在滿足可靠性和下一段保護選擇性的前提下,當在本段保護范圍內發生短路時,F-C 回路應能在最短時間內切除故障,以防止熔斷時間過長而加劇被保護電器的損壞。專業封閉式熔斷器對于熔斷器與負荷側設備的保護配合,即低壓廠用變壓器回路熔斷器與低壓側負荷斷路器之間的保護配合,一般低壓側斷路器選擇性保護所設置的短延時時間不超過0.6s,可用低壓廠用變壓器低壓側三相短路時對應的高壓側電流值乘以可靠系數(可取 1.07~1.1)和低壓母線上負荷斷路器中短延時保護設定時間最長的時間在熔斷器時間一電流特性曲線圖上確定一點來校驗,該點應位于已選擇好的熔斷器的時間一電流特性曲線左側。該配合除低壓廠用變壓器低壓側短路由熔斷器開斷的回路外,其他回路可不用特殊考慮校驗。長沙封閉式熔斷器F-C回路的繼電保護,在F-C回路中,較大的故障電流由熔斷器提供保護,較小的故障電流則由綜合保護裝置通過動作接觸器加以補充,即F-C回路的保護由一次保護和二次保護共同完成。二次保護通常由綜合保護裝置來實現,綜合保護裝置是一種集多種保護功能于一體的保護裝置,它幾乎涵蓋了所有電動機或低壓變壓器所需的保護。
當真空接觸器額定短路開斷電流為4kA時,綜合保護裝置的過流閉鎖電流為3.3kA。但是,長沙封閉式熔斷器為防止測量TA飽和、導致保護裝置大電流閉鎖出口失效,回路配置TA的變比不能太小,以保證閉鎖電流的整定值小于TA的飽和電流。當保護裝置沒有大電流閉鎖功能時,若高壓熔斷器熔斷電流小于高壓接觸器允許斷開電流,則電流速斷保護不必退出,若高壓熔斷器熔斷電流大于高壓接觸器允許斷開電流,則電流速斷保護需退出。過負荷保護。電動機回路長時間過負荷運行會引起電動機定子過熱,并引起電機絕緣老化,甚至電機燒毀或發生嚴重短路,過負荷保護是電動機回路的主保護之一,反映電動機過負荷程度。當電動機在過負荷運行時,由于回路電流較小,一般考慮由真空接觸器動作進行保護。過負荷保護的動作時間要與電動機允許的過負荷時間配合,一般情況下取電動機的最長起動時間。專業封閉式熔斷器綜合保護裝置提供的過負荷保護均為反時限保護,曲線隨發熱時間常數及冷、熱態運行情況不同上下變化。在曲線選擇時,除考慮電動機的實際發熱常數和運行工況外,尚應考慮躲過電動機起動及所選曲線與熔斷器特性曲線交點對應的電流值小于接觸器的額定開斷電流兩種情況。
過電流保護,可滿足變壓器低壓側三相短路時的熱穩定要求;曲線F相當于速斷保護,用于在大的故障電流情況下,迅速切除變壓器。負序電流保護。專業封閉式熔斷器一般負序電流一段保護作為兩相短路的后備保護。負序電流一段保護電流整定值可按低壓母線兩相短路時靈敏系數不低于1.5的條件整定。廠變低壓母線兩相短路電流,折算到高壓側,A。負序電流一段保護動作時間t按與低廠變低壓母線進線短延時保護動F-C回路的控制絲熔斷前動作。瓦斯保護。瓦斯保護是針對油浸變壓器內部故障的一種有效保護,隨著故障的嚴重程度不同分別作用于發信號和跳閘。對F-C回路供電的油浸變壓器,重瓦斯接點動作于跳真空接觸器跳閘。受接觸器額定開斷電流的限制,當變壓器內部故障而使故障電流大于綜合保護裝置的過流閉鎖電流時,長沙封閉式熔斷器綜合保護裝置將閉鎖保護出口使接觸器不動作,由高壓熔斷器來切除故障。溫度保護。對于干式變壓器,可設置溫度保護,高溫告警,超溫動作于真空接觸器跳閘,具體溫度定值一般按變壓器制造廠家要求設定。
但對于以電纜供電為主的中壓配電網,如大城市城區配電網、大中工礦企業配電網、中小型發電機電壓直配電網、大容量火力發電廠的高壓廠用電系統等,傳統的接地方式還有一些不足之處,主要有以下幾點:1)內過電壓倍數較高,可達3.5~4倍過電壓。間歇性電弧過電壓及諧振過電壓絕緣已經超過了避雷器允許承載能力,要求避開這兩種過電壓的發生和發展,從而需提高電網的整體絕緣水平。專業封閉式熔斷器對于具有大量高壓電動機的工礦企業和火力發電廠,配合較難實現。2)單相接地故障下,在升高的穩態電壓下運行時間在2h以上,不僅會導致絕緣早期老化,或在薄弱環節發生閃絡,引起多點故障,釀成斷路器異相開斷,惡化開斷條件。3)電纜為非自恢復絕緣,發生單相接地必是永久性故障,不允許繼續行,必須迅速切斷電源,避免擴大事故。所以主要由電纜線路組成的3~10kV電網,在電容電流超過10A(發電廠廠用電系統為7A)時,長沙封閉式熔斷器宜采用中性點經電阻接地,單相接地故障立即跳閘的接地方式。由于立即跳閘而影響的供電連續性,則可從提高線路或設備的冗余度來解決,目前城網和大容量發電機組的高壓廠用電系統已經按此設置。
為防止撞擊器在動作時不可靠,產生斷相運行對設備造成危害,通常綜合保護裝置中還另外裝設斷相保護,與其出口動作接觸器,形成雙重保護。綜合保護裝置中斷相保護一般通過反映負序電流的變化而動作。專業封閉式熔斷器為變壓器供電的F-C回路保護配置,F-C回路供電的變壓器,其容量一般在200kVA以下,應裝設有電流速斷保護、過電流保護、過負荷保護、負序電流保護、接地保護、斷相保護、瓦斯保護(僅對油浸變壓器適用)、溫度保護(僅對干式變壓器適用)。(1)電流速斷保護。用作變壓器繞組的相間短路故障、中性點接地側繞組的接地故障以及引出線的相間故障、中性點接地側引出線的接地故障。(2)過流保護。用作變壓器及相鄰元件的相間短路故障保護。(3)過負荷保護。用作變壓器的對稱過負荷保護。(4)負序電流保護。用作變壓器負載不平衡、變壓器內部短路故障和外部的不對稱短路故障。(5)接地保護。長沙封閉式熔斷器變壓器中性點直接接地時,用零序電流保護構成變壓器的接地保護,用作變壓器外部接地故障和中性點直接接地繞組、引出線接地故障的后備保護。變壓器中性點不接地時,可用零序電壓保護構成變壓器的接地保護。
電動機的啟動電流或突然投入電流的時間一電流特性應在綜合保護裝置的最小動作特性以下,以免真空接觸器誤動作。對于變壓器類負荷,當變壓器低壓側或變壓器內部發生故障由真空接觸器動作時,熔斷器宜能對變壓器低壓側的短路故障進行保護,熔斷器的最小開斷電流宜低于預期短路電流。專業封閉式熔斷器對于廠用電系統中裝有接地跳閘保護時,應注意中性點接地方式及中性點接地設備的選擇,以避免出現在電流大于真空接觸器額定開斷電流時真空接觸器跳合閘,具體的選擇方式可參照 DL/T 5153《火力發電廠廠用電設計技術規程》。長沙封閉式熔斷器在與上下級電源進行保護配合時,為了保證F-C回路保護具有選擇性,電源樹斷路器綜合保護裝置的動作特性要在熔斷器時間一電流特性曲線的右側,負荷側設備的保護裝置的動作特性要在熔斷器時間一電流特性曲線左側。對于熔斷器與電源側保護的配合,發電廠內是F-C回路保護與高壓廠用母線進線回路保護的配合,該進線回路的保護特性為綜合保護裝置提供的由多條保護曲線構成的曲線族,一般不用特殊考慮,可在調試階段由調試單位確定。
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