石油企業10kV配電變壓器保護配置方式的選擇

黃躍勇（西南油氣田公司川西北氣礦水電管理中心，四川江油 621700）

石油企業10kV配電變壓器保護配置方式的選擇

黃躍勇
（西南油氣田公司川西北氣礦水電管理中心，四川江油 621700）

在石油企業的生產過程中，10kV配電變壓器是非常重要的基礎設備，其運行的穩定性和可靠性直接影響著企業的生產安全。因此，必須做好10kV配電變壓器的運行保護工作，設置合理的保護配置，確保其在技術層面的可行性、功能層面的可靠性以及經濟層面的實用性。

石油企業；10kV配電變壓器；保護配置

石油作為當前世界范圍內應用最為廣泛的化石能源，關系著社會經濟的發展以及國家的能源安全，保證石油企業的生產安全，具有重要意義。而在石油生產中，10kV配電變壓器是非常重要的基礎設施，做好相應的保護配置，確保變壓器出現短路故障時能夠對相應的設備進行保護，則是保證企業生產安全的重要內容。這里主要針對兩種不同的接線形式，對10kV配變保護配置的選擇進行對比分析。

1　環網供電單元接線

一般情況下，環網供電單元包括1～3個間隔，2個環纜進出間隔以及1個變壓器回路間隔，在環纜饋線以及變壓器饋線間隔中，采用的保護配置多是負荷開關，兼具了開關和接地功能，在變壓器饋線間隔中，還設置有能夠提供保護功能的高遮斷容量后備式限流熔斷器，這種配置方式不僅結構簡單，性能可靠，而且不需要投入過多的成本。

環網供電單元的保護配置具有比較顯著的特點，以負荷開關對額定負荷電流進行分合的方式結構相對簡單，價格也便宜，不過無法實現對短路電流的開斷。對此，高遮斷容量后備式限流熔斷器能夠彌補這一缺陷，從而實現良好的保護功能。在對斷路器參數進行選擇，對保護結構進行設計以及設備安裝配置時，需要依照相關標準的要求進行。對比當前幾種比較常見的10kV配變保護配置，斷路器兼具操作與保護功能，不過價格相對昂貴，不適合大量使用［1］；負荷開關與斷路器功能類似，但無法開斷短路電流；負荷開關配合高遮斷容量后備式限流熔斷器，能夠達到斷路器的保護效果，成本也得到了有效控制，成為環網供電單元接線保護配置的首選。

負荷開關與高遮斷容量后備式限流熔斷器聯合保護方式的優點有四個：一是環網柜在進行空載變壓器的開合時，具備良好的性能，不會產生較高的過電壓；二是可以實現對配變的可靠保護，尤其是對于油浸式變壓器而言，一旦發生短路故障，油氣化產生的氣泡會導致內部壓力的升高，最終可能壓裂油箱，引發更加嚴重的問題，而上述保護配置可以在20ms內對故障進行切除，保證了安全；三是斷路器在環網柜中基本沒有必要配置，因為環網首端斷路器的保護配置通常為速斷保護時間0s，零序保護時間0.5s，過流保護時間0.5s，如果采用斷路器，由于其固有動作時間分散，無法起到最佳的保護效果；四是高遮斷容量后備式限流熔斷器能夠實現對后接設備的保護，如電纜、互感器等，其保護范圍在最小熔化范圍到最大開斷容量之間，其本身的電流-時間特性，表現為陡峭的反時限曲線，在短路故障發生時，可以在極短的時間內熔斷，從而實現故障的快速切除。

2　終端用戶高壓室接線

依照《繼電保護和安全自動裝置技術規程》（GB14285—2006）的相關規定，在對配電變壓器的保護開關設備進行選擇時，如果容量達到或者超過了800kVA，則必須選擇帶有繼電保護裝置的斷路器，以保證安全［2］。針對這條規定，可以從兩個方面來理解：一是當配電變壓器的容量達到或者超過800kVA，采用瓦斯繼電器與斷路器相互配合的方式，能夠實現對變壓器的可靠保護；二是對用戶而言，如果出現單相接地故障，導致零序保護動作，會引發斷路器跳閘實現對故障的切除和分割，避免影響其他用戶的正常用電。

而在標準中還明確指出，上述規定不僅針對單臺變壓器而言，如果用戶配變總容量達到了相關標準，同樣必須滿足規定的要求。現階段，在石油企業中，多數情況下高壓配電室的接線都是在基本接線（如圖1所示）的基礎上，派生出其他不同的方式，如雙進線加母線分段，或者一主一備進線等。對于石油企業的電力技術人員而言，必須充分了解相關電力安全標準和規范，結合企業的實際情況，設置相應的保護配置，切實保證10kV配電變壓器的運行安全。

圖1　用戶高壓配電室基本接線方式

一般情況下，會在A位置和B位置設置斷路器，根據繼電保護的配置情況，以A或者B達到《規程》的相關要求，當其中某個變壓器由于故障或者檢修需要退出運行時，只需要操作B位置的斷路器即可。

結合現場試驗分析，將熔斷器設置在B位置作為相應的保護裝置，具有更好的效果。而對于石油企業而言，可以在B位置設置負荷開關以及高遮斷容量后備式限流熔斷器，在A位置設置斷路器，這樣，不僅能夠達到安全保護的要求，而且設置在B位置的熔斷器可以擔任不同變壓器的相間短路保護，結合負荷開關，能夠對每一臺變壓器進行投切操作。在這種情況下，B位置可以以環網負荷開關柜代替常用開關柜，體積更小，造價更低，能夠有效節約成本投入。

3　結束語

總而言之，在石油企業中，10kV配電變壓器的保護配置方式是多種多樣的，包括斷路器、負荷開關以及負荷開關加熔斷器等，在進行選擇時，需要從技術、經濟、運行管理等方面進行綜合考慮，在保證良好的保護效果的基礎上，控制成本投入，推動石油企業的可持續發展。

［1］ 谷喜森.10kV配電變壓器保護配置方式的合理選擇［J］.黑龍江科技信息，2010，（25）.

［2］ 隋春梅.10kV配電變壓器保護配置方式的合理選擇［J］.科技視界，2012，（34）.

Select the Oil Companies 10kv Distribution Transformer Protection Configuration Mode

Huang Yue-yong

In the oil companies in the production process，10kV distributio n transformer is a very important infrastructure，stability and reliability of its operation directly affect the safety and production.Therefore，we must do a good job running the protection of 10kV distribution transformer provided reasonable protection configuration to ensure its viability at the technical level，functional level of reliability and economic dimensions of practicality.

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TM772

A

1003-6490（2016）05-0026-02

2016-04-11

黃躍勇（1973—），男，四川江油人，助理工程師，主要從事電氣供配電方面工作。