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核心提示：
近年來(lái)，在10kV配電變壓器的保護(hù)和控制開關(guān)的選用中，由于負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器與斷路器相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便、造價(jià)低、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，從而使組合電器獲得廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，如何正確選用組合電器，負(fù)荷開關(guān)、熔斷器與變壓器如何合理選配參數(shù)，是關(guān)系到能否發(fā)揮組合電器作用，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題。
1 轉(zhuǎn)移電流的校驗(yàn)
由于組合電器的三相熔斷器熔體熔化具有時(shí)間差，三相熔斷器中有一相首先斷開后，撞擊器動(dòng)作，此時(shí)可能出現(xiàn)另兩相熔斷器尚未熄弧開斷，而撞擊器出擊形成由負(fù)荷開關(guān)切斷故障電流的現(xiàn)象，即原本由熔斷器承擔(dān)的開斷任務(wù)轉(zhuǎn)移給負(fù)荷開關(guān)承擔(dān)。因此轉(zhuǎn)移電流是指熔斷器與負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)換職能時(shí)的三相對(duì)稱電流。低于該值時(shí)，首開相電流由熔斷器開斷，其他兩相電流由負(fù)荷開關(guān)開斷。大于該值時(shí)，三相電流僅由熔斷器開斷。轉(zhuǎn)移電流是我們?cè)谶x用組合電器時(shí)應(yīng)注意的一個(gè)重要指標(biāo)，假如選用不當(dāng)，負(fù)荷開關(guān)所能承受的轉(zhuǎn)移電流不足夠，將無(wú)力承擔(dān)開斷兩相短路電流的任務(wù)而引起開關(guān)的爆炸。
負(fù)荷開關(guān)通常分為一般型和頻繁型兩種，以空氣為絕緣介質(zhì)的產(chǎn)氣式和壓氣式負(fù)荷開關(guān)為一般型，真空和SF6負(fù)荷開關(guān)為頻繁型，不同的負(fù)荷開關(guān)，轉(zhuǎn)移電流的指標(biāo)各不相同，一般型負(fù)荷開關(guān)的轉(zhuǎn)移電流在800～1000A左右，頻繁型可達(dá)1500～3150A。
配電變壓器的容量不同，相應(yīng)的轉(zhuǎn)移電流也不相同，實(shí)際的轉(zhuǎn)移電流可由變壓器容量進(jìn)行估算。一般S9-800ö10型配變的轉(zhuǎn)移電流為978A。
按照轉(zhuǎn)移電流的定義及結(jié)合負(fù)荷開關(guān)的開斷時(shí)間和特性，負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流要避開最大短路電流，控制在最大短路電流的70%以內(nèi)，即實(shí)際轉(zhuǎn)移電流約為978×70%=685A。在分析國(guó)產(chǎn)負(fù)荷開關(guān)和熔斷器技術(shù)系數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到產(chǎn)品的離散性，按照轉(zhuǎn)移電流的驗(yàn)算結(jié)果，以我市的經(jīng)驗(yàn)，容量在800kVA以內(nèi)的變壓器，可選用以空氣絕緣的一般型負(fù)荷開關(guān)，容量在800～1250kVA范圍內(nèi)的變壓器，一般選用真空或SF6絕緣的頻繁型負(fù)荷開關(guān)。容量大于1250kVA的變壓器則要求選用斷路器進(jìn)行保護(hù)及控制。從我市組合電器多年的運(yùn)行情況來(lái)看，安全可靠，情況良好，一直未出現(xiàn)由于選配不當(dāng)而發(fā)生事故。
2 交接電流指標(biāo)的選配
某些負(fù)荷開關(guān)配備有分勵(lì)脫扣器供過(guò)載等保護(hù)跳閘用，即過(guò)載時(shí)通過(guò)繼電保護(hù)的方式使負(fù)荷開關(guān)跳閘而無(wú)須燒毀熔斷器，熔斷器只作短路保護(hù)。由分勵(lì)脫扣器動(dòng)作的繼電保護(hù)的動(dòng)作特性與熔斷器的時(shí)間—電流特性相交點(diǎn)稱之為“交接電流”。交接電流是一種過(guò)電流值，低于交接電流的過(guò)電流，由分勵(lì)脫扣器動(dòng)作使負(fù)荷開關(guān)斷開，高于交接電流時(shí)，由熔斷器保護(hù)動(dòng)作。為此選配交接電流參數(shù)較高的負(fù)荷開關(guān)，可有效地減少熔斷器的動(dòng)作次數(shù)，從而大大減少了更換熔斷件的數(shù)量，這具有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。對(duì)于真空和SF6負(fù)荷開關(guān)，相對(duì)具有較高的交接電流值，可以提高交接電流接近轉(zhuǎn)移電流，以充分發(fā)揮此類頻繁型負(fù)荷開關(guān)所具有的開斷能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
3 限流熔斷器的選配
在負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器中，負(fù)荷開關(guān)負(fù)責(zé)正常電流或轉(zhuǎn)移電流的開斷，熔斷器承擔(dān)過(guò)載電流及短路電流的開斷，兩種電器的開斷能力相互配合，才能順利完全開斷任務(wù)，因此限流熔斷器的選配至關(guān)重要。選用的限流熔斷器應(yīng)具備分?jǐn)嗄芰Ω�、最小開斷電流小、運(yùn)行溫度低、時(shí)間-電流特性曲線陡峭、特性曲線誤差小等特性。同時(shí)應(yīng)滿足耐老化、安裝形式多樣、外形尺寸合適等要求。而且應(yīng)注意在環(huán)境溫度40℃時(shí)，斷器的功率損失不得超過(guò)75W。
選用熔斷器時(shí)，熔斷器的額定電流要與變壓器的容量相匹配。某些人認(rèn)為選用額定電流大的熔斷器會(huì)更安全是錯(cuò)誤的，這樣不但造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，而且使熔斷器的“時(shí)間-電流特性”變差，保護(hù)速度降低，影響熔斷器的正確開斷保護(hù)。按照IEC標(biāo)準(zhǔn)，在10kV系統(tǒng)中，相對(duì)不同容量的變壓器，熔斷器的額定電流一般可按表1進(jìn)行選擇：
4 應(yīng)注意的其它問(wèn)題
(1)對(duì)于多臺(tái)配變并列運(yùn)行的系統(tǒng)，在選用組合電器時(shí)要特別注意轉(zhuǎn)移電流的校驗(yàn)問(wèn)題，如前所述的校驗(yàn)計(jì)算中，如果為兩臺(tái)同型號(hào)、容量的配變并列運(yùn)行，假如變壓器二次側(cè)端子短路，此時(shí)變壓器阻抗將只有單臺(tái)配變系統(tǒng)的一半，從而使高壓側(cè)最大三相短路電流增加一倍，應(yīng)可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)移電流也隨之增加了一倍。因此對(duì)于多臺(tái)配變并列運(yùn)行的系統(tǒng)，選用組
合電器時(shí)更應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移電流的驗(yàn)算，而選用轉(zhuǎn)移電流指標(biāo)滿足要求的組合電器。
(2)有下列要求之一的，組合電器均應(yīng)配置分勵(lì)脫扣器實(shí)現(xiàn)負(fù)荷開關(guān)的快速電動(dòng)分閘：
①需設(shè)置重瓦斯保護(hù)的油浸變壓器。一般情況下，容量在800kVA及以上的油浸變壓器均須設(shè)置重瓦斯跳閘保護(hù)。
②干式變壓器的超溫跳閘保護(hù)。
③帶外殼干式變壓器的誤帶電開門的跳閘保護(hù)。
④具有遠(yuǎn)方操作控制要求的。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之，對(duì)負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的選用，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)合，按照變壓器容量及運(yùn)行方式，結(jié)合各類負(fù)荷開關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及開斷能力，求取轉(zhuǎn)移電流和交接電流，對(duì)負(fù)荷開關(guān)、熔斷器與變壓器合理選配參數(shù)，從而對(duì)組合電器做出正確的選擇，確保組合電器的安全可靠運(yùn)行。
1 轉(zhuǎn)移電流的校驗(yàn)
由于組合電器的三相熔斷器熔體熔化具有時(shí)間差，三相熔斷器中有一相首先斷開后，撞擊器動(dòng)作，此時(shí)可能出現(xiàn)另兩相熔斷器尚未熄弧開斷，而撞擊器出擊形成由負(fù)荷開關(guān)切斷故障電流的現(xiàn)象，即原本由熔斷器承擔(dān)的開斷任務(wù)轉(zhuǎn)移給負(fù)荷開關(guān)承擔(dān)。因此轉(zhuǎn)移電流是指熔斷器與負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)換職能時(shí)的三相對(duì)稱電流。低于該值時(shí)，首開相電流由熔斷器開斷，其他兩相電流由負(fù)荷開關(guān)開斷。大于該值時(shí)，三相電流僅由熔斷器開斷。轉(zhuǎn)移電流是我們?cè)谶x用組合電器時(shí)應(yīng)注意的一個(gè)重要指標(biāo)，假如選用不當(dāng)，負(fù)荷開關(guān)所能承受的轉(zhuǎn)移電流不足夠，將無(wú)力承擔(dān)開斷兩相短路電流的任務(wù)而引起開關(guān)的爆炸。
負(fù)荷開關(guān)通常分為一般型和頻繁型兩種，以空氣為絕緣介質(zhì)的產(chǎn)氣式和壓氣式負(fù)荷開關(guān)為一般型，真空和SF6負(fù)荷開關(guān)為頻繁型，不同的負(fù)荷開關(guān)，轉(zhuǎn)移電流的指標(biāo)各不相同，一般型負(fù)荷開關(guān)的轉(zhuǎn)移電流在800～1000A左右，頻繁型可達(dá)1500～3150A。
配電變壓器的容量不同，相應(yīng)的轉(zhuǎn)移電流也不相同，實(shí)際的轉(zhuǎn)移電流可由變壓器容量進(jìn)行估算。一般S9-800ö10型配變的轉(zhuǎn)移電流為978A。
按照轉(zhuǎn)移電流的定義及結(jié)合負(fù)荷開關(guān)的開斷時(shí)間和特性，負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流要避開最大短路電流，控制在最大短路電流的70%以內(nèi)，即實(shí)際轉(zhuǎn)移電流約為978×70%=685A。在分析國(guó)產(chǎn)負(fù)荷開關(guān)和熔斷器技術(shù)系數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到產(chǎn)品的離散性，按照轉(zhuǎn)移電流的驗(yàn)算結(jié)果，以我市的經(jīng)驗(yàn)，容量在800kVA以內(nèi)的變壓器，可選用以空氣絕緣的一般型負(fù)荷開關(guān)，容量在800～1250kVA范圍內(nèi)的變壓器，一般選用真空或SF6絕緣的頻繁型負(fù)荷開關(guān)。容量大于1250kVA的變壓器則要求選用斷路器進(jìn)行保護(hù)及控制。從我市組合電器多年的運(yùn)行情況來(lái)看，安全可靠，情況良好，一直未出現(xiàn)由于選配不當(dāng)而發(fā)生事故。
2 交接電流指標(biāo)的選配
某些負(fù)荷開關(guān)配備有分勵(lì)脫扣器供過(guò)載等保護(hù)跳閘用，即過(guò)載時(shí)通過(guò)繼電保護(hù)的方式使負(fù)荷開關(guān)跳閘而無(wú)須燒毀熔斷器，熔斷器只作短路保護(hù)。由分勵(lì)脫扣器動(dòng)作的繼電保護(hù)的動(dòng)作特性與熔斷器的時(shí)間—電流特性相交點(diǎn)稱之為“交接電流”。交接電流是一種過(guò)電流值，低于交接電流的過(guò)電流，由分勵(lì)脫扣器動(dòng)作使負(fù)荷開關(guān)斷開，高于交接電流時(shí)，由熔斷器保護(hù)動(dòng)作。為此選配交接電流參數(shù)較高的負(fù)荷開關(guān)，可有效地減少熔斷器的動(dòng)作次數(shù)，從而大大減少了更換熔斷件的數(shù)量，這具有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。對(duì)于真空和SF6負(fù)荷開關(guān)，相對(duì)具有較高的交接電流值，可以提高交接電流接近轉(zhuǎn)移電流，以充分發(fā)揮此類頻繁型負(fù)荷開關(guān)所具有的開斷能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
3 限流熔斷器的選配
在負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器中，負(fù)荷開關(guān)負(fù)責(zé)正常電流或轉(zhuǎn)移電流的開斷，熔斷器承擔(dān)過(guò)載電流及短路電流的開斷，兩種電器的開斷能力相互配合，才能順利完全開斷任務(wù)，因此限流熔斷器的選配至關(guān)重要。選用的限流熔斷器應(yīng)具備分?jǐn)嗄芰Ω�、最小開斷電流小、運(yùn)行溫度低、時(shí)間-電流特性曲線陡峭、特性曲線誤差小等特性。同時(shí)應(yīng)滿足耐老化、安裝形式多樣、外形尺寸合適等要求。而且應(yīng)注意在環(huán)境溫度40℃時(shí)，斷器的功率損失不得超過(guò)75W。
選用熔斷器時(shí)，熔斷器的額定電流要與變壓器的容量相匹配。某些人認(rèn)為選用額定電流大的熔斷器會(huì)更安全是錯(cuò)誤的，這樣不但造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，而且使熔斷器的“時(shí)間-電流特性”變差，保護(hù)速度降低，影響熔斷器的正確開斷保護(hù)。按照IEC標(biāo)準(zhǔn)，在10kV系統(tǒng)中，相對(duì)不同容量的變壓器，熔斷器的額定電流一般可按表1進(jìn)行選擇：
4 應(yīng)注意的其它問(wèn)題
(1)對(duì)于多臺(tái)配變并列運(yùn)行的系統(tǒng)，在選用組合電器時(shí)要特別注意轉(zhuǎn)移電流的校驗(yàn)問(wèn)題，如前所述的校驗(yàn)計(jì)算中，如果為兩臺(tái)同型號(hào)、容量的配變并列運(yùn)行，假如變壓器二次側(cè)端子短路，此時(shí)變壓器阻抗將只有單臺(tái)配變系統(tǒng)的一半，從而使高壓側(cè)最大三相短路電流增加一倍，應(yīng)可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)移電流也隨之增加了一倍。因此對(duì)于多臺(tái)配變并列運(yùn)行的系統(tǒng)，選用組
合電器時(shí)更應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移電流的驗(yàn)算，而選用轉(zhuǎn)移電流指標(biāo)滿足要求的組合電器。
(2)有下列要求之一的，組合電器均應(yīng)配置分勵(lì)脫扣器實(shí)現(xiàn)負(fù)荷開關(guān)的快速電動(dòng)分閘：
①需設(shè)置重瓦斯保護(hù)的油浸變壓器。一般情況下，容量在800kVA及以上的油浸變壓器均須設(shè)置重瓦斯跳閘保護(hù)。
②干式變壓器的超溫跳閘保護(hù)。
③帶外殼干式變壓器的誤帶電開門的跳閘保護(hù)。
④具有遠(yuǎn)方操作控制要求的。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之，對(duì)負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的選用，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)合，按照變壓器容量及運(yùn)行方式，結(jié)合各類負(fù)荷開關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及開斷能力，求取轉(zhuǎn)移電流和交接電流，對(duì)負(fù)荷開關(guān)、熔斷器與變壓器合理選配參數(shù)，從而對(duì)組合電器做出正確的選擇，確保組合電器的安全可靠運(yùn)行。
