負(fù)荷開關(guān)的正確選用

配網(wǎng)中負(fù)荷開關(guān)的正確選用負(fù)荷開關(guān)主要用于開斷和關(guān)合負(fù)荷電流，也可以將負(fù)荷開關(guān)與高壓熔斷器配合使用，代替斷路器。由于負(fù)荷開關(guān)使用方便，價(jià)格合理，因此負(fù)荷開關(guān)在10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中得到廣泛的使用。在設(shè)計(jì)中合理選用負(fù)荷開關(guān)，對(duì)保障電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行有著重要意義。

1負(fù)荷開關(guān)與熔斷器的正確配合

負(fù)荷開關(guān)與熔斷器的根本區(qū)別在于，熔斷器具有開斷短路電流能力，而負(fù)荷開關(guān)只作為負(fù)荷電流的切換。通常認(rèn)為，負(fù)荷開關(guān)合分工作電流，熔斷器開斷短路電流。但是當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，由于三相電流不一定相同，以及熔斷器允許的誤差，不可避免出現(xiàn)三相熔斷器之間的熔斷時(shí)間差，首相切除故障后，如果負(fù)荷開關(guān)不能及時(shí)分?jǐn)嘭?fù)荷電流，則會(huì)造成產(chǎn)生轉(zhuǎn)移電流和兩相運(yùn)行，對(duì)受電設(shè)備造成損害。帶有撞擊器的熔斷器，配合具有脫扣裝置的負(fù)荷開關(guān)，則可解決缺相運(yùn)行問題。當(dāng)熔斷器的熔件熔化時(shí)，負(fù)荷開關(guān)脫扣裝置在撞擊器操作下立即斷開。生產(chǎn)廠多采用四連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)負(fù)荷開關(guān)合閘操作時(shí)，合分閘彈簧同時(shí)儲(chǔ)能，當(dāng)四連桿機(jī)構(gòu)過死點(diǎn)時(shí)，合閘彈簧的能量釋放，開關(guān)作合閘操作，此時(shí)分閘彈簧的能量仍由半軸機(jī)構(gòu)所保持，一旦撞擊器出擊，半軸解列，分閘彈簧的能量釋放，開關(guān)作分閘操作。因此，在使用中一定要選擇帶撞針的熔斷器和具有機(jī)械脫扣裝置的負(fù)荷開關(guān)。

應(yīng)該指出，使用中的熔斷器多作為后備保護(hù)熔斷器，這種熔斷器有一個(gè)最小開斷電流，其值為熔斷器額定電流的2.5～3倍,當(dāng)小于開斷電流時(shí),后備熔斷器不能開斷此電流,這就是它與全范圍熔斷器的區(qū)別。全范圍熔斷器在引起熔體熔化至額定開斷電流（40kA）之間，任何電流均能可靠斷開，但其價(jià)格貴。當(dāng)故障電流小于后備熔斷器的最小開斷電流時(shí)，熔斷器雖然不能保證其開斷，但熔件會(huì)熔斷，其內(nèi)存的撞擊器會(huì)擊出，撞擊負(fù)荷開關(guān)開斷。例如額定電流為100A的熔斷器，其最小開斷電流約為250～300A，在此電流區(qū)，熔斷器不能開斷，但熔件熔斷撞針擊出，撞擊負(fù)荷開關(guān)跳閘，開斷此電流，如選用600A的負(fù)荷開關(guān)，則可可靠開斷。

負(fù)荷開關(guān)-限流熔斷器組合電器保護(hù)變壓器特性好，但只有兩者配合好才能有效。

表1列出組合電器內(nèi)熔斷器與負(fù)荷開關(guān)的配合，這里將電流劃分為四個(gè)區(qū)域。

a區(qū)域?yàn)楣ぷ麟娏鞣秶?。I＞InK，InK為組合電器的額定電流。它小于熔斷器的額定電流InHH，這是由于熔斷器安裝時(shí)的溫度狀況及熱損耗消散受限制，使組合電器不能承受熔斷器的全部電流。組合電器的額定電流開斷由負(fù)荷開關(guān)單獨(dú)完成。負(fù)荷開關(guān)三相同時(shí)開斷，三相同時(shí)熄弧。

b區(qū)域?yàn)檫^負(fù)荷范圍InHH＜I＜3InHH，在此范圍內(nèi)，熔斷器承受超過額定電流的過電流。約從2InHH起，熔體動(dòng)作，但熔斷器尚不能熄弧，熔斷器的撞擊器觸發(fā)，使負(fù)荷開關(guān)動(dòng)作，三相開斷并熄弧。在這里，熔體動(dòng)作的含義是所有熔體至少在一處開斷。這就是說，在過負(fù)荷范圍內(nèi)，由負(fù)荷開關(guān)三相開斷并熄弧。

c區(qū)域?yàn)檗D(zhuǎn)移電流ITC范圍約從3InHH起，熔斷器動(dòng)作后亦可熄弧。在三相電路中，三相熔斷器中一相首先動(dòng)作，觸發(fā)撞擊器并熄弧。負(fù)荷開關(guān)熄滅另兩相中的電流，其他兩相熔斷器可能也動(dòng)作，但負(fù)荷開關(guān)有時(shí)動(dòng)作更快，因此，在轉(zhuǎn)移電流區(qū)域，熔斷器與負(fù)荷開關(guān)配合共同完成開斷任務(wù)。轉(zhuǎn)移電流是負(fù)荷開關(guān)在各自功率因數(shù)下，所能開斷的最大電流，它介于5InHH（小型熔斷器）～1.5InHH（大型熔斷器）之間。

d區(qū)域?yàn)橄蘖鞣秶?，?dāng)故障電流更大時(shí)（約從20InHH），熔斷器在電流的第一個(gè)半波就已經(jīng)動(dòng)作，并將故障電流的峰值限制到它的允通電流值ID。這是熔斷器熄滅大于轉(zhuǎn)移電流ITC的電流，負(fù)荷開關(guān)在撞擊器作用下雖動(dòng)作，但不開斷電流。

因此，只有負(fù)荷開關(guān)與熔斷器配合得當(dāng)，組成的組合電器就能夠開斷：負(fù)荷開關(guān)額定開斷電流的任何負(fù)載電流；組合電器額定短路開斷電流的任何過電流。這就是說，負(fù)荷開關(guān)加熔斷器能承擔(dān)工作電流和全短路電路之間的開斷任務(wù)。

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：

表1熔斷器額定電流

10kV變壓器額定容量(kVA)1001602505008001250

熔斷器額定電流(A)1625255080100

4、應(yīng)注意的其它問題

(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，相應(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)，在選用組合電器時(shí)更應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移電流的驗(yàn)算，從而選用轉(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

總之，對(duì)負(fù)荷開