负荷开关熔断器组合电器.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,箱变室培训讲义,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,负荷开关熔断器组合电器,一、概述：,1、定义：采用负荷开关进行控制，熔断器进行保护的开关设备,2、组成：负荷开关，限流熔断器，接地开关，带电显示器，避雷器等,3,用途：用于 10,KV,高压配电系统中，来控制和保护不频繁操作的供电设备，主要是 10/0.4,KV,变压器，主要应用于10,KV,用户变压器前端,二、负荷开关熔断器组合电器是保护变压器的最佳保护方式,1,保护时间上：容量在 160 1600 KVA 之间的变压器自我保护的能力差，保护变压器的任务交给了高压开关设备这里有两种选择，一种是断路器，另一种是负荷开关熔断器。对变压器保护来说,结构特点：内部熔丝被石英砂包围，石英砂有限流作用，有撞针系统,转移点是指负荷开关分闸和熔断器熔断的时刻。,不易电离、同样密度气体是空气绝缘强度的3倍、灭弧性能好,变压器要求快速可靠地切除短路故障,3、国内外负荷开关熔断器组合电器与断路器的比较,1、定义：采用负荷开关进行控制，熔断器进行保护的开关设备,该点对应的电流为转移电流。,熔断器的额定电流应尽可能接近保护对象的额定电流,4、SF6气体绝缘负荷开关,性能特点：开断大故障短路电流能力强，达到31.,在转移点附近,三相故障的条件下,最快的熔体熔化的首开相其撞击器开始使负荷开关分闸，同时其余两相承载的电流减小至87，它或者被负荷开关或者被剩下的熔断器开断。,组合电器的转移电流值取决于两个因素:,变压器保护用熔断器的选取,结构特点：内部熔丝被石英砂包围，石英砂有限流作用，有撞针系统,四、负荷开关的分类和特点：,在转移点附近,三相故障的条件下,最快的熔体熔化的首开相其撞击器开始使负荷开关分闸，同时其余两相承载的电流减小至87，它或者被负荷开关或者被剩下的熔断器开断。,关键是短路持续时间问题，短路时间长，变压器内的电弧就有可能加热周围的油，形成气包使油箱爆炸变压器发生短路时，如果将短路持续时间限制在 20 ms 内，变压器即使发生短路电弧也不会发生爆炸。,4、SF6气体绝缘负荷开关,电力系统分为三个层次，发电系统、供电系统、用电系统,关键是短路持续时间问题，短路时间长，变压器内的电弧就有可能加热周围的油，形成气包使油箱爆炸变压器发生短路时，如果将短路持续时间限制在 20 ms 内，变压器即使发生短路电弧也不会发生爆炸。,限流熔断器能在 10 ms 内切除短路故障，同时熔断器上的撞击器可以迅速撞开负荷开关的脱扣机构使负荷开关分闸，从而保护变压器,断路器保护时间由三部分组成：继电保护时间断路器固有分闸时间燃弧时间，一般时间至少为 60 ms 完成开断，变压器必须能够忍受更长时间的短路电流，否则事故将会扩大,2、保护可靠性上：,变压器要求快速可靠地切除短路故障,熔断器能非常可靠的根据电流大小切除故障,断路器可靠性由三部分组成：,电流互感器接线是否牢固,继电保护是否完好,断路器机械传动是否完好,3、国内外负荷开关熔断器组合电器与断路器的比较,电力系统分为三个层次，发电系统、供电系统、用电系统,在发电和供电领域主要使用断路器，而在用电系统中主要使用负荷开关,由于负荷开关熔断器组合电器的有效性和经济性，发达国家使用负荷开关与断路器比例是 5：1，而在我国则正好相反，断路器与负荷开关比例是 5：1,4、造成我国负荷开关与断路器比例不协调的原因,观念上的问题：我国从建国初开始，一直习惯使用断路器来保护各种设备,体制上的问题：,供电局在一定程度上防碍了新技术和设备的推广,主体一般不是私营主,5、导致后果：,要定期检测断路器柜的可靠性，维护和检修成本高,网络电压质量不高,三、负荷开关熔断器组合电器的各项参数,额定电压：12 KV,额定频率：50Hz,额定电流：630A,额定热稳定电流：20KA/3s,额定动稳定电流：50KA,额定短路关合电流：50KA,1min工频耐压：相间对地42KV，断口48KV,雷电冲击耐压：相间对地75KV，断口85KV,额定转移电流：1700A,电气寿命：200次,机械寿命：5000次,二次回路1min工频耐压：2KV,四、负荷开关的分类和特点：,1、根据使用场合分：,户内型，户外型,2、根据用途分：,10KV配电，20KV配电，35KV配电,3、根据灭弧介质和绝缘介质分,充油式,产气式,压气式,真空式,SF6式,产气式和压气式负荷开关一次系统图,真空式负荷开关一次系统图,SF6绝缘负荷开关一次系统图,HXGN2-10空气绝缘环网柜内的FN12压气式负荷开关,每个单元外形尺寸,宽：600,深：900,高：不超过2200,我公司XGN15-12型SF6环网柜,每个单元外形尺寸,宽：375/500/750,深：940,高：1635/1885,4、SF6气体绝缘负荷开关,SF6气体特性：无色、无味、无毒、不可燃、特别稳定,不易电离、同样密度气体是空气绝缘强度的3倍、灭弧性能好,负荷开关的特性：,全密封、故障率低,体积小,不产生过电压，对设备危害小,五、熔断器的分类和选型：,1、按用途可分为：,保护变压器：XRNT，S LAJ,保护电容器用：RN2，BR2,保护电压互感器用：XRNP,保护电动机用：XRNM,2、按分断电流能力和范围分：,限流式熔断器（开断大电流能力强）,喷射式熔断器（开断小电流能力强）,全范围保护熔断器,3、限流熔断器的特点,结构特点：内部熔丝被石英砂包围，石英砂有限流作用，有撞针系统,开断范围：23倍额定电流50KA,性能特点：开断大故障短路电流能力强，达到31.550KA,分断过程中电弧电压低,短路开断动作时间短，一般不超过10ms,限流作用，即一个大的短路电流不会达到它的满值,4、限流熔断器的特性和曲线,时间电流特性,限流特性,I,2,t特性,弧前时间(s),预期电流有效值(A),50,000,10,000,1000,100,10,5,1,10,100,1000,125A,315A,时间电流特性,三、负荷开关熔断器组合电器的各项参数,4、SF6气体绝缘负荷开关,2、组成：负荷开关，限流熔断器，接地开关，带电显示器，避雷器等,结构特点：内部熔丝被石英砂包围，石英砂有限流作用，有撞针系统,由于负荷开关熔断器组合电器的有效性和经济性，发达国家使用负荷开关与断路器比例是 5：1，而在我国则正好相反，断路器与负荷开关比例是 5：1,真空式负荷开关一次系统图,该点对应的电流为转移电流。,3、国内外负荷开关熔断器组合电器与断路器的比较,HXGN2-10空气绝缘环网柜内的FN12压气式负荷开关,变压器要求快速可靠地切除短路故障,4、SF6气体绝缘负荷开关,该点对应的电流为转移电流。,变压器要求快速可靠地切除短路故障,3、根据灭弧介质和绝缘介质分,负荷开关熔断器组合电器,截断电流峰值(A),50,000,10,000,1000,100,100,1000,10,000,50,000,预期电流有效值(A),125A,80A,限流特性,50,000,10,000,1000,预期电流有效值(A),100,10,2,10,4,10,6,10,8,I,2,t(A,2,s),125A,I,2,t特性,5、限流熔断器的选择,额定电压的选择：,熔断器的额定电压必须等于或高于工作线电压,如采用远高于工作线电压的熔断器额定电压时,要考虑,最大电弧电压不可以超过电网绝缘水平,额定电流的选择：,熔断器的额定电流应尽可能接近保护对象的额定电流,但应考虑如下因素：,最大的额定负荷电流不应超过熔断器额定电流,冷却条件,变压器在无负载情况下的涌流,变压器保护用熔断器的选取,六、转移电流的概念,在转移点附近,三相故障的条件下,最快的熔体熔化的首开相其撞击器开始使负荷开关分闸，同时其余两相承载的电流减小至87，它或者被负荷开关或者被剩下的熔断器开断。,转移点是指负荷开关分闸和熔断器熔断的时刻。该点对应的电流为转移电流。,组合电器的转移电流值取决于两个因素:,熔断器的时间电流特性,熔断器触发的负荷开关的分闸时间,最大额定电流时,的最大动作时间（+6.5%）,最小弧前时间（-6.5%）,时间,确定转移电流的特性图,额定转移电流,转移电流,熔断器的最小开断电流,触发的负荷开关,分闸时间,额定转移电流实际上就是负荷开关最大开断能力,