淺談移開式真空負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器在配網(wǎng)工程中的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了移開式真空負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器的應(yīng)用背景，闡述了移開式組合電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及原理，分析了其在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用途徑，以期為降低變壓器故障幾率提供參考。

關(guān)鍵詞：組合電器；配電系統(tǒng)；配網(wǎng)工程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.241

1 應(yīng)用背景

由于真空負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器（以下簡(jiǎn)稱組合電器）保護(hù)變壓器可以限制短路電流值，使變壓器免于承受突發(fā)短路故障電流，并在10ms以內(nèi)快速切除變壓器內(nèi)部短路故障（微機(jī)保護(hù)斷路器短路全開斷時(shí)間往往需要60ms），防止由于內(nèi)部電弧引起的壓力升高而導(dǎo)致變壓器油箱變形、開裂，使變壓器得到更為可靠合理的保護(hù)，對(duì)電網(wǎng)基本上不產(chǎn)生大電流沖擊和大電壓波動(dòng)，尤其對(duì)近區(qū)設(shè)備的正常運(yùn)行極其有利。而且組合電器造價(jià)比斷路器結(jié)構(gòu)形式更便宜；保護(hù)變壓器特性好；且無(wú)需外加電源，保護(hù)更簡(jiǎn)單；簡(jiǎn)化了與上級(jí)斷路器配合關(guān)系，調(diào)試及維護(hù)更為方便；制造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料消耗少、可靠性高。

正是由于以上諸多優(yōu)點(diǎn)，在配網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，目前該組合電器主要配置在10kV環(huán)網(wǎng)柜中，檢修維護(hù)不便，尤其是更換熔絲不方便，停電時(shí)間長(zhǎng)。且空氣式環(huán)網(wǎng)柜防潮性能差，故障率高；SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜中SF6氣體為有害氣體，已逐漸邊緣化。有必要尋求一種新的開關(guān)設(shè)備代替環(huán)網(wǎng)型組合電器，移開式真空負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器（以下簡(jiǎn)稱移開式組合電器）應(yīng)運(yùn)而生。

《10kV及以下電力用戶業(yè)擴(kuò)工程技術(shù)規(guī)范》（DB35/T 1036）和《國(guó)家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)工程典型設(shè)計(jì)》（10kV配電站房分冊(cè)）等規(guī)范中，對(duì)于1000kVA及以下的干式變壓器以及630kVA及以下的油浸式變壓器，推薦采用移開式開關(guān)柜（內(nèi)配真空負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器）。

2 移開式組合電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

A、固封極柱：采用當(dāng)前主流固封技術(shù)，將真空滅弧室用APG注射工藝固封。充分考慮了開關(guān)在各種條件運(yùn)行環(huán)境下的運(yùn)行可靠性，有效防止外力沖擊、污穢環(huán)境外部因素對(duì)真空滅弧室的影響。

B、熔斷器結(jié)構(gòu)型式：采用直接拔插方式，當(dāng)熔斷器熔斷時(shí)，手車只須移動(dòng)到試驗(yàn)位置時(shí)便可更換熔斷器。解決了空間狹小時(shí)（特別是使用在箱變），更換熔斷器的難題。熔斷器前端裝有支撐架，防止了因熔斷器自身重量及長(zhǎng)時(shí)間工作發(fā)熱，使熔斷器插花夾子變形而導(dǎo)致接觸不良，保證運(yùn)行更加可靠。

C、機(jī)構(gòu)模塊化：產(chǎn)品的彈簧操作機(jī)構(gòu)，采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，從而保證了開關(guān)的機(jī)械性能的穩(wěn)定可靠。

該開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)完全滿足《10kV及以下電力用戶業(yè)擴(kuò)工程技術(shù)規(guī)范》（DB35/T 1036-2013）8.3.4條款中：“潮濕場(chǎng)所的移開式開關(guān)柜斷路器及負(fù)荷開關(guān)應(yīng)采用固封技術(shù)，真空滅弧室采用APG注射固封工藝，組合電器采用直接拔插方式更換熔斷器，熔斷器更換迅速、便捷。”的要求。

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

2.3 工作原理

合閘：電機(jī)或手動(dòng)帶動(dòng)彈簧操作機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能，彈簧動(dòng)作釋放過程中帶動(dòng)凸輪撞擊合閘滾輪，使合閘轉(zhuǎn)軸拐臂帶動(dòng)主軸，進(jìn)而推動(dòng)絕緣拉桿，將真空滅弧室合閘，合閘保持摯子將主軸保持在合閘位置；同時(shí)分閘彈簧儲(chǔ)能，完成合閘動(dòng)作。分閘：通過繼電保護(hù)（或直接電動(dòng)）指令分勵(lì)脫扣器或手動(dòng)按分閘按鈕脫開合閘保持摯子，分閘彈簧拉動(dòng)主軸，進(jìn)而帶動(dòng)絕緣拉桿，將真空滅弧室動(dòng)觸頭拉到分閘位置，完成分閘動(dòng)作。熔斷器動(dòng)作過程：當(dāng)任一相熔斷器熔斷時(shí)，撞擊器撞擊脫扣聯(lián)動(dòng)裝置，拉動(dòng)脫扣頂板，頂開合閘保持摯子，分閘彈簧拉動(dòng)主軸，進(jìn)而帶動(dòng)絕緣拉桿，將真空滅弧室動(dòng)觸頭拉到分閘位置，完成分閘動(dòng)作。

2.4 外形尺寸

與VD4、VEP及VS1常用真空斷路器小車的外形尺寸一致，互換性強(qiáng)。尤其適用于繞越產(chǎn)權(quán)的一些配電房的設(shè)備改造，早期的配電房為用戶建設(shè)，配置的保護(hù)裝置型號(hào)、質(zhì)量參差不齊，故障檢修或升級(jí)更換困難，停電時(shí)間長(zhǎng)。通過移開式組合電器很好的解決早期配電網(wǎng)中開關(guān)柜的升級(jí)改造問題。

3 移開式組合電器在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 用于變電站的10kV的站用變壓器柜（見圖1）

3.2 用于開閉所

方案一：在沒有環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化時(shí)，二路或多路電源進(jìn)線（出線）柜主開關(guān)應(yīng)采用斷路器，這樣發(fā)生短路故障時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)并將其隔離。而接直接用戶的變壓器保護(hù)采用組合電器，建議加裝繼電器保護(hù)配合使用，形成二級(jí)保護(hù)，當(dāng)過流過載時(shí)由繼電保護(hù)指令開關(guān)跳閘，而短路則由熔斷器熔斷開關(guān)跳閘來(lái)保護(hù)。（見圖2）方案二：在環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)時(shí)，故障電流的突增在控制點(diǎn)有顯示并可按程序給予下達(dá)指令排除，所以進(jìn)線柜可采用真空負(fù)荷開關(guān)、出線柜也采用真空負(fù)荷開關(guān)。（見圖3）

3.3 用于終端直接用戶，饋出線直接到變壓器（見圖4）

3.4 用于箱式變應(yīng)用方案參見終端直接用戶

4 結(jié)語(yǔ)

移開式組合電器，采用固封極柱防潮性好，熔斷器直接拔插更換迅速，模塊化設(shè)計(jì)互換性強(qiáng)，熔斷器保護(hù)動(dòng)作時(shí)間短對(duì)變壓器沖擊小等良好特性，應(yīng)在電力系統(tǒng)中尤其在配電網(wǎng)建設(shè)改造中大力的推廣。為電力系統(tǒng)綠色供電多一種產(chǎn)品；為城網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施多一種簡(jiǎn)單、可靠的應(yīng)用；為電力部門及廣大用戶少一點(diǎn)檢修停電時(shí)間多一份經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：夏林興（1974-），男，福建泉州人，本科，電氣工程師，主要從事輸配電設(shè)計(jì)工作.