张鑫堯
（国能粤电台山发电有限公司 广东省台山市 529228）
摘要：随着人们生活水平的不断提升，人们对电力系统的安全平稳运行提出了更高要求。在10kV配电变压器实际运行过程中，受到多种因素的影响导致很多问题频发，影响了变压器的运行效率。而无论是箱式变压器、环网供电单元或者是终端用户的高压室接线方式中，如果配电变压器产生了故障问题，保护装置都可以在最短的时间内将故障切除，实现对变压器和高压开关设备的保护都十分重要。基于此背景下，本文主要分析10kV配电变压器的保护配置方式，从而为同行业的研究提供必要的参考。
关键词：10kV；配电；变压器；保护配置方式；合理选择
1环网供电单元接线形式
1.1环网供电单元的组成
环网供电单元简称RMU，其主要由间隔组成，一般而言，需要大于三个间隔，包括一个变压器回路间隔和两个环缆进出间隔。
1.2环网供电单元保护方式的配置
变压器馈线和环缆馈线间隔均采用负荷开关，通常包括三工位负荷开关：隔断、接通、接地功能。变压器馈线的间隔提供保护时还需要贴加高遮断容量后背式限流熔断器，通过实际研究表明，这种形式具有经济、可靠和简单的特点。
1.3环网供电单元保护配置的特点
断路器具备所有保护功能与操作功能，但价格昂贵；负荷开关与断路器性能基本相同。但是它不能开断短路电流；负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合，可断开短路电流，部分熔断器的分断容量比断路器还高，因此，使用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效果差，可费用却可以大大降低。
1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点
（1）开合空载变压器性能较好。配电变压器在实际使用过程中，其容量通常小于1250kVA，很少情况下可以达到1600kVA，这样在配电变压器在实际工作过程中，其空载电流通常为额定电流的2%，而空载电流较小一般为较大的配电变压器。该种设备具有性能优良的特点。
（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。
（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，这是因为环网配电的首端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。
（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。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。必定使其他电器如电缆、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。在这里，有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合时，两者之间要很好地配合，当熔断器非三相熔断时，熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳，防止缺相运行。
2终端用户高压室接线形式
根据相关的继电保护的规章制度，进行配电变压器保护过程时，当容量≥800kVA时，此时应该选择的断路器带有继电保护，主要可以从以下两个方面进行理解：第一，当配电变压器的容量超过800kVA时，很多油浸的变压器带有瓦斯继电器，适应瓦斯继电器和断路器的配合，可以极大提高对变压器的保护力度。第二，对于装置容量大于800kVA的用户，因种种原因引起单相接地故障导致零序保护动作，从而使断路器跳闸，分隔故障，不至于引起主变电站的馈线断路器动作，影响其他用户的正常供电。
3变压器保护配置问题及解决
3.1后备保护存在的问题及对策
关于后备保护常见问题，多集中在过流保护和是零序电流保护。首先过流保护，一般复合电压闭锁过电流保护是联络变压器高压测和110kV降压变压器配置最多的，按额定负荷电流整定电流定值，无电源侧出线保护最长动作和时间定值相结合，从而有较长的保护时间。本测出线最后一级保护时间与中、低压测过电流保护相结合，往往当中、低压母线出现故障时，变压器线圈通过大的故障电流，直接损害变压器，影响其安全稳定运行，为此，应在电源规划时合理规划安排供电方式来避免多级线路串供的可能。根据变压器过电流保护整定原则，一般按照1.4倍额定电流整定高测压过电流，电流的绝对数值会随着变压器容量的增大而不断增大。所以，应在检查保护动作的过程中留意低压侧及各条线路的保护是否有动作，综合分析各种情况。
3.2非电量保护问题及对策
非电量保护在变压器保护配置中具有重要的作用。为了反映变压器油箱压力过高或冷却系统故障等，会将非电量保护装设在升压、降压变压器、联络变压器等。在电力变压器非电量保护中，除了冷却器全停需要经过延时跳闸之外，其他的一般都是采用开入直跳方式，所以变压器非电量保护很容易受到外界环境的影响，导致误动作现象常常发生。因此，在电力系统中非电量保护装置设计的要点是分析误动原因并予以解决，以防止误动作现象，降低非电量保护误动率。通过进行分析发现，误动作常见的问题主要有以下几点：1)接点防护不到位。因非电量保护接点绝缘下降后造成出口，防潮防水性能下降，变压器内部非电量保护继发电器安装的部位在大风大雨的情况下渗入雨水，进而导致接点受潮，而发生误动作的现象。2)需敷设较长的二次电缆才能满足非电量保护工作，另外，由于二次电缆在长期的运行中处于电磁场较强的场合，所以非电量保护装置对强烈的干扰信号非常敏感，这样就很容易引起光敏三极管的触发导通，最终导致保护继电器的误动现象发生。
给予以下防护对策：首先应做好非电量保护中的主变瓦斯、压力释放阀等相关设备的外部接点防护工作，同时还应该电缆管口密封的严实性，并增加防雨罩。二次电缆采用屏蔽电缆，交直流分开。由于非电量保护因抗干扰能力较差引起的误动情况较多，应做好相应的抗干扰措施，当直流系统正、负极对地绝缘对称时，一定程度上提高动作电压能有效防止保护误动作。在敷设电缆时，应尽量将电缆线远离高压线或者活动线，同时还应该屏蔽电缆两端接地，以有效避免非电量保护装置受到外部干扰而发生误动作的现象。
4结语
无论在10kV环网供电单元还是在终端用户高压配电单元中，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置，既可提供额定负荷电流，又可断开短路电流，并具备开合空载变压器的性能，能有效保护配电变压器。
参考文献
[1]常群英.10kV配电变压器保护配置方式的合理选择[J].百科论坛电子杂志,2019(3):350.
[2]孙国乔.10kV配电变压器保护配置方式的合理选择[J].百科论坛电子杂志,2019(4):507.
[3]王月敏.浅谈10kV配电变压器保护配置方式的合理选择[J].民营科技,2018(6).
[4]马庆军,谢魁亮,林岩,等.基于10kV配电变压器保护配置方式的合理选择初探[J].建筑工程技术与设计,2017(13):3552-3552.
张鑫堯（1989.5.21），男，辽宁省葫芦岛，汉，大学本科，工程师，职务：能源项目主管，研究方向：输变电、新能源。