戶外10kV電壓互感器保護(hù)熔斷器
摘要：該文分析了戶外10kV電壓互感器一次側(cè)保護(hù)電器的現(xiàn)狀，指出采用10kV跌落式熔斷器和RW10-35型限流熔斷器的不合理性，研制了一種適用于戶外10kV電壓互感器一次側(cè)保護(hù)電器的RW□-10型限流熔斷器，并在變電所應(yīng)用，取得了好的效果。
關(guān)鍵詞：電壓互感器；保護(hù)熔斷器；選擇
以往的變電所設(shè)計(jì)中，由于受10kV配電設(shè)備技術(shù)參數(shù)的制約，10kV配電裝置一般都采用戶內(nèi)布置方式，電壓互感器選用RN2-10或RN5-10型戶內(nèi)高壓限流熔斷器作過載和短路保護(hù)之用。近年來，隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，10kV配電設(shè)備的技術(shù)參數(shù)有了很大的提高，出現(xiàn)了很多適應(yīng)戶外運(yùn)行的設(shè)備，為變電所采用全戶外布置方式提供了可能。在農(nóng)村電網(wǎng)改造中，110kV、35kV變電所采用全戶外布置已成為一種經(jīng)常采用的方式。但是，10kV配電裝置采用全戶外布置后，10kV電壓互感器(包括母線用電壓互感器和出線側(cè)用電壓互感器)一次側(cè)的保護(hù)電器的選擇，卻成了讓設(shè)計(jì)人員棘手的問題，因?yàn)楝F(xiàn)有資料上沒有專為戶外10kV電壓互感器設(shè)計(jì)的保護(hù)電器。
110kV電壓互感器保護(hù)電器的現(xiàn)狀
據(jù)調(diào)查，不論是國內(nèi)公開出版的變電所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集中，還是很多設(shè)計(jì)單位所作的變電所施工設(shè)計(jì)圖紙中，對(duì)10kV戶外電壓互感器一次側(cè)保護(hù)電器的選擇不外乎有兩種方式：一種是采用10kV跌落式熔斷器，另一種是用保護(hù)35kV戶外電壓互感器的RW10-35型限流熔斷器代替。
為了限制短路電流，電壓互感器使用的高壓熔斷器要求熔斷件具有一定的電阻值，而且采用滅弧能力較強(qiáng)的石英砂作為填料，是一種限流型熔斷器，這種熔斷器在熔斷過程中會(huì)產(chǎn)生超過熔斷器額定電壓數(shù)倍的過電壓。為了將過電壓限制在允許的范圍內(nèi)，對(duì)不同電壓的熔斷器內(nèi)熔斷件的特性都有一定的要求。常用的RN2型高壓熔斷器熔斷件的數(shù)據(jù)見表1。從表1中可以看出，35kV和10kV用的熔斷件的電阻和長度都有很大的差異，當(dāng)把35kV限流熔斷器用于10kV時(shí)，在熔斷過程中會(huì)產(chǎn)生較大的過電壓，甚至?xí)舸╇妷夯ジ衅鳌！峨娏こ屉姎庠O(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）》中明確指出：限流式高壓熔斷器不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中。因此10kV電壓互感器保護(hù)熔斷器用RW10-35型限流熔斷器代替是不合適的。
10kV跌落式熔斷器一方面由于熔斷件截面小，機(jī)械強(qiáng)度低，加之熔斷件長期受張力影響，操作時(shí)容易使熔斷件斷損，可靠性差，如果為了提高機(jī)械強(qiáng)度而加大熔斷件截面，又會(huì)降低對(duì)電壓互感器的保護(hù)作用。另一方面由于跌落式熔斷器一般不具備限流功能，開斷能力低，因此也不宜作為10kV電壓互感器的保護(hù)電器。
2解決方案
參照現(xiàn)有的RW10-35型限流熔斷器的做法，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種專門用于10kV電壓互感器保護(hù)的RW□-10型熔斷器。熔斷器采用“T”型結(jié)構(gòu)，利用戶內(nèi)RN2-10型高壓限流熔斷器的熔管，將其放在根據(jù)熔管尺寸并滿足泄漏比距要求而特別燒制的瓷套內(nèi)，使之既具有限流特性，又不使熔斷件承受張力，滿足了電壓互感器的保護(hù)要求。
RW□-10型熔斷器的主要特點(diǎn)有：
熔斷器允許水平或垂直布置；
產(chǎn)品按相設(shè)計(jì)，可靈活用于三相電壓互感器或單相電壓互感器；
開斷能力強(qiáng)，體積小，安裝維護(hù)方便。
3應(yīng)用及改進(jìn)
RW□-10型熔斷器自2003年5月研制生產(chǎn)以來，先后在常德電業(yè)局西湖110kV變電所、西洞庭110kV變電所、臨澧九里35kV變電所使用，運(yùn)行情況良好。
RW□-10型熔斷器在實(shí)際使用過程中還可以從以下三個(gè)方面加以改進(jìn)：一是將熔管瓷套及瓷質(zhì)棒式支柱絕緣子改為硅橡膠護(hù)套和支柱絕緣子，提高熔斷器的防污性能，并減小熔斷器的體積和重量；二是將熔斷器與避雷器合二為一，母線電壓互感器用熔斷器前側(cè)一般都需要裝設(shè)避雷器，可以將RW□-10熔斷器的支柱絕緣子用避雷器來代替；三是將電壓互感器與熔斷器合二為一，將熔斷器裝配在電壓互感器絕緣套管內(nèi)，把元件集成，這樣可以簡化一次接線，方便安裝。
4結(jié)束語
變電所10kV配電裝置采用戶外布置后，電壓互感器一次側(cè)保護(hù)電器的選擇成為擺在設(shè)計(jì)人員面前的一個(gè)棘手問題，以往經(jīng)常采用的用10kV跌落式熔斷器或RW10-35型限流熔斷器作為10kV電壓互感器保護(hù)電器的方式是不合理的，甚至是錯(cuò)誤的。
關(guān)鍵詞：電壓互感器；保護(hù)熔斷器；選擇
以往的變電所設(shè)計(jì)中，由于受10kV配電設(shè)備技術(shù)參數(shù)的制約，10kV配電裝置一般都采用戶內(nèi)布置方式，電壓互感器選用RN2-10或RN5-10型戶內(nèi)高壓限流熔斷器作過載和短路保護(hù)之用。近年來，隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，10kV配電設(shè)備的技術(shù)參數(shù)有了很大的提高，出現(xiàn)了很多適應(yīng)戶外運(yùn)行的設(shè)備，為變電所采用全戶外布置方式提供了可能。在農(nóng)村電網(wǎng)改造中，110kV、35kV變電所采用全戶外布置已成為一種經(jīng)常采用的方式。但是，10kV配電裝置采用全戶外布置后，10kV電壓互感器(包括母線用電壓互感器和出線側(cè)用電壓互感器)一次側(cè)的保護(hù)電器的選擇，卻成了讓設(shè)計(jì)人員棘手的問題，因?yàn)楝F(xiàn)有資料上沒有專為戶外10kV電壓互感器設(shè)計(jì)的保護(hù)電器。
110kV電壓互感器保護(hù)電器的現(xiàn)狀
據(jù)調(diào)查，不論是國內(nèi)公開出版的變電所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集中，還是很多設(shè)計(jì)單位所作的變電所施工設(shè)計(jì)圖紙中，對(duì)10kV戶外電壓互感器一次側(cè)保護(hù)電器的選擇不外乎有兩種方式：一種是采用10kV跌落式熔斷器，另一種是用保護(hù)35kV戶外電壓互感器的RW10-35型限流熔斷器代替。
為了限制短路電流，電壓互感器使用的高壓熔斷器要求熔斷件具有一定的電阻值，而且采用滅弧能力較強(qiáng)的石英砂作為填料，是一種限流型熔斷器，這種熔斷器在熔斷過程中會(huì)產(chǎn)生超過熔斷器額定電壓數(shù)倍的過電壓。為了將過電壓限制在允許的范圍內(nèi)，對(duì)不同電壓的熔斷器內(nèi)熔斷件的特性都有一定的要求。常用的RN2型高壓熔斷器熔斷件的數(shù)據(jù)見表1。從表1中可以看出，35kV和10kV用的熔斷件的電阻和長度都有很大的差異，當(dāng)把35kV限流熔斷器用于10kV時(shí)，在熔斷過程中會(huì)產(chǎn)生較大的過電壓，甚至?xí)舸╇妷夯ジ衅鳌！峨娏こ屉姎庠O(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）》中明確指出：限流式高壓熔斷器不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中。因此10kV電壓互感器保護(hù)熔斷器用RW10-35型限流熔斷器代替是不合適的。
10kV跌落式熔斷器一方面由于熔斷件截面小，機(jī)械強(qiáng)度低，加之熔斷件長期受張力影響，操作時(shí)容易使熔斷件斷損，可靠性差，如果為了提高機(jī)械強(qiáng)度而加大熔斷件截面，又會(huì)降低對(duì)電壓互感器的保護(hù)作用。另一方面由于跌落式熔斷器一般不具備限流功能，開斷能力低，因此也不宜作為10kV電壓互感器的保護(hù)電器。
2解決方案
參照現(xiàn)有的RW10-35型限流熔斷器的做法，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種專門用于10kV電壓互感器保護(hù)的RW□-10型熔斷器。熔斷器采用“T”型結(jié)構(gòu)，利用戶內(nèi)RN2-10型高壓限流熔斷器的熔管，將其放在根據(jù)熔管尺寸并滿足泄漏比距要求而特別燒制的瓷套內(nèi)，使之既具有限流特性，又不使熔斷件承受張力，滿足了電壓互感器的保護(hù)要求。
RW□-10型熔斷器的主要特點(diǎn)有：
熔斷器允許水平或垂直布置；
產(chǎn)品按相設(shè)計(jì)，可靈活用于三相電壓互感器或單相電壓互感器；
開斷能力強(qiáng)，體積小，安裝維護(hù)方便。
3應(yīng)用及改進(jìn)
RW□-10型熔斷器自2003年5月研制生產(chǎn)以來，先后在常德電業(yè)局西湖110kV變電所、西洞庭110kV變電所、臨澧九里35kV變電所使用，運(yùn)行情況良好。
RW□-10型熔斷器在實(shí)際使用過程中還可以從以下三個(gè)方面加以改進(jìn)：一是將熔管瓷套及瓷質(zhì)棒式支柱絕緣子改為硅橡膠護(hù)套和支柱絕緣子，提高熔斷器的防污性能，并減小熔斷器的體積和重量；二是將熔斷器與避雷器合二為一，母線電壓互感器用熔斷器前側(cè)一般都需要裝設(shè)避雷器，可以將RW□-10熔斷器的支柱絕緣子用避雷器來代替；三是將電壓互感器與熔斷器合二為一，將熔斷器裝配在電壓互感器絕緣套管內(nèi)，把元件集成，這樣可以簡化一次接線，方便安裝。
4結(jié)束語
變電所10kV配電裝置采用戶外布置后，電壓互感器一次側(cè)保護(hù)電器的選擇成為擺在設(shè)計(jì)人員面前的一個(gè)棘手問題，以往經(jīng)常采用的用10kV跌落式熔斷器或RW10-35型限流熔斷器作為10kV電壓互感器保護(hù)電器的方式是不合理的，甚至是錯(cuò)誤的。
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