如何保护变压器：熔断器的应用技巧

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：对于变压器的保护，通常是由几种保护电器共同完成保护任务的，其中对限流熔断器的选用非常关键，根据IEC的规范要求，推荐使用图9-16所示的一组曲线。2）限流熔断器的电流等级应足够高于变压器的满载电流等级。3）当变压器发生内部故障或二次侧线圈接头区域发生故障短路时，熔断器应能迅速动作以隔离电源。此时应尽量选用全范围保护用熔断器来进行保护才是较为可靠的。

对于变压器的保护，通常是由几种保护电器共同完成保护任务的，其中对限流熔断器的选用非常关键，根据IEC的规范要求，推荐使用图9-16所示的一组曲线。

为了使变压器得到最合适的保护，一般要根据变压器的特定任务来选择熔断器，其主要参数有变压器的满载电流，允许过载电流及浪涌冲击电流，还应结合下述选用原则进行：

1）熔断器的时间—电流特性曲线应该位于变压器浪涌冲击电流的右侧，一般其曲线间隔应为25%左右（指电流间隔）。变压器的浪涌冲击电流一般考虑等于变压器满载电流的12倍，持续时间为0.1s。

2）限流熔断器的电流等级应足够高于变压器的满载电流等级。

3）当变压器发生内部故障或二次侧线圈接头区域发生故障短路时，熔断器应能迅速动作以隔离电源。

4）如果熔断器安装在一个封闭柜体内或使用环境温度高于标准要求，均应考虑熔断器的降容使用问题，以保证熔断器不在过热条件下运行。

5）如图9-16所示，为了使变压器一次侧高压熔断器和二次侧低压熔断器或保护装置间有一个良好的配合，其高压侧熔断器时间—电流特性（最小弧前特性）和低压侧保护装置特性（最大总动作特性经过适当换算折合到高压侧的值）的交点B对应电流值应大于二次侧短路而引起的高压侧最大故障电流值。

图9-16 HV/LV变压器回路的保护特性

6）最严重的故障情况是变压器二次侧与地之间和相间短路故障，这种故障将导致一次侧相电流分配比为1∶2∶1。这时一次侧承受的最大电流相上其变换系数为正常值的倍，这一情况在选择熔断器时是必须加以考虑的。

7）在可能出现较小故障电流的情况下，如变压器在无中性点接地，而发生电容性对地故障电流的电力系统中，如图9-17所示，如果D点对地短路，C相的电容与其组成一个较短的通路，那么该相的熔断器就承担了容性电流（与负载电流重叠），这个容性电流为每相正常充电电流的3倍，它很可能维持一个较长的时间，而使熔断器熔体熔化。这时装有撞击器和熔断器开关联动脱扣装置的组合电器是能够安全分断电路的，但对无撞击器的熔断器来讲，则是不安全的。此时应尽量选用全范围保护用熔断器来进行保护才是较为可靠的。

图9-17 发生电容性对地故障电流的电力系统

8）高压熔断器的最小分断电流值应小于与其组合使用的开关装置的最大分断电流值。然而，熔断器装有撞击器脱扣机构后，熔断器的最小分断电流值的意义就变得不十分重要了，这主要是因为当发生小倍数故障电流时，熔断器的动作时间一般至少需要0.6s，而这时熔断器的撞击器联动开关的脱扣时间仅为0.04s。显然，这时的开关装置在熔断器未完全动作以前就已经把电路切断了，从而对过小故障电流可不需熔断器来进行分断。

如何保护变压器：熔断器的应用技巧

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