浅谈移开式真空负荷开关+熔断器组合电器在配网工程中的应用

摘 要：本文介绍了移开式真空负荷开关+熔断器组合电器的应用背景，阐述了移开式组合电器的结构特点及原理，分析了其在配电系统中的应用途径，以期为降低变压器故障几率提供参考。

关键词：组合电器；配电系统；配网工程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.241

1 应用背景

由于真空负荷开关+熔断器组合电器（以下简称组合电器）保护变压器可以限制短路电流值，使变压器免于承受突发短路故障电流，并在10ms以内快速切除变压器内部短路故障（微机保护断路器短路全开断时间往往需要60ms），防止由于内部电弧引起的压力升高而导致变压器油箱变形、开裂，使变压器得到更为可靠合理的保护，对电网基本上不产生大电流冲击和大电压波动，尤其对近区设备的正常运行极其有利。而且组合电器造价比断路器结构形式更便宜；保护变压器特性好；且无需外加电源，保护更简单；简化了与上级断路器配合关系，调试及维护更为方便；制造结构简单，材料消耗少、可靠性高。

正是由于以上诸多优点，在配网中广泛应用，目前该组合电器主要配置在10kV环网柜中，检修维护不便，尤其是更换熔丝不方便，停电时间长。且空气式环网柜防潮性能差，故障率高；SF6气体绝缘环网柜中SF6气体为有害气体，已逐渐边缘化。有必要寻求一种新的开关设备代替环网型组合电器，移开式真空负荷开关+熔断器组合电器（以下简称移开式组合电器）应运而生。

《10kV及以下电力用户业扩工程技术规范》（DB35/T 1036）和《国家电网公司配电网工程典型设计》（10kV配电站房分册）等规范中，对于1000kVA及以下的干式变压器以及630kVA及以下的油浸式变压器，推荐采用移开式开关柜（内配真空负荷开关+熔断器组合电器）。

2 移开式组合电器的结构特点和原理

2.1 结构特点

A、固封极柱：采用当前主流固封技术，将真空灭弧室用APG注射工艺固封。充分考虑了开关在各种条件运行环境下的运行可靠性，有效防止外力冲击、污秽环境外部因素对真空灭弧室的影响。

B、熔断器结构型式：采用直接拔插方式，当熔断器熔断时，手车只须移动到试验位置时便可更换熔断器。解决了空间狭小时（特别是使用在箱变），更换熔断器的难题。熔断器前端装有支撑架，防止了因熔断器自身重量及长时间工作发热，使熔断器插花夹子变形而导致接触不良，保证运行更加可靠。

C、机构模块化：产品的弹簧操作机构，采用模块化设计，结构简单、合理具有很高的机械强度和刚度，从而保证了开关的机械性能的稳定可靠。

该开关的结构特点完全满足《10kV及以下电力用户业扩工程技术规范》（DB35/T 1036-2013）8.3.4条款中：“潮湿场所的移开式开关柜断路器及负荷开关应采用固封技术，真空灭弧室采用APG注射固封工艺，组合电器采用直接拔插方式更换熔断器，熔断器更换迅速、便捷。”的要求。

2.2 主要技术参数

2.3 工作原理

合闸：电机或手动带动弹簧操作机构储能，弹簧动作释放过程中带动凸轮撞击合闸滚轮，使合闸转轴拐臂带动主轴，进而推动绝缘拉杆，将真空灭弧室合闸，合闸保持挚子将主轴保持在合閘位置；同时分闸弹簧储能，完成合闸动作。分闸：通过继电保护（或直接电动）指令分励脱扣器或手动按分闸按钮脱开合闸保持挚子，分闸弹簧拉动主轴，进而带动绝缘拉杆，将真空灭弧室动触头拉到分闸位置，完成分闸动作。熔断器动作过程：当任一相熔断器熔断时，撞击器撞击脱扣联动装置，拉动脱扣顶板，顶开合闸保持挚子，分闸弹簧拉动主轴，进而带动绝缘拉杆，将真空灭弧室动触头拉到分闸位置，完成分闸动作。

2.4 外形尺寸

与VD4、VEP及VS1常用真空断路器小车的外形尺寸一致，互换性强。尤其适用于绕越产权的一些配电房的设备改造，早期的配电房为用户建设，配置的保护装置型号、质量参差不齐，故障检修或升级更换困难，停电时间长。通过移开式组合电器很好的解决早期配电网中开关柜的升级改造问题。

3 移开式组合电器在配电系统中的应用

3.1 用于变电站的10kV的站用变压器柜（见图1）

3.2 用于开闭所

方案一：在没有环网自动化时，二路或多路电源进线（出线）柜主开关应采用断路器，这样发生短路故障时能及时发现故障点并将其隔离。而接直接用户的变压器保护采用组合电器，建议加装继电器保护配合使用，形成二级保护，当过流过载时由继电保护指令开关跳闸，而短路则由熔断器熔断开关跳闸来保护。（见图2）方案二：在环网自动化实现时，故障电流的突增在控制点有显示并可按程序给予下达指令排除，所以进线柜可采用真空负荷开关、出线柜也采用真空负荷开关。（见图3）

3.3 用于终端直接用户，馈出线直接到变压器（见图4）

3.4 用于箱式变应用方案参见终端直接用户

4 结语

移开式组合电器，采用固封极柱防潮性好，熔断器直接拔插更换迅速，模块化设计互换性强，熔断器保护动作时间短对变压器冲击小等良好特性，应在电力系统中尤其在配电网建设改造中大力的推广。为电力系统绿色供电多一种产品；为城网自动化的实施多一种简单、可靠的应用；为电力部门及广大用户少一点检修停电时间多一份经济效益。

参考文献：

[1]苏太育.高分断高压交流真空负荷开关—熔断器组合电器的研制[J].电气制造，2013（01）.

[2]苏太育.高压交流真空负荷开关及其熔断器组合电器的检测[J]. 电气制造，2013（02）.

作者简介：夏林兴（1974-），男，福建泉州人，本科，电气工程师，主要从事输配电设计工作.