（衢州供电公司 浙江衢州 324000）
摘要：10kV配变的保护配置基本上有负荷开关、负荷开关-熔断器组合、断路器等。负荷开关投资费用相对小，但不能开断短路电流，不能隔离故障变压器；断路器性能优良，但须配置继电保护装置，投资费用高，使用复杂，大多使用在用户高配室中，适用于重要负荷区域；负荷开关-熔断器组合可以克服负荷开关不能开断短路电流的缺点，造价不高，能满足实际运行的需要，此配置作为配变的保护方式之一，在配电室中应用最为广泛。本文选取衢州城区配网系统两台变压器的保护方式为典型实例，探讨了其保护配置的特点，简要地分析了其配置方式的合理性，供配电网设计和运检人员借鉴和参考。
关键词：配置方案；配变；负荷开关；断路器；熔断器
引言
衢州市城区现已投运的配电供电网络主要有环网供电单元（环网站、配电室、厢式变电站）和终端用户高配室，其配电变压器的保护配置主要有两种：负荷开关-熔断器组合配置，如使用在信安电力环网站信飞Q5250和信安Q5256间隔、东城华庭配电室、东方香舍配电室、铭豪公一、二变等等；断路器加装继电保护装置的配置，如使用在行政高配室（用户）、东方广场1#高配室（用户）等等。无论在哪种供电方式中，在配电变压器发生短路故障时，保护装置应能快速可靠地切除故障，保护主线和其他配变的安全。如何因地制宜更加合理地配置配变的保护方式，对10kV配电网的可靠性、经济性、安全性是非常重要的。
1 10kV配变开关设备的配置
10kV配变保护装置配置应坚持安全可靠、经济适用的原则，要充分利用各种开关设备的功能，使配变的供电可靠性最高。开关设备选择是配变保护配置的基础，根据现场环境条件和供电要求确定其型式和参数，保证设备正常运行时开关安全可靠，配电变压器故障时能快速切断故障，并在技术合理的情况下力求经济，而且应便于安装维修。我国10kV配电网络的开关设备主要以断路器、负荷开关、熔断器为主。这几种开关设备的性能各有特点，现进行简要的分析和描述。
1.1断路器
断路器能在正常负荷下断开或接通高压线路，以及电路在发生短路故障时，通过操作或继电保护装置的作用，将电路手动或自动断开，是一种担负控制和保护的电气设备。断路器具有开断容量大，保护性能好可分断次数多等优点，能作为配电变压器的短路和过载保护配置设备。
1.2负荷开关
负荷开关是一种结构比较简单，价格低廉，具有一定开断或关合能力的高压设备，多用于容量较小，供电要求不太高的配电网络中。负荷开关用于分合额定负荷电流，但不能开断短路电流。
1.3高压熔断器
高压熔断器在配电网络中用来保护配电线路和配电变压器，当电路发生过载或短路故障时，熔断器能单独地断开电路，从而达到保护电气设备的目的。高压熔断器用在在容量不大的变压器过载或短路保护中，可靠性较高，造价低，但是高压熔断器不能分合负荷电流，一般与负荷开关组合使用。
1.4负荷开关-高压熔断器组合
将负荷开关与高压熔断器串联形成组合电气设备，用负荷开关切断负荷电流，用熔断器切断短路电流及过载电流，在配变容量不太大的情况下，作为配变保护配置的一种方式性价比很高。
1.5以上几种开关设备综合比较
表1列出了四种保护设备技术性能的比较。负荷开关不能开断短路电流，高压熔断器不能分合负荷电路，两者都不能单独作为配变的保护配置，但两者串联组合能实行配变的保护，而且造价经济，维护成本较低。断路器在加装继电保护装置的情况下能够可靠地控制和保护配变，但结构相对复杂，造价贵，维护成本高，应用在配电系统中有一定的局限性。参考国内一些权威电力著作和文献，断路器、负荷开关、负荷开关-高压熔断器组合三者的重量比
为1：0.25：0.3；开断容量比为1：0.5：1；价格比为1：0.12：0.2；可以看出负荷开关-高压熔断器组合性价比最高，断路器造价昂贵，能运用到一些重要负荷区域，负荷开关价格低，只能用来分合负荷电流。
整个配电室共接入容量1430kVA，有三台变压器，均为干式变压器，由两条进线供电。进线间隔为具有切断、接通和接地功能的三工位的负荷开关，进线间隔不带任何保护装置，三台配变馈线间隔为负荷开关-高压断路器组合保护配置。经过长时间实际运行表明，这是一种简易、可靠、安全、经济的供电方式。
在环网供电单元中，负荷开关-高压熔断器组合的配变保护配置优点十分明显：从继电保护配合方面来讲，没有必要在进线环网间隔采用断路器，因为如果环网配电单元首端断路器为110kV或35kV变电站的10kV馈出线断路器，其保护设置一般为：过流保护的时间为0.5S，速断保护的时间为0S，假如进线环网间隔采用断路器，即使整定时间为0S，包括继电保护动作时间、断路器固有动作时间、以及燃弧时间，很难保证环网间隔断路器首先动作，而高压熔断器能在极短的时间内切除故障，不会造成越级跳闸；根据有关技术标准，800kVA及以下油式变压器及1250kVA以下干式变压器的配电系统中，配变空载电流为额定电流2%左右，由于断路器在开断空载变压器小电流时，容易发生强制灭弧，产生截留过电压，所以负荷开关开断空载变压器的性能要强于断路器；对于油侵变压器的保护，必须在20ms内切除故障，但断路器本身动作时间加上灭弧时间，其全开断时间不少于60ms，不能可靠地保护变压器，高压熔断器具有速断功能，能在10ms内切除故障，可以可靠地保护变压器。
2.2终端用户高配室
以衢江片区重要负荷区域的用户行政高配室为典型实例，简要单线图如下图2。
该高配室为一条主进线，接入最大容量为3500 kVA，由两台规格型号相同的干式变压器供电。其中进线开关选用为断路器，并带有继电保护装置，其过流保护时间整定为0.5S，速断保护退出，两台变压器馈线间隔也配置断路器带继电保护装置保护，设置有速断保护，时间整定为0S，还设置有过负荷保护，可以有效保护变压器，迅速切除故障。该高配室已正常运行7年，变压器发生故障时，断路器能可靠动作切除馈线故障，保证其它设备正常稳定运行。该高配室供应重要用户负荷，选用带继电保护装置的断路器来保护变压器是非常合理的。
GB14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，选择配电变压器的保护开关设备时，800kVA及以上油式变压器及1250kVA以上干式变压器的配电系统中，变压器供电单元采用断路器并通过继电保护装置控制和保护。当被保护的配电变压器出现故障，继电保护系统装置应能够迅速准确地给断路器发出跳闸指令，使故障变压器及时从电力系统脱离，减少故障电流对系统的损坏和影响。
结论
配电系统配电室的环网供电单元应该选用简单实用的负荷开关控制；800kVA及以上油式变压器及1250kVA以上干式变压器的配电系统中，选用带有继电保护装置的断路器作为配变保护配置；800kVA及以下油式变压器及1250kVA以下干式变压器的配电系统中，选用负荷开关-高压熔断器组合作为配变保护配置。
参考文献：
[1]王秋梅，金伟君，徐爱良，钟新华. 10kV开闭所的设计、安装、运行和检修 [M].北京：中国电力出版社，2005.
[2]徐肖琴.10kV配电变压器保护配置的特点及合理选用[J].企业技术开发，2016（4）
[3]GB14285-2006，继电保护和安全自动装置技术规程 [S].
作者简介：
章大伟（1980.09.—），男，汉族，湖北江陵人，工程师，现从事配电运检工作。
论文作者:章大伟
论文发表刊物:《河南电力》2019年6期
论文发表时间:2019/12/11
标签：负荷论文; 断路器论文; 熔断器论文; 变压器论文; 组合论文; 高压论文; 电流论文; 《河南电力》2019年6期论文;