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美式箱變的缺相保護


來自:臨沂魯鷹電氣有限公司 發布日期:2013/4/12 瀏覽統計:4983

隨著城市電網改造,美式箱變由于其體積小、安裝方便、全絕緣且能深入負荷中心等,一系列優點而得到越來越多的應用。特別是許多城市逐步將10 kV架空線改為電纜供電,更使得美式箱變成為城網改造的首選設備。

我國配電網12 kV為中性點不接地系統。而美國15 kV (相當于中國的12 kV)的電網為中性點接地系統,中國市場上的美式箱變為Dy繞組,一般采用噴射式熔斷器和后備限流熔斷器串聯對箱變進行保護。熔斷器用來保護變壓器二次側過載和短路,后備熔斷器用來保護變壓器內部短路大電流故障。變壓器原理接線如圖1所示,變壓器的鐵芯為三相三柱,當高壓A相熔斷器熔斷時,A、C相串聯成一個支路,B相繞組為一支路,UBC施加在并聯支路上,A、C繞組的電壓為1/2的線電壓、B相仍為線電壓, 低壓a、c相電壓降1/2,b相電壓正常,a、c相所接的電器設備(電視、冰箱、空調等)會因欠壓而燒毀。在標準中規定,當高壓組合電器的熔斷器任何一相熔斷時,必須由聯動機構撞開三相負荷開關,避免系統的缺相運行。

 就目前美式箱變實際使用的情況來看,多數未采取缺相保護措施,F就美式箱變缺相保護的危害,綜合國內外的技術特點,提出了幾種解決方案。

1 二次側加裝缺相保護器

缺相保護器的工作原理接線圖如圖2所示。當保護器所接電網上端某相斷線或相電壓嚴重降低到額定值的70%,則電子缺相保護器觸點動作閉合,從而觸發控制斷路器分閘,避免系統缺相運行,從而防止低壓用電設備過熱燒毀。
該方案成本低,能避免變壓器的缺相運行。是目前美式箱變缺相保護普遍采用的方式。缺點是單相熔斷器熔斷,出線端缺相保護器動作后,變壓器內仍然帶電,不能從根本上解決問題。

2 高壓缺相聯動保護模式

前一方案不能有效切除變壓器高壓電源實現有效的缺相保護,提出了如下方案。

方案中需要為傳統的美式箱變負荷開關加裝電動機構。電動機構的控制整合了低壓缺相保護器的電動機構控制的部分功能,當檢測到缺相時,保護模塊分閘繼電器動作,觸點閉合使分閘繼電器線圈帶電,從而使其觸點閉合驅動電動機構,電機轉動分斷變壓器的高壓電源,避免了變壓器的缺相運行。正常時,電動機構由變壓器二次側對蓄電池充電,充分利用了變壓器二次輸出電源,無需專用電源設備。

3 真空斷路器保護

真空斷路器保護類似于預裝式箱變(即歐式箱變)的保護方式。只是該方案中,把油浸式美式環網柜中的斷路器單元整合在美式箱變中,通過對控制器的整定來實現對變壓器的保護。正常情況下,斷路器可以承載持續電流,并且其額定開斷值遠大于熔斷器?蓮臀坏臄嗦菲鞔嬉淮涡缘娜蹟嗥,可以迅速恢復供電,縮短了停電時間和傳統的由于更換熔斷器而增加的費用,提高了供電質量。同時由真空斷路器開斷負荷和故障電流,避免了傳統的油浸式美式箱變的負荷開關對變壓器油的污染,延長了變壓器的使用壽命。

瞬時分閘附件擴大了在大故障電流水平時與上級線路設備的配合。當電流高于預設的故障電流水平時,瞬時分閘附件使控制器繞過正常的TCC延時,從而消除原來的延時?蛇x的三相接地(TPG)脫扣控制器提供改進的系統配合,可以由電纜或架空饋線輸入?刂破饔伸`敏的接地保護,當檢測到較低水平的接地故障電流時可以快速的開斷故障電流。

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