建材与装饰２００８年４月电力建设
浅析１０ｋＶ配电变压器保护要点
黄锦城
（广东电网公司深圳供电局）
摘要：在我国，随着城网建设和改造的不断深入发展，负荷开关设备在１０ｋＶ配电系统的环网供电和终端送电中的应用也越来越多，选用负荷开关熔断器组合电器作为变压器保护的合理性也已经被大家所认识。但负荷开关熔断器组合电器的应用也有其局限性。因此在一些必须配置断路器作为保护的工程中，如何提供给用户一个安全可靠、性能价格比高的方案，是本文笔者想要提出的观点。
关键词：变压器；保护；要点
１负荷开关熔断器组合电器作为变压器保护
负荷开关熔断器组合电器可以开断至３１．５ｋＡ的短路电流，其基本特征是依赖熔断器熔断触发撞针动作于负荷开关。熔断器是分相熔断，其熔断是因短路电流熔断。在配电网系统内的短
路有单相、二相、三相短路，且单相、二相短路居多，故熔断器也以熔断一相、二相居多。但任一相熔断后，撞针触发负荷开关的脱扣器，都引起负荷开关三相联动，其顺序总是先熔断熔丝，后断负荷开关。
在单相或二相熔断时，开关未断开前，未熔断相还有电流，负这个荷开关此时不仅是切断负载电流，还要切断未熔相的电流。电流称作转移电流，其值是个变量，但大于负荷开关的额定电流。转移电流的大小取决于变压器容量和短路状态。采用负荷
开关熔断器组合电器作为变压器保护，设计人员一般都不再进行具体的设计和对短路电流和继电保护整定计算，直接选用设备厂提供的成套设备即可。但这种方式也有其自身应用的局限性，现分述如下。
（１）对于短路故障电流的开断均以损坏熔断器为代价，且动作电流、时间无法人为确定。例如当要求６倍额定电流时０．５ｓ动作、１０倍额定电流时０ｓ动作，则负荷开关组合电器是无法满足用户要求的。
（２）负荷开关开断转移电流的能力取决于负荷开关的开断速度，若开断时间短，则开断电流大（产气式９６０Ａ，压气式１２５０Ａ，ＳＦ６及真空１７５０Ａ）。某高压研究所对不同容量配电变压器的转移电流已进行试验实测，如１２５０ｋＶＡ的变压器转移电流最大为１４４０Ａ，１６００ｋＶＡ变压器的转移电流最大为１８００Ａ，所以ＳＦ６及真空负荷开关能安全切断≤１２５０ｋＶＡ变压器的转移电流，但不能安全切断≥１６００ｋＶＡ变压器的转移电流。因此当用户选择≥１６００ｋＶＡ大容量变压器时，则应该选择断路器做为变压器保护。（３）当选用负荷开关熔断器组合电器做为变压器保护时，如用户１０ｋＶ变电所的变压器台数较多时，若采用负荷开关做为进线开关，则无法做为母线短路保护及出线负荷开关熔断器组合电器的后备保护。由于该类用户一般为大用户或者专线供电，一旦出现母线短路或者熔断器保护不动作时，将会导致上级１１０ｋＶ变电所中的１０ｋＶ出线开关动作，影响供电可靠性。在这种情况下，应选择断路器做为进线保护比较妥善。
分１０ｋＶ用户专用变电所还要加置母线绝缘监视及零序保护等。进线由断路器柜、计量柜、电压互感器及避雷器柜等组成，出线柜采用断路器柜。此外尚需加置２２０Ｖ交流电源柜，直流柜，控制和保护柜等。整个工程投资高、占地大、保护复杂、检修维护工作量大。以下从一工程实例，介绍一种安全可靠，性能价格比较好的方案。
２．１工程实例
工程实例结线图见图１。
图１工程实例结线图
工程选取了施耐德公司的ＳＭ６高压开关柜系列，全部选用手动操作柜型。两路进线采用ＤＭ１断路器柜，共有三路出线，其中两路出线采用ＱＭ环网柜，一路出线采用ＤＭ１断路器柜。在该工程中，由于变压器均≥６３０ｋＶＡ，采用高供高计，设有１０ｋＶ专用计量柜，电压互感器选用０．２／１．０级，其中０．２级作计量表使用，１．０级作电压表使用，计量柜上设置有１０ｋＶ电压表，故用ＳＭ６柜可以省去１０ｋＶ电压表使用的专用电压互感器柜。另外设计院从后备保护的角度考虑，要求进线柜采用断路器保护，于是设计院依据参数计算选取了ＤＭ１断路器柜。但是从继电保护装置辅助电源的可靠性上而言，若选择交流电源，则要增加两台１０／０．２２ｋＶ电压互感器柜；或者增加一只２２０Ｖ交流电源柜，且交流电源柜内低压断路器要采用自动切换开关。若选择直流操作，则需要增加直流电源箱，但直流电源也需要更换蓄电池，并不能算可靠电源。从设计的角度而言，希望一、二次接线尽量简单可靠；而从用户的角度而言，希望项目投资尽量节约，保护可靠。考虑各方面因素后，认为断路器及负荷开关均选择手动操作，并建议用户和设计院对断路器采用保护和控制继电器ＶＩＰ３００装置。
２．２ＶＩＰ３００自供电保护继电器
选择ＶＩＰ３００保护的主要理由是ＶＩＰ３００是自供电保护继电器，它可提供对中压／低压变压器的保护，以及工业变电所的进线保护和出线保护。ＶＩＰ３００可提供相间故障和接地故障的保护。ＶＩＰ３００的特点是自供电继电器，由电流互感器供电，无须辅助电源。它驱动ＭＩＴＯＰ低能耗脱扣器，简化结线图如图２所示。ＶＩＰ旋转选择器用于整定相间故障电流和接地故障电流，整定单位为安培。操作电源及保护信号通过继电器后部的紧固线夹来与电流互感器连接取得，但需要选用专门配置的新型电子式
２用断路器作为变压器保护
但当选取断路器作为保护时，也有其自身的不足。传统的速动保护；部１０ｋＶ用户变电所，进出线断路器采用电磁型过流、
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电力建设建材与装饰２００８年４月
某风电ＰＨＣ基桩计算分析探讨
刘孟飞
（广西电力工业勘察设计研究院）
摘要：通过对某风电ＰＨＣ基桩的计算分析，说明了一般ＰＨＣ基桩设计计算过程，分析指出单桩竖向承载力一般起控制作用，对相关的工程实际有一定的指导意义。
关键词：桩基础；桩基计算ＰＨＣ基桩；
１工程概况
风电场场址区属滨海平原地貌，经现场地质调查，场址区各建筑地段内均未发现有土洞、塌陷等不良物理地质现象，建筑场地稳定。根据钻探揭露，场地内覆盖层为第四系海相沉积
层（Ｑｍ）、第四系冲洪积层（Ｑａｌ＋ｐｌ）；下伏基岩为燕山期（γ）花岗岩。
场址区场地平坦，无积水沟，场地外西侧、北侧和南侧有较多的养虾养蟹塘；由于场地表层土是中粗砂和粉细砂，具强透水性，地表水主要通过土层渗入地下含水层，勘察期间各风机机位和升压站区域场地内无地表水分布。场区附近地表水为海水。场址区地下水主要为土层孔隙水，分布于第四系土层中，由于土层主要为中粗砂、粉细砂和粉土，透水性好，地下水主要受海水入渗补给，地下水水量丰富。
图１
２．２基桩竖向力设计值计算
ＧＫ＝１６２．４×３．４×２０＝１１０４３．２ｋＮＮ＝Ｆ＋Ｇ＝
Ｎ２ｊ
×ＧＫ２６３７．５＋１．０×Ｆ＋γ１１０４３．２＝Ｎ１７２ｊ
２
２
２
２
＝８０４．７５ｋＮ
２ＰＨＣ基桩设计计算
若桩基破坏，则影响整个风机的稳定性和电网的安全型。因此，桩基的安全等级定为一级，重要性系数取１．１。本桩基设计项目涉及的荷载主要有风机自重、风荷载、地震荷载。
根据勘察报告，选⑦中粗砂层为桩基的持力层。
２＋５．５４×４＋３．２×４＋２．２６×４＝２６６．０８\"ｘ＝\"ｙ＝６．４×ＫＫ＝±Ｍｘｙｉ
２ｊ
±Ｍｙｘｉ
２ｊ
\"ｙ\"ｘ
２．１桩基平面布置及参数
桩基础平面布置如图１所示，选用ＰＨＣ－Ｂ６００－１１０，桩长共１７根。２２．０ｍ，
３．４）×５．５４±（３７４４４＋６５３．４×３．４）×３．２＝（３９２１４＋４３４．１×２６６．０８２６６．０８＝±８４７．２０±４７７．０４８４７．２０±４７７．０４Ｎ＝８０４．７５±Ｎｍａｘ＝２１２８．９９ｋＮ
Ｎｍｉｎ＝－５１９．４９ｋＮ
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!现多种选择性方案。该类型保护能够抗电磁干扰、无零漂、动作正确、延时精度高、施工方便、不需要外部复杂的二次接线。电流整定方便，试验时只需根据整定值进行试验，运行维护可靠，在出现故障动作后，可以根据保护上的信号灯判断故障原因。性能价
格比高，省去了专用的电压互感器柜及辅助电源柜。当然，该类型保护装置采用新型电流互感器自供电方式，但新型电流互感器
图２ＶＩＰ３００简化结线图
遥测、遥二次容量仅在０．１～５ＶＡ，因此该保护类型无法提供遥控、信及通信功能。这也是由该保护类型的特点所致的局限性。
电流互感器。因为常规电流互感器为了避免铁芯饱和，对于运行电流和短路电流需要使用不同的绕组，即通常所称的测量用互感器及保护用互感器。但随着电子技术进步，对被处理信号的能
量要求极小，仅为０．１～０．２ＶＡ，因此可以使用新型信号电流互感器完成运行电流和短路电流的测量及保护任务，即在出现短路电流时也不会饱和。
选用这种类型的保护，不需提供外部保护辅助电源，在选取新型电流互感器工作范围后，通过选择脱扣曲线和整定值可实・２００・
３结束语
通过工程实例方案的分析，我们认为当必须选用断路器保护方式时，对断路器采用保护和控制继电器ＶＩＰ３００装置，可以在
保证保护可靠的同时，既能避免以往变电所断路器方案投资高、保护复杂、检修维护工作量大的缺陷，又能使用于负荷开关或负荷开关及熔断器组合电器无法应用的一些工程。
