戶外10kV電壓互感器保護熔斷器
摘要：該文分析了戶外10kV電壓互感器一次側保護電器的現狀，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電壓互感器一次側保護電器的RW□-10型限流熔斷器，并在變電所應用，取得了好的效果。
關鍵詞：電壓互感器；保護熔斷器；選擇
以往的變電所設計中，由于受10kV配電設備技術參數的制約，10kV配電裝置一般都采用戶內布置方式，電壓互感器選用RN2-10或RN5-10型戶內高壓限流熔斷器作過載和短路保護之用。近年來，隨著技術水平的不斷進步，10kV配電設備的技術參數有了很大的提高，出現了很多適應戶外運行的設備，為變電所采用全戶外布置方式提供了可能。在農村電網改造中，110kV、35kV變電所采用全戶外布置已成為一種經常采用的方式。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用電壓互感器)一次側的保護電器的選擇，卻成了讓設計人員棘手的問題，因為現有資料上沒有專為戶外10kV電壓互感器設計的保護電器。
110kV電壓互感器保護電器的現狀
據調查，不論是國內公開出版的變電所設計標準圖集中，還是很多設計單位所作的變電所施工設計圖紙中，對10kV戶外電壓互感器一次側保護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產生超過熔斷器額定電壓數倍的過電壓。為了將過電壓限制在允許的范圍內，對不同電壓的熔斷器內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據見表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，當把35kV限流熔斷器用于10kV時，在熔斷過程中會產生較大的過電壓，甚至會擊穿電壓互感器。《電力工程電氣設計手冊（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工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網中。因此10kV電壓互感器保護熔斷器用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，機械強度低，加之熔斷件長期受張力影響，操作時容易使熔斷件斷損，可靠性差，如果為了提高機械強度而加大熔斷件截面，又會降低對電壓互感器的保護作用。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電壓互感器的保護電器。
2解決方案
參照現有的RW10-35型限流熔斷器的做法，我們設計了一種專門用于10kV電壓互感器保護的RW□-10型熔斷器。熔斷器采用“T”型結構，利用戶內RN2-10型高壓限流熔斷器的熔管，將其放在根據熔管尺寸并滿足泄漏比距要求而特別燒制的瓷套內，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要求。
RW□-10型熔斷器的主要特點有：
熔斷器允許水平或垂直布置；
產品按相設計，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，體積小，安裝維護方便。
3應用及改進
RW□-10型熔斷器自2003年5月研制生產以來，先后在常德電業局西湖110kV變電所、西洞庭110kV變電所、臨澧九里35kV變電所使用，運行情況良好。
RW□-10型熔斷器在實際使用過程中還可以從以下三個方面加以改進：一是將熔管瓷套及瓷質棒式支柱絕緣子改為硅橡膠護套和支柱絕緣子，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一般都需要裝設避雷器，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，把元件集成，這樣可以簡化一次接線，方便安裝。
4結束語
變電所10kV配電裝置采用戶外布置后，電壓互感器一次側保護電器的選擇成為擺在設計人員面前的一個棘手問題，以往經常采用的用10kV跌落式熔斷器或RW10-35型限流熔斷器作為10kV電壓互感器保護電器的方式是不合理的，甚至是錯誤的。
關鍵詞：電壓互感器；保護熔斷器；選擇
以往的變電所設計中，由于受10kV配電設備技術參數的制約，10kV配電裝置一般都采用戶內布置方式，電壓互感器選用RN2-10或RN5-10型戶內高壓限流熔斷器作過載和短路保護之用。近年來，隨著技術水平的不斷進步，10kV配電設備的技術參數有了很大的提高，出現了很多適應戶外運行的設備，為變電所采用全戶外布置方式提供了可能。在農村電網改造中，110kV、35kV變電所采用全戶外布置已成為一種經常采用的方式。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用電壓互感器)一次側的保護電器的選擇，卻成了讓設計人員棘手的問題，因為現有資料上沒有專為戶外10kV電壓互感器設計的保護電器。
110kV電壓互感器保護電器的現狀
據調查，不論是國內公開出版的變電所設計標準圖集中，還是很多設計單位所作的變電所施工設計圖紙中，對10kV戶外電壓互感器一次側保護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產生超過熔斷器額定電壓數倍的過電壓。為了將過電壓限制在允許的范圍內，對不同電壓的熔斷器內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據見表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，當把35kV限流熔斷器用于10kV時，在熔斷過程中會產生較大的過電壓，甚至會擊穿電壓互感器。《電力工程電氣設計手冊（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工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網中。因此10kV電壓互感器保護熔斷器用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，機械強度低，加之熔斷件長期受張力影響，操作時容易使熔斷件斷損，可靠性差，如果為了提高機械強度而加大熔斷件截面，又會降低對電壓互感器的保護作用。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電壓互感器的保護電器。
2解決方案
參照現有的RW10-35型限流熔斷器的做法，我們設計了一種專門用于10kV電壓互感器保護的RW□-10型熔斷器。熔斷器采用“T”型結構，利用戶內RN2-10型高壓限流熔斷器的熔管，將其放在根據熔管尺寸并滿足泄漏比距要求而特別燒制的瓷套內，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要求。
RW□-10型熔斷器的主要特點有：
熔斷器允許水平或垂直布置；
產品按相設計，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，體積小，安裝維護方便。
3應用及改進
RW□-10型熔斷器自2003年5月研制生產以來，先后在常德電業局西湖110kV變電所、西洞庭110kV變電所、臨澧九里35kV變電所使用，運行情況良好。
RW□-10型熔斷器在實際使用過程中還可以從以下三個方面加以改進：一是將熔管瓷套及瓷質棒式支柱絕緣子改為硅橡膠護套和支柱絕緣子，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一般都需要裝設避雷器，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，把元件集成，這樣可以簡化一次接線，方便安裝。
4結束語
變電所10kV配電裝置采用戶外布置后，電壓互感器一次側保護電器的選擇成為擺在設計人員面前的一個棘手問題，以往經常采用的用10kV跌落式熔斷器或RW10-35型限流熔斷器作為10kV電壓互感器保護電器的方式是不合理的，甚至是錯誤的。
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