度 要 求 。
设备 定期 进 行预 防性 试 验 ， 于泄 漏 电流值 超过 标 准值 的不 合格 产 品及时 加 对 以更 换 ； 是定 期进 行变压 器 接地 电阻检 测 ， １０ ＶＡ 以上 的 配 电变 压 器 三 对 ０ｋ 及 要 求接 地 电 阻必 须在４ ｎ以 内 ， １０ Ｖ 对 ０ｋ Ａ以下 的配 电变 压 器 ， 要求 接地 电阻 必须 在 ｌ 内 ； ０ Ｑ以 四是安 装 位置 选 择 应适 当 ， 高压 避 雷器 安 装在 靠 配变 高压 套管最 近 的引 线处 ， 量减 小雷 电直接 侵 入配变 的机会 ， 证雷 电波侵 入配 尽 以保
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配电变压器保护配置设计
摘要:文章简要说明配电变压器各种保护配置类型,通过分析比较,提出加强配电变压器保护优化配置,合理选择保护方案,可以提高配电变压器保护动作可靠性。
关键词:配电变压器;熔断器;负荷开关;断路器
中图分类号:tm41文献标识码:a
文章编号:1009-0118(2012)09-0278-01
变压器是配电网的主要设备,应用面广量大,其安全运行直接影响整个系统的可靠性。
目前,配电变压器保护配置方面还存在许多问题,其中配电变压器与保护不匹配或存在动作死区,造成越级跳闸、拒动导致的事故相当多,因此,加强配电变压器保护优化配置,合理选择保护方案,可以提高配电变压器保护动作可靠性,有效防止主线路出口断路器保护误动。
一、配电变压器采用熔断器作为保护
熔断器是配电变压器最常见的一种短路故障保护设备,它具有经济、操作方便、适应性强等特点,被广泛应用于配电变压器一次侧作为保护和进行变压器投切操作用。
所以一般配电变压器容量在400kva以下时,采用熔断器保护,高压侧使用跌落式熔断器作为短路保护,低压侧使用熔断器作为过负荷保护。
使用跌落式熔断器确定容量时,既要考虑上限开断容量与安装地点的最大短路电流相匹配,又要考虑下限开断容量与安装地点的最
小短路电流的容量关系。
目前,户外跌落式熔断器分为50a、100a、200a三种型号,200a跌落式熔断器的开断容量上限是200mva,下限是20mva,其选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行,也就是熔断器的额定电压必须与被保护配电变压器额定电压相匹配,熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流,可选为额定负荷电流的1.5-2倍,此外,应按被保护系统三相短路容量,对所选定的熔断器进行效验,保证被保护设备三相短路容量小于熔断器额定开断容量上限,但必须大于额定开断容量的下限。
笔者曾经参与过事故调查,发现部分配电变压器所配置熔断器的额定开断容量(一般指上限)过大,或者在线路末段t接的配电变压器,选定熔断器造未经过短路容量效验,造成被保护变压器三相短路熔断器熔断时难以灭弧,最终引起容管烧毁、爆炸,导致主线路跳闸事故。
二、配电变压器采用负荷开关加熔断器组合电器作为保护
负荷开关加熔断器组合电器可以开断至31.5ka的短路电流,其基本特征是依赖熔断器熔断触发撞针动作于负荷开关。
配电变压器短路有单相、两相、三相短路,无论哪种故障,任意一相熔断后,撞针触发负荷开关的脱扣器,负荷开关三相联动,及时隔离故障点,防止缺相运行,顺序是先熔断熔丝,后断负荷开关。
采用负荷开关加熔断器组合电器作为配电变压器保护,经济实用,既可以开断负荷电流,实现安全操作需要,还可以在10ms内开断短路电流,切除故障并限制短路电流,能够有效保护配电变压器短路故障。
采用负荷开关加熔断器组合电器,广泛应用于1000kva以下配电变压器保护配置上,熔断器额定电流一般为负荷电流的2-3倍,按照这种配置方案,设计人员一般都不需要进行具体的设计和对短路电流和继电保护整定计算,可以直接选用成套设备,设计人员大部分喜欢此种配置方案。
但是这种保护配置方案也有一定局限性,例如,对于短路故障电流的开断均以牺牲熔断器为代价,且动作电流、动作时间无法人为控制,对于轻微相间短路故障,动作时间较长,对于大用户或专线用户,配电变压器台数较多或配电变压器容量较大时,若采用负荷开关作为进线开关,则无法作为母线短路保护及出线负荷开关——熔断器组合电器的后备保护,因为当用户母线短路或熔断器保护不配合时,会导致上级出线开关动作,影响供电可靠性,在这种情况下,应选用断路器加继电保护装置作为进线保护比较可靠。
三、配电变压器采用断路器加继电保护装置作为保护
断路器开断容量大、分断次数多,具备操作功能,配合继电保护装置作为大容量配电变压器主要短路保护开关,应用很广泛,但价格相对较高。
《继电保护和安全自动装置技术规程》(标准gb?14285-1993)规定,当容量等于或大于800kva的油浸变压器时,应配置瓦斯继电器作为变压器内部故障保护,应选用继电保护装置与断路器相配合的保护方案,可以有效地保护配电变压器。
近年来,干式配电变压器得到广
泛应用,按照要求应配置温度跳闸保护,对于干式变压器也应选用继电保护装置与断路器相配合的保护配置方案。
对于yyno、dyno 接线形式的配电变压器,高低压侧三相四线均采用断路器控制,可以选用两相或三相过电流保护,继电器为反时限型。
根据gbj62—1983《工业与民用电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》规定。
应采用下列保护之一:(一)利用高压侧的过流保护,保护装置宜采用三相式以提高灵敏性;(二)接于低压侧中性点的零序电流保护;(三)接于低压侧的三相式电流保护。
目前,部分单位对yyno接线的配电变压器低压侧中性线配置零序电流保护的认识还不够,认为在变压器高压侧安装了三相式电流保护就能满足要求,其实不然,笔者发现部分配电变压器虽然配置三相式过电流保护装置来防止配电变压器低压侧单相接地短路,但在进行继电保护整定计算时发现,往往有时也满足不了灵敏度要求,这时必须按照规程规定在低压侧另装设保护装置,或在低压侧中性线上安装零序过电流保护。
笔者还经过大量计算发现对于dyno接线的配电变压器,在低压侧发生单相接地或短路故障时,高压侧三相式过电流保护灵敏度能满足要求。
因此,在对配电变压器选择保护配置时,应当考虑变压器接线形式:对于yyno接线的变压器保护配置,应采用高压侧三相式过电流保护作为相间短路或低压侧接地短路保护,如果低压侧单相接地故障时灵敏度不满足要求,还应在低压侧中性线上安装零序过电流保护;对于dyno接线的变压器保护
配置,只在高压侧安装三相过电流保护就能满足灵敏度要求。
四、结语
配电变压器保护配置应根据实际情况考虑熔断器、负荷开关加熔断器、断路器加继电保护装置等多种方案,根据变压器容量和接线形式合理选择保护配置方案,优化配置,确保配电变压器安全可靠运行。
参考文献:
[1]崔家佩,孟庆炎.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[m].北京:中国电力出版社,1992.
[2]陈曾田.电力变压器保护(第二版)[m].北京:中国电力出版社,1989.。