分段器在10kV配电系统中用来自动隔离故障区域

作者:亚搏 发布时间:2021-02-21 22:09

  通常供电容量在315~630kVA时,采用户外紧凑型箱式变电站,供电容量在750~5000kVA时,则不采用紧凑型箱式变电站。箱式变电站有三个主要组成部分(见图5):高压开关设备、变压器及低压开关(配电)装置。箱式变电站到货后即可接线投入使用,可以节省大量现场及技术服务费。箱式变电站,一般在地下埋入一个水泥结构体,而在地面箱体高度2.5m左右。“德国式”箱式变电站则埋入地下1m,露出地面高度不超过1.6m。“德国式”变电站的优点是箱变与环境协调而不影响视线,缺点是洪水季节,水能浸入箱体,危害设备。箱式变电站的总体布置有两种形式:其一是组合式(欧式);其二是一体式(美式)。组合式是高压开关设备、变压器及低压开关(配电)装置各为一室(见图9)。一体式是指以变压器为主体的油箱体,熔断器及负荷开关等装入油箱体内而构成一体,箱体采用全封闭结构,变压器一般是三相五柱式。如果箱式变电站处于终端接线,则使用负荷开关—熔断器组合电器(在第三节中叙述);如果处于环网接线,则采用环网供电单元。环网供电单元的结构见图6,它至少由三个间隔组成,即2个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔(负荷开关+熔断器)。通过断开接通开关A、B,可以隔离故障段,及时恢复对正常回路供电,熔断器F在中压/低压变压器发生内部故障及变压器二次端点发生直接短路时起保护作用,而开关C对熔断器和变压器还起隔离和接地作用。箱式变电站用的变压器是降压变压器,一般将10kV降到380V/220V,直接供用户使用。变压器容量—般为160~1600kVA,变压器可以是油浸变压器、耐燃液变压器、环氧树脂干式变压器。在防火要求严格的场合,如在高层建筑中规定不能使用带油的电器,所以使用线开关、干式变压器。由于S9系列配电变压器的负荷损耗要比ST系列配电变压器低25%左右,要积极采用之。城镇居民用电时间集中(如晚上),而其余时间用电量少,为了减少配电变压器的空载损耗,可使用非晶合金铁心变压器,非晶合金铁心变压器比硅钢铁心变压器的空载损耗减少60%~70%,空载电流下降70%左右。变压器的通风散热可采用自然通风和机械强迫通风两种,从经济效益考虑,当然应优化考虑自然通风。低压开关设备单独装在低压室,在低压开关设备内装有一台主保护开关(主开关)和4~8台馈线开关。由馈线开关将电能送到用户。

  由于架空线路暴露在大气中,易受雷击,绝缘易受工业污秽,受大风吹动易与大树相碰,因此故障率极高,为了降低故障,在城网中一般采用地下电缆。在环网单元中,装有电缆插接件,用于连接电缆与环网供电单元。为了安全,电缆插接件做成封闭式。高压交联聚乙烯绝缘(XLPE)电缆附件是20世纪60年代后技术发展最快的电力电缆品种,附件有终端与接头。高压XLPE电缆连同附件,在城市电网改造及箱式变、大型工矿的变电站等输配电系统应用广泛,但目前我国XLPE电缆及附件与国际先进水平尚有一定差距。3.6测控保护单元箱式变电站安置于户外,其箱内温度、湿度受箱外环境影响大。如果高压室和低压室发生凝露,则危及电器绝缘及导致开断失败。而变压器温度超过一度范围,则会影响受压的输出功率。所以箱内应安装温度、湿度监控装置,当达到某一湿度及露点温度前,发出命令,使温度调节器动作;当温度超过某一范围时,发出命令,起动风扇,强迫排风。凝露控制器在箱内安装见图7。如果需要,箱内还安装FTU,遥控、讯接口,通过FTU采集故障信息,经遥控、讯口,与控制中心联系,实现保护功能,对馈线支路电能量计量,及时向控制中心报告支路电能量计量,及时向控制中心报告支路负荷状况;并接收控制中心命令,投切功率补偿单元等。4自动分段器4.1自动真空分段器在箱式变电站节已提到,负荷开关可以合、分正常的负荷电流,它不能开断短路电流。自动分段器是由配电动弹簧操作机构的负荷开关、一台自动分段控制器及辅助装置组成,它是一种能够记忆通过故障电流次数,并且到达整定次数后,在无电压及无电流的情况下自动分闸的开关设备,它具有关合短路电流及开断与关合负荷电流能力。分段器在10kV配电系统中用来自动隔离故障区域。自动分段器按灭弧介质不同可分为空气、油、SF6和线自动分段器与自动重合器在辐射式配电网中应用(图8)(1)设Q01~Q03的X时限10s,Q04的X时限30s,故障发生在第V段。(2)A处发生故障,重合器(QR)检测到故障后跳闸,所有区段断电,分段器因断电而分闸。(3)自动重合器(QR)经过第一次重合间隔时间延时后重合,而各个分段器Q01~Q04按预先设定的延时时间依次合闸,即Q01在10 s后,Q02在20s后,Q03在30s后,Q04则在10s+30s=40s合闸,完成线)如果永久性故障,则因Q04合闸在故障线路上,使重合器再次跳闸,从而所有区段再次断电,分段器再次分闸,但这时Q04的控制器在Y时限内检测到又失去电压,而使其闭锁在分闸状态。

  5断路器、自动重合器(12kV)5.1真空断路器断路器是指能关合、承载、开断运行回路正常电流,也能在规定时间内关合、承载及开断规定的短路电流的开关设备。也就是说断路器在合闸状态时,应该是接触良好的导体,能够承受正常负荷电流及规定短路电流下的发热及电动力;在合闸状态下,能尽可能短的时间内开断故障短路电流,在分闸状态下,能尽可能短地关合规定的短路电流,且断路器触头不发生熔焊;可单独作为主保护设备。因断路器的灭弧介质而异,而形成不同断路器—油断路器、SF6断路器、真空断路器。它们在中压配电系统(3~35kV)已得到普遍应用,而无油真空断路器因重量轻、分断能力强,在城市配电中越来越多地受到青睐。


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