快速跌落式熔断器及其智能化的研究与探索.pdf

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1、快速跌落式熔断器及其智能化研究与探索三下一步研究计划二研究方向与初步成果一应用现状与新需求应用现状一.应用现状与新需求在公变台区中应用，作为配电变压器的主保护装置，保护变压器免受短或过流路故障的影响，同时作为低压出口相间短路的后备保护。国网标准化台区案例国网标准化台区典型设计应用现状一.应用现状与新需求综合考虑用户类型和建设成本，接入变压器容量在630kVA以下的专变用户，多采用高压跌落式熔断器。根据国网配电自动化建设指导意见，接入变压器容量在 630kVA 以上的专变用户宜采用分界断路器。在专变用户产权分界处应用，作为保护元件隔离用户界内故障，避免用户侧故障扩大从而影响电网正常运行。替代分界

2、断路器作为经济型建设方案。630kVA 630kVA一.应用现状与新需求级差配合困难造成越级跳闸和频繁停电 熔断特性与上级开关不匹配 熔断时间过长会导致越级跳闸监测手段薄弱造成供电恢复时间变长 跌落无主动提示，巡查周期长 动作无研判，不能识别跌落原因存在的不足熔断过程有喷射产生噪声污染并有可燃物外泄 草原林区等易燃区有引发火灾隐患 开断过程产生极大的噪声污染三下一步研究计划二研究方向与初步成果一应用现状与新需求速断01 短路故障区段尽可能提升开断速度 缩短弧前时间 压降灭弧时间无喷射02 密封结构灭弧 无声无光 不造成爆燃限流03压降故障电流峰值缩短故障电流持续时间二.研究方向与初步成果研究方

3、向1：快速熔断快速熔管二.研究方向与初步成果研究方向1：快速熔断多断口熔丝熔断速度快于单一断口熔丝弧前特性曲线可定制（更好配合上级开关级差保护）密闭结构开断时无光，无声可燃物无外泄风险熔丝密封，抗氧化石英砂灭弧明显限流作用开断能力大减少电压暂降时间外壳外壳 石英砂石英砂 熔体熔体 狭颈狭颈 七星柱七星柱二.研究方向与初步成果研究方向1：快速熔断0.0010.010.111010010001001,000时间 单位（S）电流 单位（A）时间电流特性对比 50AK型 50A本例 50A2301.6116 118.5弧前时间-电流特性试验与喷射式熔断器的对比-弧前过程二.研究方向与初步成果研究方向1

4、：快速熔断与喷射式熔断器的对比-限流作用 喷射式熔断器开断故障 限流式熔断器开断故障 熔断电流 故障电流 通过能量 故障电流 没有限流熔断器 故障起始点 采限流熔断器 恢复电压 恢复电压 故障起始点 电压降低阶段 喷射式：灭弧时间通常半个周波以上(10ms)预期电流峰值大。产生巨大电动力，冲击主变灭弧过程存在火源外泄风险限流式：灭弧周期短1/4周波（5ms）故障时电流峰值被限制故障时冲击能量小灭弧过程无闪络、无飞弧、无声音二.研究方向与初步成果研究方向1：快速熔断与喷射式熔断器的对比-电压暂降喷射式：电压暂降时间较长限流式：电压暂降时间短二.研究方向与初步成果研究方向1：快速熔断应用方案：用户

5、故障防越级跳闸分段分段联络母线1母线2用户故障防越级跳闸 基于快速跌落式熔断器的全开断时间短的特性，与上级保护开关配合，实现先于上级开关熔断，或在上级开关重合前熔断，从而就地切除故障，避免停电区间扩大。适用场景：专变用户故障越级跳闸频繁线路供电区域涉及林区，有防火要求供电馈线上存在对电压变压敏感的用户配变安装处人口密集，存在爆燃隐患。二.研究方向与初步成果研究方向2：智能化遥测01 电压、电流测量 电能计量 变损测量（结合融合终端）故障研判03 短流/过流故障研判 接地/断线故障研判 熔断未跌落（卡涩）故障研判智能化遥信02 跌落状态监测 跌落事件主动上报（时间、相别、地理位置）二.研究方向与

6、初步成果研究方向2：智能化汇集单元传感单元监测终端光伏取电+低功耗设计蓝牙智能配对101/104/MQTT 接入主站App/小程序接入移动端跌落状态监测跌落事件上报工单闭环管理 采集熔断器地理位置信号 RF本地通信，数据可以接入融合终端 APP/微信小程序实时查看状态 支持国网标准配电加密，可直接接入配电系统 低功耗设计，完全没有太阳光下可连续运行14天A方案 智能化监测二.研究方向与初步成果研究方向2：智能化应用方案：故障快速定位用户故障快速定位 利用跌落式熔断器监测模块的位移传感器、北斗定位系统和通信单元，实现