用途
主要用于高壓輸電線路、電壓變壓器、電壓互感器等電器設備的過載和短路保護。2工程原理
其結構一般包括熔絲管、接觸導電部分、支持絕緣子和底座等部分,熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細粒。熔件是利用熔點較低的金屬材料制成的金屬絲或金屬片,串聯在被保護電路中,當電路或電路中的設備過載或發(fā)生故障時,熔件發(fā)熱而熔化,從而切斷電路,達到保護電路或設備的目的。
3型式選擇
在3~66kV的電站和變電所常用的高壓熔斷器有兩大類:一類
高壓熔斷器
是戶內高壓限流熔斷器,額定電壓等級分3、6、10、20、35、66kV,常用的型號有RN 1、RN 3、RN 5、XRNM 1、XRN T 1、XRN T 2、XRN T3 型,主要用于保護電力線路、電力變壓器和電力電容器等設備的過載和短路;RN2和RN 4型額定電流均為0.5~10A ,為保護電壓互感器的熔斷器。另一類是戶外高壓噴射式熔斷器,此類熔斷器在熔體熔斷產生電弧時,電弧燒損反白紙產氣吹拉長電弧,弧感抗改變相位, 正好電流過零時產生零休,才能開斷電路,限流作用不明顯。常用的為跌落式熔斷器,型號有RW 3、RW 4、RW 7、RW 9、RW 10、RW 11、RW 12、RW 13和PRW系列型等,其作用除與RN 1 型相同外,在一定條件下還可以分斷和關合空載架空線路、空載變壓器和小負荷電流。戶外瓷套式限流熔斷器RW 10- 35/0.5~50-2000MVA 型中RW10-35/0.5~1-2000MVA為保護35kV電壓互感器的戶外產品。所以根據熔斷器的型式和不同的保護對象來選擇。
按工作電壓選擇
(1)一般條件
U e≥Uwe
式中:
U e——熔斷器額定電壓
Uwe——安裝處電網額定電壓
即熔斷器的額定電壓(kV ) 應不小于熔斷器安裝處電網額定電壓(kV )。
(2)對于限流型熔斷器
以石英砂作為熔斷器填充物的限流型熔斷器只能按Ue=Uwe的條件選擇,這種情況下此類熔斷器熔斷產生的zui大過電壓倍數限制在規(guī)定的2.5 倍相電壓之內,此值并未*一電壓等級電器的絕緣水平。如果熔斷器使用在工作電壓低于其額定電壓的電網中, 過電壓倍數造成威脅可能增大3.5~4。
電流及保護特性選擇
(1)一般條件
I e≥Ije≥Ig·zd
式中:
I e——熔斷器熔管的額定電流,A
I je——熔斷器熔體的額定電流,A
I g·zd——回路zui大持續(xù)工作電流,A
此條件為選擇熔斷器額定電流的總體要求,其中熔體額定電流的選擇zui為重要, 它的選擇與其熔斷特性有關,應能滿足保護的可靠性、選擇性和靈敏度要求。
(2)具體情況
①保護配電設備(即35kV 及以下電力變壓器) :
Ije= K Ie
式中
Ie——變壓器回路額定工作電流,A
K——可靠系數,不考慮電機自起動時,取1.1~1.3; 考慮電機自起動時,取1.5~ 2.0
按此條件選擇可確保變壓器在通過zui大持續(xù)工作電流,通過變壓器勵磁涌流, 電動機自起動或保護范圍以外短路產生的沖擊電流時熔件不熔斷,而且能保證前后級保護動作的選擇性以及本段范圍內短路能以zui短時間切除故障。
②保護電力電容器:
Ije= K Ic·e
式中:
I c·e——電容器回路的額定電流,A
K ——可靠系數, 對于噴射式熔斷器,取1.35~1.5; 對于限流型熔斷器,當一臺電容器時, 系數取1.5~2.0; 當一組電容器時,系數取1.3~1.8
③保護電力線路:
按一般條件選擇:
Ie≥Ije≥I g·zd
按開斷電流選擇
(1)一般條件
I ke≥I dt (Ske≥Sdt)
式中:
I ke (或Ske) ——熔斷器的額定開斷電流, kA (或額定開斷容量MVA )
I dt——短路全電流, kA (安裝地點)
對于限流型熔斷器取I dt≥I ″(次暫態(tài)電流幅值) ;對于非限流型熔斷器取I dt≥I ch (穩(wěn)態(tài)短路電流zui大有效值)。
(2)對于跌落式熔斷器
跌落式熔斷器的開斷能力應分別按上、下限值來驗算,在驗算上限值時要應用系統(tǒng)的zui大運行方式;驗算下限值時, 應用zui小運行方式。
相關知識
短路電流的穩(wěn)定性
對于限流型熔斷器可不進行動、熱穩(wěn)定的校驗;而對于非限流型熔斷器, 要求進行動、熱穩(wěn)定的校驗工作。
熱穩(wěn)定校驗:I2chTre≧Qt
動穩(wěn)定校驗:Idei≧ch (3)
式中:
ich (3)——短路電流峰值
I ch——穩(wěn)態(tài)短路電流有效值
電壓互感器的熔斷器
需要按額定電壓和開斷能力以及額定電流選擇。
校核熔斷器的靈敏度
Idm>4Ie既電網zui小短路電流大于4~7倍的熔短器的熔體額定電流。
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