關(guān)于上SF6負(fù)荷開關(guān)在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中的應(yīng)用

1  sf6負(fù)荷開關(guān)的性能
全國各地都在進(jìn)行中的農(nóng)網(wǎng)改造，為使配電網(wǎng)安全可靠，在配電裝置中使用SF6負(fù)荷開關(guān)與高壓限流熔斷器組合，是經(jīng)濟(jì)實惠又安全可靠的電器。根據(jù)SF6負(fù)荷開關(guān)的性能和實際使用的效果，假如廣泛使用SF6負(fù)荷開關(guān) 高壓限流熔斷器組合電器，可以明顯降低電網(wǎng)投資，也達(dá)到安全運(yùn)行的目的。
SF6負(fù)荷開關(guān)的性能良好，已普遍得到用戶的認(rèn)可，其具有電氣壽命長、開斷力強(qiáng)等與真空負(fù)荷開關(guān)有共同的優(yōu)點(diǎn)。開關(guān)有“閉合”、“斷開”、“接地”三種位置，具有閉鎖功能，可防止誤操作，由彈簧儲能機(jī)構(gòu)驅(qū)動觸頭轉(zhuǎn)動，不受人為操作因素影響；事故情況下，SF6氣體沖破安全隔膜后壓力下降，氣體直接噴向柜體后部，保證安全。SF6氣體具有優(yōu)良的滅弧性能，分閘時，其電弧和氣體之間產(chǎn)生相對運(yùn)動熄滅電弧。當(dāng)動靜觸頭分離時，電弧出現(xiàn)在永久磁鐵所產(chǎn)生的電磁場中，并和電弧作用使用電弧靜觸頭旋轉(zhuǎn)，電弧拉長并依靠SF6氣體使其在電流過零時熄滅。動靜觸頭間的距離足以承受恢復(fù)過電壓。該系統(tǒng)簡單可靠，觸頭磨損很少，電氣壽命長。SF6負(fù)荷開關(guān)的突出優(yōu)點(diǎn)，是輕易實現(xiàn)三工作位（接通、斷開和接地），小電流（電感、電容）開斷，抗嚴(yán)酷環(huán)境條件能力強(qiáng)。適宜在城鄉(xiāng)中壓配電網(wǎng)推廣應(yīng)用。
2  SF6負(fù)荷開關(guān) 熔斷器組合電器的開斷特性
使用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的負(fù)荷開關(guān)，它可以作為關(guān)合和開斷負(fù)荷電流及過載電流用，亦可以作為關(guān)合和開斷空載線路、空載變壓器及電容器等，凡具有接通、斷開和接地功能的三工作位負(fù)荷開關(guān)，都有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜的特點(diǎn)。只是負(fù)荷開關(guān)不能斷開短路電流。
SF6負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器是由SF6負(fù)荷開關(guān)來承擔(dān)過載電流（此過載電流對SF6負(fù)荷開關(guān)來說，仍在負(fù)荷開關(guān)額定開斷電流的范圍以內(nèi)）和正常工作電流的關(guān)合開斷，并且還要求承擔(dān)“轉(zhuǎn)移電流”的開斷。而變壓器高壓側(cè)的短路保護(hù)和過載保護(hù)由高壓限流熔斷器來承擔(dān)，這時一組SF6負(fù)荷開關(guān)及三個帶觸發(fā)器的熔斷器，只要任何一個觸發(fā)器動作，其聯(lián)動機(jī)構(gòu)會使負(fù)荷開關(guān)三相同的自動分閘。兩者有機(jī)的結(jié)合起來，就可滿足配電系統(tǒng)和各種正常和故障下運(yùn)行操作保護(hù)的要求。
3  SF6組合電器與斷路器的性能比較
在配電系統(tǒng)中，對開關(guān)電器來講，需要經(jīng)常進(jìn)行合、分負(fù)荷電流，而開斷短路電流卻極少發(fā)生，斷路器參數(shù)的確定和結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造均按條件最苛刻，但卻又極少發(fā)生的短路保護(hù)的要求進(jìn)行，這就是斷路器的操作和保護(hù)電器的兩種功能，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜、選材嚴(yán)格、造價昂貴。負(fù)荷開關(guān)與熔斷器的組合裝置，把對電器要求不盡相同的操作與保護(hù)兩種功能分別由兩種簡單、經(jīng)濟(jì)的元件來實現(xiàn)，即用負(fù)荷開關(guān)來完成大量發(fā)生的負(fù)荷電流的分、合操作，而用高壓限流熔斷器發(fā)揮對極少發(fā)生的短路起保護(hù)作用，很好地進(jìn)行配合。這樣，既可省去對復(fù)雜、昂貴的斷路器的嚴(yán)格要求，又可滿足實際的需要。
（1）開斷空載變壓器性能。在配電系統(tǒng)中環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷性質(zhì)，絕大部分為配電變壓器的分、合，一般容量在315~1250kVA，配變空載電流為額定電流2左右。開斷空載變壓器時，如斷路器的滅弧能力較強(qiáng)，而滅弧方式又為外能式，就會出現(xiàn)過零前強(qiáng)制熄弧電流截斷現(xiàn)象，產(chǎn)生截流過電壓，若采用斷路器時，因其滅弧能力按開斷大短路電流設(shè)計，在開斷空載變壓器小電流時，輕易發(fā)生強(qiáng)制滅弧，產(chǎn)生截流過電壓。就此點(diǎn)來講，并不希望使用具有強(qiáng)滅弧能力的斷路器。而SF6負(fù)荷開關(guān)，由于SF6氣體的電氣特性，電弧在SF6氣體內(nèi)，冷卻時直至相當(dāng)?shù)偷臏囟人�仍�?dǎo)電，電流過零前的截流小，由此避免了高的過電壓。因此，使用SF6負(fù)荷開關(guān)，斷空載變壓器的性能比SF6斷路器好。
（2）保護(hù)配電變壓器性能。對保護(hù)配電變壓器，采用SF6負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器較斷路器更為有效，有時后者甚至并不能起到有效的保護(hù)作用。短路試驗證實，當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路時，為使油箱不爆炸，必須在20ms內(nèi)切除故障，限流熔斷器具有速斷功能，再加上其限流作用，可在10ms內(nèi)切除故障并限制短路電流值，能夠有效地保護(hù)變壓器。而斷路器的全開斷時間由三部分組成，繼電保護(hù)動作時間加上斷路器固有動作時間再加上燃弧時間，一般需要三周波（60ms），因而不能有效地保護(hù)變壓器。即使是干式變壓器，因熔斷器的保護(hù)動作快，也比采用斷路器好。按照設(shè)計規(guī)程，800kvA及以上變壓器要求設(shè)置氣體保護(hù)，這樣可以通過在SF6負(fù)荷開關(guān)中加裝電動跳閘機(jī)構(gòu)和接點(diǎn)，將變壓器的氣體保護(hù)回路接到電動跳閘機(jī)構(gòu)接點(diǎn)上，即可實現(xiàn)氣體保護(hù)功能。
（3）繼電保護(hù)配合性能。在環(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)的首端斷路器（變電所10kV饋出線斷路器）的保護(hù)，一般設(shè)置為速斷0s，過流0.5s，零序0.5s。若環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器，即使整定為0.5s，由于斷路器固有動作時間的分散性，也很難保證不是首端斷路器先動作。而限流熔斷器不受短路引起的降壓的影響，在極短的時間內(nèi)切除故障，不會造成越級跳閘。
4SF6負(fù)荷開關(guān)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用
一般樞紐變電所用的中壓開關(guān)，都采用斷路器作為控制和保護(hù)裝置，而且要具有自動重合閘。而環(huán)網(wǎng)中各配電所的供電容量一般不大，其額定電流小于環(huán)網(wǎng)的額定電流，也不要求重合閘，所以環(huán)網(wǎng)配電所的供電單元可以采用結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉而性能又能滿足要求的負(fù)荷開關(guān)與熔斷器的組合電器。
用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的斷路器，在國外已推行了半個世紀(jì)，在我國也已有使用。據(jù)有關(guān)資料介紹，工業(yè)發(fā)達(dá)國家負(fù)荷開關(guān)與斷路器產(chǎn)量之比為7∶1，而我國據(jù)1993年的初步統(tǒng)計，負(fù)荷開關(guān)與斷路器產(chǎn)量之比為1∶6，2000年負(fù)荷開關(guān)與斷路器產(chǎn)量之比為1∶2.5，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家還有很大差距，同時也說明在我國，SF6負(fù)荷開關(guān)在中壓配電網(wǎng)中發(fā)展大有前途。