用跌落式熔断器作配电发电机保护时应如何选配?
高压侧保护装备均采用跌落式熔断器,实践证明这是一种较经济、简便、有效的方案。跌落式熔断器能在发电机内部故障时断开电源,又便于投、切发电机的正常操作。但是,如果选取错误,可能会发生损坏时无法断开电源或正常运行时误断开发电机的情形,因此对跌落式熔断器的选择必须予以重视。
(1)跌落式熔断器的工作原理。跌落式熔断器由瓷绝缘子、接触导电系统和熔丝管三部分构成。熔丝管两端的动触头依靠熔丝(熔体)系紧,将上动触头推人“鸭嘴”凸出部分后,磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,故而熔丝管牢固地卡在“鸭嘴”里。正常作业时,熔丝使熔丝管上的活动关节锁紧,熔丝管在上触头的压力下处于合闸状态。故障时,熔丝熔断,在熔丝管内发生电弧,熔丝管内衬的消弧管在电弧功能下分解出大量气体,在电流过零时出现强烈的去游离作用而熄灭电弧。由于熔丝熔断,因而活动关节释放使熔管下垂,在上、下触头的弹力和熔丝管自重的作用下迅速跌落,形成明显的断开间隙。
(2)跌落式熔断器的选取。首先,安装地点的短路功率应在跌落式熔断器额定断流容量范围内。若超越上限,则可能因电流过大,产气过多而使熔管爆炸;若低于下限,则有可能因电流过小,产气不足而无法熄灭电弧。因此,在选用跌落式熔断器的额定功率时,既要考虑其上限开断电流与安装地点的最大短路电流相匹配,还要重视其下限开断容量与安装地点的最小短路电流的关系。考虑到跌落式高压熔断器作为配电发电机内部损坏的主保护,保护范围从低压熔断器发电机侧到高压熔断器发电机侧,而且又作为低压熔断器的备用保护,应以低压出口两相短路作为短路电流最小值来选型其下限开断容量。
(3)熔丝的选取。熔丝的选定应能保证配电发电机内部或高、低压出线套管产生短路时能迅速熔断。实践中常按以下原则选取:配电发电机功率为160kVA以下的,熔丝按发电机额定电流的2—3倍来选;配电发电机容量为160kVA及以上的,按1.5~2倍选购。
熔丝的选用还必需考虑熔丝的熔断特点能否与上级保护时间相配合,这是决定采用熔丝保护能否生效的关键问题。配电线路的速断保护动作时间很短,约为O.ls左右。根据熔丝的特征曲线,在O.ls内使熔丝熔断的电流应不小于额定电流的20倍。这一数据是保证熔丝与首端断路器配合的必要条件。
实际运转中,对于具有50MVA以上的短路功率的变电所,50 - 150㎜2铝线为干线,在距变电所lkm以内的1250kVA以下的配电发电机,或者2km以内的800kVA以下的发电机,以及lOkm以内的400kVA发电机出口短路电流都可以达到熔丝额定电流20倍以上
(熔丝按1.5倍购买)。对于配电线路的过流保护,动作时因为时间长,就更容易配合了。由此可见,对于大多数配电发电机可采用熔丝做保护。于是通常状况下配电发电机的保护基本上都是采用跌落式熔断器,只有少数大功率配电发电机高压侧采用断路器做保护。熔丝主要型号的购买可参考下表