高壓跌落式熔斷器用于高壓配電線路、配電變壓器、電壓互感器、電力電容器等電氣設備的過載及短路保護。跌開式熔斷器的熔絲裝于一個在電弧下能產生氣體的絕緣管中,利用絕緣管在電弧作用下產生大量氣體所形成的氣流來吹熄電弧。熔絲熔斷后,熔斷管能自動跌開掉下來,把電弧拉長而熄滅,同時將線路分斷,形成明顯的隔離間隙。跌開式熔斷器的作用是當下一級線路或設備過負荷或短路故障時,熔絲熔斷、跌開式熔斷器自動跌落斷開電路,確保上一級線路仍能正常供電。
一、跌落式熔斷器熔絲熔斷的類型及故障原因
1.熔斷器額定開斷容量小,其下限值小于被保護系統的三相短路容量,熔絲誤熔斷。
2.熔絲質量不良,其焊接處受到溫度及機械力的作用后脫開,發生誤斷。
3.大氣過電壓,造成熔絲熔斷。
4.更換熔絲時,操作方法不正確,熔絲受傷斷股,發生誤熔斷。
5.變壓器內部短路故障,熔絲保護熔斷。
6.變壓器外部故障,熔絲保護熔斷。
7.操作時,合閘不到位造成觸頭燒傷產生毛刺引起接觸不良,使觸頭過熱,彈簧退火,促使觸頭接觸更為不良,形成惡性循環造成熔絲熔斷。
8.被保護線路發生短路和過負荷故障,熔絲保護熔斷。
二、配電變壓器熔絲更換及要求
1.熔絲選擇
100kVA及以下的變壓器熔絲的額定電流按變壓器一次額定電流的2~3倍;100kVA以上的變壓器熔絲的額定電流按變壓器一次額定電流的l.5~2倍選擇;多臺變壓器支線,總容量在400~800kVA以內支線熔絲按總容量的額定電流的1.2~1.5倍。熔絲的選定應與上下級保護配合,所使用的熔絲必須是正規廠家的合格產品,禁止用其它金屬絲替代。
2.熔絲安裝
將熔絲穿入熔管內,兩端擰緊,使熔絲位于熔管中間偏上的地方,熔絲拉緊后將兩端分別和上下動觸頭螺絲連接并擰緊,熔絲預留的長度禁止塞入熔管中,以免影響滅弧效果。安裝熔絲注意固定熔絲尾部時,應順時針方向緊固。熔絲不應有斷股現象,并且松緊適宜。安裝時應將熔絲拉緊,否則過松,易使熔管誤動或合不上。
三、配電變壓器運行中熔絲熔斷故障處理基本原則
1.一相熔絲熔斷處理。
配電變壓器高壓側一相熔絲熔斷,如RW10~10F型跌開式熔斷器熔斷,其主要原因配電變壓器低壓三相負荷不平衡過負荷,造成一相熔絲熔斷。高壓側中性點不接地系統發生一相弧光接地或系統中有鐵磁諧振過電壓出現,造成一相熔絲熔斷。
處理方法和原則:按規程要求將所屬配電變壓器停電后進行檢查。通過看、聞、聽,未發現其他異常,可將更換相應規格的熔絲,在變壓器空載狀態下試送電,并經過監測變壓器、電流、電壓及聲音等相關參數處于正常運行狀態時,可帶負荷運行。
2.兩相或三相熔絲熔斷處理
造成兩相或三相熔絲熔斷的主要原因是變壓器內部或外部線路故障引起的,應該將變壓器停電后進行檢查。處理方法如下:
(1)應檢查高壓引線及瓷絕緣部分有無閃絡放電痕跡,同時觀測變壓器有無過熱、變形、噴油等異常現象,本體有無異常聲音。
(2)當變壓器熔絲熔斷后,外觀無明顯異常時,可通過搖測絕緣電阻、油化驗進行判斷、處理,如果仍無明顯事故跡象時,可用電橋測量變壓器直阻來進一步判斷,確定事故性質。
(3)熔斷器有兩相或三相熔絲熔斷且燒傷明顯時,可采用下列兩種方法進行檢查、判斷。1)進行全電壓空載試驗,檢查三相空載電流是否平衡和過大,要注意:變壓器容量越大、百分值越小,假若空載電流超出規定值或電流不平衡則說明變壓器繞組有短路。2)根據熔絲熔損情況及變壓器油色的情況進行判斷。假如熔絲燒損嚴重,變壓器油色變黑,并有明顯的焦氣味,便可基本判斷變壓器內有短路故障(請關注:通信電源技術/通信電源人)。
四、跌落式熔斷器熔絲熔斷典型事故案例介紹
案例一:
1.事故現象
一個雷雨天后,某變電站10kV線路出線開關過流保護動作跳閘。由于當時該斷路器重合閘未投運,值班人員按照運行規程對該線路強行試送了一次,結果斷路器再次動作跳閘,據此判斷為永久性短路故障。為此搶修班對該線路進行緊急巡查,但檢查后未發現線路有問題,隨后用電監察人員對高電壓用戶進行檢查,發現某廠專用變低壓配電屏上負荷開關因雨水浸入低壓配電屏,致使開關底板受潮,造成開關短路而燒毀。當斷開為該廠供電的柱上變壓器上的跌開式熔斷器后,再試送,一切正常。該臺柱上變壓器為200kVA,但檢查跌開式熔斷器使用的是50A熔絲元件,三根熔絲全部完好,即柱上變壓器的低壓側發生短路時,高壓側跌開式熔斷器根本沒有起到保護作用。
2.故障原因分析
經過分析判斷,這是一起技術管理有缺陷,跌落式熔斷器的熔絲選擇不當造成的事故。通過計算,發現在低壓負荷開關處三相短路時,三相短路電流起始值超過6.8kA,折算到10kV高壓側約為270A,該10kV線路在變電站出線斷路器過流保護整定值為248A,時限為0.3s,而下一級的該廠支路上的柱上變壓器上的跌落式熔斷器的50A高壓熔絲在270A時最小熔斷時間為1.5S。由此可見,在此級柱上變壓器的跌落式熔斷器的熔絲還未熔斷時,上一級的斷路器已動作跳閘,從而造成整條10kV線路停電。
3.事故防范措施
加強配電變壓器的技術管理,適當選擇高壓跌落式熔斷器的熔絲,禁止使用鋁絲、鐵絲、銅絲等物體替代熔絲。對100kVA以下的配電變壓器的跌落式熔斷器的熔絲,按配電變壓器高壓側額定電流的2~3倍選擇;對100kVA及以上的配電變壓器的跌落式熔斷器的熔絲,按配電變壓器高壓側額定電流的1.5~2倍選擇。采取以上措施后,低壓配電線路及配電設備發生故障,跌開式熔斷器都可靠地動作。
案例二:
1.事故現象
一個炎熱的夏天某某市#1××公變,因用電量急速上升,配電變壓器過負荷,造成配變跌開式熔斷器的消弧管、滅弧罩燒壞,造成相間弧光短路,導致變電所開關速斷跳閘。
2.故障原因分析
(1)跌落式熔斷器安裝的角度(即消弧管軸線與垂直線之間的夾角)不合適時,也會影響消弧管跌落的時間。由于熔絲附件太粗,消弧管孔太細,即使熔絲熔斷,熔絲元件也不易從管中脫出使管子不能迅速跌開;操作機構不靈活,觸頭彈簧片彈力不足,有退火、銹蝕、斷裂等情況,熔斷器的消弧管受潮膨脹而失效,造成不能迅速跌開(請關注:通信電源技術/通信電源人)。
(2)由于熔絲熔斷后不能自動跌落,電弧在管子內未被切斷形成了連續電弧而將消弧管燒壞,消弧管常因上下轉動軸安裝不正,被雜物阻塞,以及轉軸部分粗糙,因而阻力過大,不靈活等原因,以致當熔絲熔斷時,消弧管仍短時保持原狀態不能很快跌開,滅弧時間延長而造成燒管。
(3)跌落式熔斷器相間距離不足。
3.事故防范措施
(1)對運行中的跌開式熔斷器,要定期停電檢查,調整各個觸點及活動元件,檢查和調整工作一般1~3年進行一次。
(2)檢查跌落式熔斷器的消弧管有無彎曲、變形;操動機構是否靈活,有無銹蝕現象,不能維修的熔斷器,應及時更換。安裝時的相間距離不小于0.5m,跌落式熔斷器安裝消弧管應有向下15°~30°的傾角,以利熔體熔斷時消弧管能依靠自身重量迅速跌開。
五、配電變壓器熔絲熔斷處理作業中的危險點預控
1.操作時由兩人進行(一人監護,一人操作),操作者必須戴經試驗合格的絕緣手套和安全帽,使用電壓等級相匹配的合格絕緣操作桿操作,在雷電或者大雨的氣候下禁止操作。
2.在拉閘操作時,一般規定為先拉開中間相,再拉下風向的邊相,最后拉開上風向的邊相。這是因為配電變壓器內三相運行改為兩相運行,拉開中間相時所產生的電弧火花最小,不致造成相間短路。其次是拉開下風向的邊相,因為中間相已被拉開,下風向邊相與上風向邊相的距離增加了一倍,即使有過電壓產生,造成相間短路的可能性也很小。最后拉開上風向邊相時,僅有對地的電容電流,產生的電火花則已很輕微。
3.合閘的時候先合上風側邊相,再合下風側的邊相。這是因為中相未合上,相間距離較大,即使產生大的電弧造成相間短路的可能性也很小,最后合上中間相,僅使配變兩相運行變為三相運行,其產生的電火花很小,不會出現異常問題。
4.拉、合熔斷器時不要用力過猛,合好后,要仔細檢查鴨嘴舌能緊緊扣住舌頭長度2/3以上,可用操作桿鉤住上鴨嘴向下壓幾下,再輕輕試拉,檢查是否合好。合閘時未能到位或未合牢靠,熔斷器上靜觸頭壓力不足,極易造成觸頭燒傷或者熔管誤動而自行跌落。
5.操作跌落式熔斷器前必須將低壓負荷停運,不得帶負荷進行操作。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:配電線路中跌落式熔斷器熔絲熔斷的處理
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