熔断器在10kV配电线路中的应用

电力18讯：    
刘巡 杜学军 郭忠伟 彭定安 山东临朐县供电公司 （262600）

摘要：10kV配电线路的安全可靠运行，在辐射供电方式的10kV配电线路中加装熔断器，与站内出线保护配合，实现对线路的分段保护，配合对线路的综合治理，可以达到减少停电，提高供电可靠性的目的。

临朐县10kV配电线路大多采用辐射供电方式，80%是山地、丘陵，雷区多。供电线路范围大，运行条件恶劣，每到雷雨季节跳闸次数多，而且事故跳闸后巡线工作量大，恢复送电时间长，影响了供电可靠性。为解决这个问题，我们做了一些探索。考虑使用熔断器对线路实行分段保护。

1 熔断器的特性及使用作为线路分段保护的优缺点分析

我们选用了美国S ＆ C公司的熔断器及熔丝，该产品具有如下特性：

・具有精确的时间-电流特性（可提供精确的始熔曲线和熔断曲线）；

・有良好的抗老化能力；

・达到熔断值时能够快速熔断；

・要有良好的切断故障电流能力，可有效切断16kA故障电流（我公司10kV线路在电网最大运行方式下最大短路电流小于10kA）。

根据以上特性，可以把该熔断器作为线路分段保护使用，并通过选择合适的熔丝曲线和配合，实现上级熔断器与下级熔断器及熔断器与变电站保护之间的配合。

采用熔断器作为线路分段保护的优缺点分析：

优点：

(1) 线路故障后，可缩小停电范围，提高线路重合成功率，减少巡线工作量及停电时间，提高供电可靠性。

(2) 个别线路因TA偏小等原因，变电站内线路保护调整不到可与熔断器可靠配合的定值，可能出现熔丝熔断时，变电站内断路器同时跳闸的现象，但可以达到提高线路的重合成功率，缩小巡线范围和停电时间的目的。

(3) 虽然熔丝价格较高，但是安装熔断器后减少了变电站断路器跳闸次数，延长了真空断路器真空泡的使用寿命，并减少了停电范围和时间，综合计算可降低运行成本。

(4) 该跌落开关配备专用操作杆，可以实现支路带电停送电，减少线路工作时的停电范围和线路停送电次数。

缺点：

熔丝熔断，支线停电后不能实现信号上传，现在主要依靠用户反馈后处理，可能延长少数用户的停电时间，该问题还需讲一步探讨解决。

2 熔断器保护与变电站保护的配合

线路安装熔断器保护后，为了实现熔断器保护与变电站内线路保护之间的配合，必须对站内线路保护的电流定值和时间做出调整，我们把线路电流速断保护动作时间延时0.1s，过电流时间取0.5s，保护定值做如下调整：

(1) 熔断器与变电站保护之间的配合方法：

根据线路负荷情况选定熔丝大小，根据熔丝的熔断曲线，选择熔丝在0.5s以内熔断的电流值，作为线路的过电流保护定值，核对该定值能可靠躲过线路最大负荷并在最小运行方式下，线路末端两相短路时有足够的灵敏度（该灵敏系数≥1.5时，过流保护定值即为合格）。在满足以上条件的前提下适当提高线路过电流保护定值，以保证故障电流达到过电流定值时，熔丝熔断，变电站断路器不跳闸。

根据该熔丝熔断曲线，选择熔丝在0.1s以内熔断的电流值，作为线路的电流速断保护定值，核对该定值在最小运行方式下，10kV母线两相短路时的灵敏度（该灵敏系数≥2时，速断值即为合格）。在满足以上条件的前提下适当提高线路速断保护定值，以保证故障电流达到速断定值时，熔丝熔断，变电站断路器不跳闸。

(2) 上下级熔丝之间的配合方法（见图1）：

依据下级熔断器以下发生故障时产生的最大故障电流，对比上级熔丝的始熔曲线和下级熔丝的熔断曲线，当上级熔丝的始熔时间小于下级熔丝的熔断时间时，不会产生越级熔断现象，以此来确定上级熔丝大小（该方法选择的上游熔丝在部分线路中不能满足变电站内线路保护的要求，这种情况下按保证可靠性的原则，不采取多级熔丝的方式）。

3 保护定值调整后，对变电站设备的影响

对于10kV线路保护，《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》要求：除极少数有稳定问题的线路外，线路保护动作时间以保护电力设备的安全和满足规程要求的选择性为主要依据，不必要求速动保护快速切除故障。

经计算，目前临朐电网10kV线路最大短路电流约为10kA。线路出现较严重故障后经0.1s延时跳闸，不会对设备造成损坏，可以达到安全运行的要求。

4 结论

(1) 线路安装熔断器后，可以实现线路的分段保护，达到了出现事故后缩小停电范围，提高线路重合成功率，减少巡线工作量及停电时间，提高供电可靠性的目的。

(2) 线路的继电保护定值调整后，不会对变电站内设备造成危害，同时也能满足规程的要求。

(3) 线路安装熔断器保护后，只是起到了线路发生事故后尽量减小停电范围的作用，并不能达到减少事故发生的目的。

(4) 要保证线路安全可靠运行，还要对线路进行综合治理。例如在线路多雷区加装线路避雷器；