負荷開關選購要點及注意事項
負荷開關主要用于分斷和閉合負荷電流。負載開關也可以與高壓熔斷器一起使用,而不是斷路器。由于負荷開關使用方便、價格合理,負荷開關廣泛應用于10kV配電網系統。設計中合理選用負荷開關,對保證電網安全可靠運行具有重要意義。
1.負荷開關與熔斷器的正確配合
負載開關與熔斷器的根本區別在于熔斷器具有分斷短路電流的能力,而負載開關僅用于切換負載電流。一般認為負荷開關閉合分流工作電流,熔斷器分斷短路電流。但在發生故障時,由于三相電流不一定相同,加上熔斷器允許的誤差,三相熔斷器之間的熔斷時間差是不可避免的。第一相排除故障后,如果負荷開關不能及時分斷負荷電流,引起轉移電流和兩相動作,對受電設備造成損壞。帶有撞針的熔斷器和帶有跳閘裝置的負荷開關可以解決缺相動作的問題。當熔斷器的熔斷器熔斷時,負荷開關跳閘裝置在撞針的作用下立即斷開。制造商大多使用四連桿機構。當負荷開關合閘時,合閘彈簧和分閘彈簧同時儲存。當四連桿機構通過死點時,合閘彈簧的能量釋放,開關進行合閘操作。制動彈簧的能量仍由半軸機構維持。一旦撞針撞擊,半軸被拆卸,分閘彈簧的能量被釋放,開關進行分閘操作。因此,在使用中,必須選擇帶撞針的熔斷器和帶機械脫扣裝置的負荷開關。
需要指出的是,目前使用的熔斷器大多是作為后備保護熔斷器使用的。這類熔斷器的最小分斷電流為熔斷器額定電流的2.5~3倍。當它小于分斷電流時,后備熔斷器不能分斷這個電流是它與全范圍熔斷器的區別。全范圍熔斷器可以通過熔體熔化和額定開斷電流(40kA)之間的任何電流可靠地斷開,但價格昂貴。當故障電流小于后備熔斷器的最小分斷電流時,雖然不能保證熔斷器熔斷,但熔斷器會熔斷,其內存中的沖擊器會被擊中,沖擊負荷開關也會被擊斷。例如,額定電流為100A的熔斷器,其最小分斷電流約為250-300A。在目前的這個地區,
負荷開關-限流熔斷器組合對變壓器有很好的保護特性,但只有兩者結合起來才有效。
a區為工作電流范圍。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。這是因為在安裝熔斷器時,熔斷器的溫度條件和熱損失耗散受到限制,使組合電器無法承受熔斷器的全電流。組合電器的額定電流分斷由負荷開關單獨完成。三個負荷開關同時打開,同時滅弧。
b區為過載范圍InHH<I<3InHH,在此范圍內,熔斷器承受超過額定電流的過電流。從2InHH左右開始,熔體動作,但熔斷器還不能滅弧,觸發熔斷器的撞針,使負荷開關動作,三相開路滅弧。在這里,熔體作用的意思是所有熔體至少在一處被破壞。也就是說,在過載范圍內,三相負荷開關分閘滅弧。
c區是轉移電流ITC范圍從3InHH左右,也可以在熔斷器啟動后滅弧。在三相電路中,三相熔斷器的一相首先動作,觸發撞針并熄滅電弧。負荷開關熄滅其他兩相電流,其他兩相熔斷器也可能動作,但負荷開關有時動作較快。因此,在電流轉移區,熔斷器與負荷開關配合完成分斷任務。轉移電流是負載開關在各自功率因數下能分斷的最大電流,介于5InHH(小熔斷器)和1.5InHH(大熔斷器)之間。
因此,只有負荷開關和熔斷器匹配合適,組合電器才能分斷:負荷開關額定分斷電流的任意負載電流;組合電器額定短路開斷電流的任何過電流。也就是說,負荷開關加熔斷器可以承擔工作電流和全短路之間的分斷任務。
2. 沖擊器運行和傳遞電流
通過熔斷器的電流和熔斷時間具有反時限特性,稱為安秒特性。當發生過電流時,保險絲將根據其安培-秒特性熔斷。所謂轉移電流,是指三相熔斷器的一相先斷開,三相熔斷器的熔斷時間差為Dt。總理搬家后,罷工者罷工。此時可能會出現其他兩相熔斷器尚未熄滅和熔斷,撞針擊打形成負荷開關切斷故障電流。原本應該由熔斷器承擔的分斷任務,現在轉移了。到負荷開關。當熔斷器和負載開關斷開時,對稱電流稱為“轉移電流”。明顯地,轉移電流的大小與熔斷器的安秒特性和負荷開關的固定分斷時間有關。傳輸電流值可以通過參考 IEC-420 標準來確定。在熔斷器-秒特性時間軸上,取負載開關固定時間的0.9倍做一條平行線,對應的電流值為轉移電流。例如,某真空負荷開關固有分斷時間為28ms,配備100A熔斷器。轉接電流依法計算為1880A,負荷開關應能分斷此電流。當故障電流超過轉移電流時,由保險絲熔斷。實際上,轉移電流是一個電流區。因為三相熔斷器的熔斷時間不同,有一個相對的電流差,所以是一個很小的電流區,這個區就是轉移電流區。可見,負載開關與熔斷器的良好配合可以分斷任何電流。顯然,不同額定電流的熔斷器具有不同的安秒特性,因此不同的額定電流和相同的負載開關將具有不同的轉換電流。額定轉換電流是指可以配備的最大熔斷器的轉換電流。負荷開關的選用應注意。
3 分勵脫扣器工作功率和傳輸電流
隨著變電站“少人值班”和“無人值守”的推廣,為滿足操作單元遠程操作的基本要求,在選擇負荷開關時,需要配置分勵脫扣器進行保護脫扣,即超載時通過。繼電保護方式打開負荷開關,熔斷器僅作短路保護。組合電器中的負荷開關通過分勵脫扣器的動作而分斷,稱為脫扣動作。繼電保護和熔斷器的時間-電流曲線不會相同,一起使用難免會出現交叉點。繼電保護動作特性與熔斷器安秒特性的交點稱為“
4 組合電器的選擇
選擇組合電器時,轉換電流值或所選負荷開關的轉換電流值必須合適。熔斷器的選擇應考慮變壓器的額定電流,過載因數為1.5,勵磁涌流為12倍0.1s,以及周圍環境因素。負荷開關按其滅弧原理可分為產氣、壓縮氣體、SF6和真空。產氣開關通過開孔觸點之間產生的電弧從滅弧管發光,并產生氣體熄滅電弧。隨著分斷次數的增加,滅弧管逐漸燒壞,因此必須不斷更換滅弧管。產氣負荷開關只能分斷1000A以下的電流。壓縮空氣開關依靠動觸桿打開運動過程中產生的氣體來滅弧。動觸頭桿為空心銅桿,內置固定活塞,通過分閘動作產生的氣體熄滅電弧。壓縮空氣負荷開關的開斷電流大致在1350~1850A之間。低于此范圍的值將大大降低產品的可靠性。SF6 開關的主要優點是三個或四個電路。它體積小,不受SF6氣體中外部氣候的影響。但SF6氣體消耗臭氧資源,不符合環保的趨勢。它目前的分斷能力在2000之間,最適合與反時限保護一起使用。這種具有高分斷能力和等效二次保護的真空負荷開關實際上可以作為經濟型真空斷路器使用。
通過對10kV配網系統設計中負荷開關選擇的分析,為10kV配網中如何合理選擇負荷開關以保證電網安全可靠運行提供經驗。
注意事項編輯聲音
A、垂直安裝時,開關架、合閘機構、電纜護套、保護鋼管應可靠接地(不能串聯接地)。
B、運行前應進行多次空載啟閉操作。各轉動部分無卡阻,閉合到位,開啟后有足夠的安全距離。
C、應適當選擇與負載開關串聯使用的熔斷器熔體,即當故障電流大于負載開關的分斷能力時,應確保熔體首先熔斷,然后負載開關可以被打開。
D、開關閉合時接觸良好,連接部分沒有過熱。檢查時要注意檢查瓷瓶有無臟污、裂紋、掉瓷、閃爍、漏液等現象;開關不能用水沖洗(室內型)。(高壓柜控制變壓器時,更換熔斷器時最好關閉電路高壓柜。)
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