10kV配电变压器保护配置方式的合理选择.doc

10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择-摘要：10 kV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，但不能开断短路电流，很少采用；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，既可避免采用操作复杂、价格昂贵的断路器，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，该配置可作为配电变压器的保护方式，值得大力推广，为此，对10 kV环网供电单元和终端用户10 kV配电变压器采用断路器、负荷开关加熔断器组合的保护配置方式进行技术-经济比较，供配电网的设计和运行管理部门参考。

关键词：10 kV配电变压器；断路器；负荷开关；熔断器；保护配置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10 kV高压开关设备和变压器都非常重要。

保护方式的配置一般有两种：一种利用断路器；另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。

这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比较分析。

1环网供电单元接线形式1.1环网供电单元的组成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。

变压器馈线间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、可靠而又经济的配电方式。

1.3环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,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。

断路器参数的确定和结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。

环网柜中大量使用负荷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，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。

表1列出3种保护配置方式的技术-经济比较。

10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择从表1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，部分熔断器的分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。

1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点采用负荷开关加高遮容量熔断器组合，具有如下优点：b) 有效保护配电变压器，特别是对于油浸变压器，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有效，有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。

有关资料表明，当油浸变压器发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据原属于油的空间，油会将压力传给变压器油箱体，随短路状态的继续，压力进一步上升，致使油箱体变形和开裂。

为了不破坏油箱体，必须在20 ms内切除故障。

如采用断路器，因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间，其全开断时间一般不会少于60 ms，这就不能有效地保护变压器。

而高遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能，加上其具有限流作用，可在10 ms 之内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护变压器。

因此，应采用高遮断容量后备式限流熔断器而尽量不用断路器来保护电器，即便负荷为干式变压器，因熔断器保护动作快，也比用断路器好。

d) 高遮断容量后备式限流熔断器可对其后所接设备，如电流互感器、电缆等都可提供保护。

高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围可在最小熔化电流(通常为熔断器额定电流的2～3倍)到最大开断容量之间。

限流熔断器的电流-时间特性，一般为陡峭的反时限曲线，短路发生后，可在很短的时间内熔断，切除故障。

如果采用断路器作保护。

必定使其它电器如电缆、电流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高，加大了电器设备的造价，增大工程费用。

在这里，有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合时，两者之间要很好地配合，当熔断器非三相熔断时，熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳，防止缺相运行。

2终端用户高压室接线形式a) 配电变压器容量达到800 kV A及以上时，过去多数使用油浸变压器，并配备有瓦斯继电器，使用断路器可与瓦斯继电器相配合，从而对变压器进行有效地保护。

b) 对于装置容量大于800 kV A的用户，因种种原因引起单相接地故障导致零序保护动作，从而使断路器跳闸，分隔故障，不至于引起主变电站的馈线断路器动作，影响其他用户的正常供电。

此外，标准还明确规定，即使单台变压器未达到此容量，但如果用户的配电变压器的总容量达到800 kV A时，亦要符合此要求。

目前，多数用户的高压配电室的接线方案如图2所示，这是基本的结线方式，在此基础上可以派生出一主一备进线或双进线加母线分段等方式。

根据有关的理论及现场试验，在B处装设熔断器作为保护装置更为合理、有效。

笔者认为，在采用图2的接线方式时，在B处应当装设负荷开关加高遮断容量后备式熔断器的组合，在A 处装设断路器，既达到GB 14285 1993《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，而在B处装设熔断器作为每台变压器的相间短路保护，且利用负荷开关又可进行每台变压器的投切操作，这样，在B处装设的就不是常用的开关柜而是环网负荷开关柜，其造价较低，体积较小，能够有效节省配电投资。

此外，如果处理好负荷开关转移电流以及与熔断器交接电流的选择，也不排除在B处用每台负荷开关进行对应变压器零序保护的可能性。

3结束语10 kV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，综合技术-经济性能和运行管理因素，无论在10 kV环网供电单元还是在终端用户高压配电单元中，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置，既可提供额定负荷电流，又可断开短路电流，并具备开合空载变压器的性能，能有效保护配电变压器，为此，推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作为配电变压器保护的保护方式。

10KV配电房管理制度(1)1变电所管理制度（第一块）1、变电所属于重要供电部门，闲杂人员严禁入内。

工作人员合理使用安全防护用品，持有效证件操作；必须会扑救电气火灾和正确使用灭火器。

2、值班电工要有高度的工作责任心。

严格执行值班巡视制度、运行记录制度、倒闸操作制度、工作票制度、交接班制度、外来人员出入登记制度、安全用具及消防设备管理制度。

禁止在变电所内喝酒、吸烟、娱乐、睡觉等，严禁擅离职守，认真履行职责。

坚持巡回检查制度，做好设备运行登记和工作记录。

3、值班电工必须熟悉高低压配电室内电器设备的性能及运行方式，掌握操作技术。

4、不论高压设备是否带电，值班电工不得单独移开或越过遮栏进行工作。

所内不得堆放杂物及与工作无关的物品，严禁堆放可燃物品和存放易燃易爆物品。

5、巡视配电装置，进出高低压室，必须随手将门锁好。

经常保持门窗完好，防止小动物进入和防盗工作；禁止非工作人员进入高低压室。

6、与供电单位或需停电单位联系，进行停、送电倒闸操作时操作负责人必须复诵核对无误，并且将联系内容和联系人姓名做好记录。

7、停送电操作必须按照倒闸操作顺序依次操作，杜绝带负荷停送电。

8、带电装卸熔断器时，应戴防护眼镜和绝缘手套，必要时使用绝缘夹钳，并站在绝缘垫上。

9、在即可送电的工作地点的开关和刀闸操作把手上都应悬挂“禁止合闸，有人工作”的警示牌。

工作地点两旁和对面的带电设备遮拦上和禁止通行的过道上悬挂“止步、高压危险”的警示牌。

10、在春秋季检修或临时工作需要停电时，值班电工应该按照工作要求做好安全措施，包括停电、验电、装设临时接地线、装设遮拦和悬挂警示牌，会同工作负责人现场检查确认无电，并交代附近带电设备位置和注意事项，然后双方办理许可开工签证，方可开始工作。

严禁约时或者电话通知停送电。

11、工作结束时，工作人员撤离，工作负责人向值班电工交代清楚，并共同检查，然后双方办理工作终结签证后，值班电工方可拆除安全措施，恢复送电。

在未办理工作终结手续前，值班电工不准将施工或检修设备合闸送电。

12、验电时必须用电压等级合适，并且合格的验电器，在检修设备进出线两侧分别验电。

验电前应先在有电设备上试验证明验电器良好。

高压设备验电必须戴绝缘手套。

13、电气设备停电后，在未拉刀闸(开关)和做好安全措施以前应视为有电，不得触及设备和进入遮拦，以防突然来电。

14、发生人身触电事故和火灾事故时，值班人员可不经联系立即断开有电设备的电源，以进行抢救。

15、电器设备发生火灾时，应该用干粉、四氯化碳、二氧化碳灭火器或1211灭火器扑救。

只有在周围全部停电后才能用泡沫灭火器扑救。

高低压配电室门窗应加设网栏，防止鼠害。

巡视检查制度（第二块）变电所设备巡视由值班电工完成。

主要以定期巡视、夜巡、特巡等方式负责现场巡视工作。

1、每班每小时巡回检查一次，并如实填写巡回记录。

2、巡视检查设备必须思想集中，仔细观察运行设备的各种保护、指示、温度等情况。

3、大修后和新投入使用的设备应加强巡检，其中一小时内在电房观察其设备各项运行参数，是否符合设定要求。

4、综合检查项目：1）电气设备的各种保护，仪表、信号指示是否正常。

2）开关悬挂的标志牌与设备实际运行情况一致。

3）设备声音、温度是否正常。

4）螺栓、螺帽是否齐全、紧固、有无锈蚀。

5）接地装置是否完好，连接是否可靠。

5、设备巡视采取的措施：1）听：主要听设备运行的声音是否正常；2）看：主要看设备的外观和顔色变化有无异常，仪表数字显示有无异常变化；3）闻：主要闻有无绝缘材料在温度升高时的烧糊气味；4）检查有无小动物运动痕迹、漏雨、进水现象；5）检查电流、电压、温度是否正常；6、值守人员应做好变电所安全保卫、工具、各类文件资料管理、环境卫生工作。

7、值班人员必须经过运行岗位基本技能培训和安规考试合格并经批准后，才能上岗作业。

高低压安全操作规章制度（第三块）为保证变配电房安全无事故地运行及保证人身安全的需要，工作人员必须严格遵守技术措施和组织措施。

1、安全技术措施停电：必须把各方面电源安全断电，至少有一个明显的断开点，与设备相关的变压器，互感器必须两侧全部断开防止反向送电。

验电必须使用电压等级合适且合格的验电器在待检修设备的进出线两侧分别分相验电。

装设地线、验电后，立即三相短接接地、接地线与检修部分之间不得装设隔离开关，断路器，熔断器等电器元件。