浅谈配电变压器保护配置方式的合理选择

冯爽 崔中星 隗玉琦

摘 要：为了实现变电装置的稳定运行，就必须实现变压器保护装置的有效运作。笔者在此针对配电系统变压装置保护机构模式的恰当选择展开了深入的研讨。并拿出了本人的几项见解，以供业内人士借鉴。

关键词：10kV；配电系统；变压装置；负载切换；保护机构

不管是在环型网供电机构、箱型变电装置或是终端客户的高压配电室的线路连接模式中，倘若配电系统的变压装置出现短路的异常情况时，其变电系统的保护性机构可迅速稳妥地消除异常问题，对完整保护10kV型高压切换装置及变压控制机构均具备相当大的重要性。其控制装置保护模式的设置通常包含两类情况：其中一类方式是依靠断路装置；另一类即依靠负荷型切换装置来提高遮断负载的后置型限流熔断机构组合。此两类配置模式在工艺和效益上均各有千秋，具有不同的长处。在此就这2种模式实施整体性的功能对照。

1 环网型输电机构线路连接模式

1.1 环网型供电机构的构成单元

环网型供电机构是由不同形态的间隔方式组成，通常各自包括3项间隔，另外具有两个环缆的两端连接着间隔及1项变压装置回路型间隔方式。

1.2 环网型供电机构的保护模式设置

在环缆式馈线及变压装置馈线之间隔部位都选取负载型切换装置，一般是具备连通、阻断及充当地线功能的含有3个工位负载切换装置。变压装置的馈线型间隔尚提升大遮断负载后置型限流熔断机构来实施连锁保护。长期工程实践证明，此为一类简便、稳妥而且又是低成本性的配电模式。

1.3 环网型供电机构保护系统的特征

负载型切换装置可应用在分合型额定式负载电流结构中，拥有结构简便、成本低廉等优点，然而实现不了切断短路型额外电流的目的。强遮断负载后置型限流式熔断机构是属于保护型机构，能切换短路型电路电流，倘若把这两项内容紧密地融合到一起，能实现配电装置中各类稳定和异常状态下操作功能保护的需求。断路装置数据的拟定及其操控结构的加工制作都是严格依照工程规范要求实施，同时具备操控及保护两类效能，因此它本身的结构比较繁杂，制作成本高昂，大批的运用不可取。环网型控制柜中大批采用负载型切换装置提升遮断载荷后置型熔断部件及组合机构，将对电器装置彼此不一致的操控及连锁保护效能各自依托两类简洁、低成本的部件来具体完成，也就是依托负载切换装置来实现大批量的负载调配操控过程。

1.4 负载切换增设遮断功率后备型熔断机构组合的优点

选取负载切换增设遮断功率熔断机构组合，具备下述特点：

（1）切换空载型变压装置的效能佳。环网型控制柜的负载类型，其中绝大多数是配电型变压装置，通常额定功率为不高1255kW，很少时候可达到1600kW，配电系统变压装置的空载型电流通常设置为其本身额定式电流的0.02倍上下，越是偏大的配电系统其变压装置的空载式电流数值越小。环网型控制柜切换空载变压装置在小幅度电流控制时，其可表现出很佳的性能，不致于出现很高的过电压额度。

（2）完整保护各类配电系统的变压控制装置，尤其是对于那些油浸式变压装置而言，选取负载切换增设遮断功率后置型限流熔断机构较选取断路型机构更加具备高效性，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。

（3）从继电保护的配合来讲，在大多数情况下，也没有必要在环网柜中采用断路器，这是因为环网配电的首端断路器（即110kV或220kV变电站的10kV馈出线断路器）的保护设置一般为：速断保护的时间为0s，过流保护的时间为0.5s，零序保护的时间为0.5s。

（4）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。必定使其他电器如电缆、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。

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

标准GBT14285-2006《继电保護和安全自动装置技术规程》规定，选择配电变压器的保护开关设备时，当容量等于或大于800kVA，应选用带继电保护装置的断路器。对于这个规定，可以理解为基于以下两方面的需要：

（1）配电变压器容量达到800kVA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。

（2）对于装置容量大于800kVA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，其他用户的正常供电。

3 结语

10kV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-性能和运行管理因素，无论在10kV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。

参考文献

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（作者单位：国网山东省电力公司检修公司）