摘要：随着社会的高速发展，电力系统的的不断更新改进，对于配电变压器的选择和安装就必须谨慎，在施工过程中应该严谨细心，科学的选择适合的配电变压器，并进行合理的安装，避免不必要事故的发生，从而保证配电网的安全稳定高速运行。伴随配电网系统的不断完善，系统结构的合理化，供电安全得到了更好的保障，可以提高人们的生活水平和以及生活的方便性。因此，本文针对10kV配电变压器保护配置方式的合理选择进行了分析。
关键词：10kV配电变压器；保护配置
1环网供电单元接线形式
1.1环网供电单元的组成
环网供电单元由间隔组成，一般至少有3个间隔，包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔。
1.2环网供电单元保护方式的配置
环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关，通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。
1.3环网供电单元保护配置的特点
负荷开关用于分合额定负荷电流，具有结构简单、价格便宜等特点，但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件，可开断短路电流，如将两者有机地结合起来，可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。
1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点
采用负荷开关加高遮容量熔断器组合，具有如下优点：
（1）开合空载变压器的性能好。环网柜的负荷种类，绝大部分为配电变压器，一般容量不大于1250kVA，极少情况达1600kVA，配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，较大的配电变压器空载电流较小。环网柜开合空载变压器小电流时，性能良好，不会产生较高过电压。
（2）有效保护配电变压器，特别是对于油浸变压器，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有效，有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。有关资料表明，当油浸变压器发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据原属于油的空间，油会将压力传给变压器油箱体，随短路状态的继续，压力进一步上升，致使油箱体变形和开裂。为了不破坏油箱体，必须在20ms内切除故障。如采用断路器，因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间，其全开断时间一般不会少于60ms，这就不能有效地保护变压器。而高遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能，加上其具有限流作用，可在10ms之内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护变压器。因此，应采用高遮断容量后备式限流熔断器而尽量不用断路器来保护电器，即便负荷为干式变压器，因熔断器保护动作快，也比用断路器好。
（3）从继电保护的配合来讲，在大多数情况下，也没有必要在环网柜中采用断路器，这是因为环网配电网络的首端断路器（即110kV或220kV变电站的10kV馈出线断路器）的保护设置一般为：速断保护的时间为0s，过流保护的时间为0.5s，零序保护的时间为0.5s。若环网柜中采用断路器，即使整定时间为0s动作，由于断路器固有动作时间分散，也很难保证环网柜中的断路器而不是上一级断路器首先动作。
（4）高遮断容量后备式限流熔断器可对其后所接设备，如电流互感器、电缆等都可提供保护。高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围可在最小熔化电流到最大开断容量之间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆限流熔断器的电流-时间特性，一般为陡峭的反时限曲线，短路发生后，可在很短的时间内熔断，切除故障。如果采用断路器作保护。必定使其它电器如电缆、电流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高，加大了电器设备的造价，增大工程费用。
2 10kV配电变压器的选择
2.110kV配电变压器型号的选择
在安全稳定地运营供电系统中，变压器的型号具有对其直接的影响。网改前的配电变压器均采用高损耗SJ系列的变压器，其损耗比重大。但是近些年来创新开发的S11、S9和S7系列的变压器则是广泛被应用的节能型变压器。S11是三相油浸式R型、阶梯型卷铁心配电变压器，其是将变压器油与空气进行隔绝，降低变压器中油所吸收的水成分，可以有效地降低变压器自身的损耗，另外因氧气无法进入油箱，从而避免了绝缘材料的老化，提高了该产品的使用寿命，相较于S9系列而言，目前S11系列变压器的空载损耗直线下降了30％，但投资相对比较高。
2.210kV配电变压器台区位置的选择
2.2.1配变台区位置选择的标准
对于选择变压器台区的位置也很关键，变压器应尽可能安装在负荷中心或重要负荷附近，尽量靠近电源侧，进出线方便，同时还应尽最避开车辆，行人较多的场所，尽量避开污秽源或设在污秽源的上风侧。最佳位置一般是指能使该台区内低压电网的线损，能够使低压线路的投资和消耗的材料达到最少的位置。总之。配电变压器安装位置的选择，在线路的耗损、工程的成本、安全运行等方面有着较大的影响，因此，依据实际情况综合地进行全面考虑。
2.2.2农村10KV配电台区的选择
对于农村的地区，需要依据已有的负荷和其发展的规划，应按“小容量，密布点，短半径”的原则来建设改造，对于配电变压器的具体位置需要经过斟酌再做选择。对于村庄人口少，用电负荷较为集中的区域、应该配备一台配电变压器来进行供电的，那就要依据现有的具体负荷量和发展规划，根据辐射性的方式向四周延伸，供电半径的最佳范围应该在500m以内规模农村，针对用电户数多、负荷分布不均等的情况，据城镇化的规划措施，配置短距离、小容量、多台变压器供电，且需要将台区位置布置在较多行人的场所以及较少车辆的位置，选择便于更换和检修设备的地方。
2.310kV配电变压器容量的选择
如何选择配电变压器的总容量是一个关键的问题，不仅需要考虑当地经济发展带来的对电力需求的增加，也要涉及到购置成本的合理性。对于选择容量太大的，可能会加大一次性投资以及空载损耗。但是，如果选择容量太小，可能会导致变压器超负荷运行，增加过载损耗以至于变压器被烧毁。因此，需要依据各个地区已有的实际电力情况以及经济的条件，综合的考虑到各种因素的影响，进行科学地选择变压器的总容量。
3结语
无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中，如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有二种：一种利用断路器；另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这二种配置方式在技术和经济上各有优缺点，本文重点对在环网供电单元中采用这二种方式进行综合比较分析。
参考文献
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[3]10kV配电变压器损耗试验中无功补偿问题探究[J].马桧明.通讯世界.2015(02).
作者简介
金晓锋，性别：男，籍贯：河南淅川，民族：汉，学历：本科，职称：工程师，研究方向：电气工程。
论文作者:金晓锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
标签：变压器论文; 熔断器论文; 断路器论文; 负荷论文; 容量论文; 电流论文; 环网论文; 《电力设备》2018年第7期论文;