熔斷器應能開斷變壓器二次樁頭直接短路時的短路電流,將其折算成一次側短路電流,以1250kVA配電變壓器為例,其短路阻抗按4%計算,則:
根據《高壓交流負荷開關-熔斷器組合電器(GB16926-2009)》中規定:在轉移點處,三相故障條件下,最快熔體熔化的首開相其撞擊器開始使負荷開關分閘,其餘兩相將承載減少了的電流的87%。故其餘兩相負荷開關承載的轉移電流應為:
一般壓氣式和產氣式負荷開關的額定轉移電流在1000A左右,無法滿足要求[4]。SF6負荷開關轉移電流IZ≥1700A,可滿足要求。
配電變壓器出線開關采用負荷開關-熔斷器組合電器時,建議幹式變壓器單台容量不大於1250kVA,油浸式變壓器單台容量不大於630kVA[5]。這是因為如果變壓器容量超過1600kVA,組合電器的轉移電流無法滿足上述分析的要求。而800kVA及以上油浸式變壓器設有用於切除變壓器內部故障的瓦斯保護,故障電流在尚未威脅設備安全以前,微機保護可以發故障報警或跳閘信號,熔斷器則無法進行預先判別,因此將需將油浸式變壓器的容量限定在630kVA及以下。
2.熔斷器性能的局限性
下麵從三個方麵論述熔斷器保護相比微機保護的不足之處。
2.1性能老化
熔斷器性能隨時間的推移會發生老化,導致出現故障時失靈,從而引發嚴重後果。相對應的,微機保護的運行壽命一般為10年,技術成熟,運行可靠。
2.2無通用備品備件
不同品牌產品有各自配套的熔斷器,市場上尚無認證認可的通用備品備件,運行管理十分不便。蘇州市用戶終端變電所應用的組合電器廠家眾多,有ABB、施耐德、西門子等進口產品,也有申宏、科瑞悅、三獅等國產品牌,其熔斷器在投運或故障更換時,存在著未按廠家要求使用指定型號和參數的熔斷器的現象,可能影響組合電器的性能。
而微機保護已經全麵實現了實時數字式操作方式,更改繼電保護定值方便快捷。
2.3通訊和遠控能力不足
熔斷器因為其機械結構和安裝方式,無法完成設備通訊和遠控的要求。微機保護能夠實現遠程通訊和遠方控製,符合配網自動化發展的要求。
3.SF6氣體的危害
SF6氣體本身是無毒的,但具有窒息作用,它的比重約為空氣的5倍,若發生泄漏,則會沉積在低窪處,如果這些地方的通風設施不良,工作人員在SF6氣體濃度較大的環境中工作,會有窒息的危險。此外,SF6氣體在電弧作用下,會分解產生一些有毒低氟化合物,這些分解物又和電極材料、水分、氧氣等進一步反應生成有毒的其他化合物,對人體產生危害[6]。工業用戶的變電所建設在其規劃紅線地塊內,靠近生產廠房,而公用配電網設備往往深入居民區、商業中心等人口密集區,因此必須考慮SF6氣體泄漏的防範和善後處理措施。
蘇州市從2004年開始已將“在低位設置機械式排風裝置”列入了采用SF6絕緣設備的變電所配套土建建設的要求中。
4.安裝及運行維護
4.1電纜安裝工藝
SF6負荷開關環網櫃體積小,一個間隔寬度約325mm,某些產品甚至隻有210mm,出線電纜安裝空間很小,手槍形電纜頭與套管可能會發生受力情況,以致影響箱體密封性,甚至造成氣體泄漏,安裝時需要尤其加以注意。