石油企业10kV配电变压器保护配置方式的选择

黄跃勇（西南油气田公司川西北气矿水电管理中心，四川江油 621700）

石油企业10kV配电变压器保护配置方式的选择

黄跃勇
（西南油气田公司川西北气矿水电管理中心，四川江油 621700）

在石油企业的生产过程中，10kV配电变压器是非常重要的基础设备，其运行的稳定性和可靠性直接影响着企业的生产安全。因此，必须做好10kV配电变压器的运行保护工作，设置合理的保护配置，确保其在技术层面的可行性、功能层面的可靠性以及经济层面的实用性。

石油企业；10kV配电变压器；保护配置

石油作为当前世界范围内应用最为广泛的化石能源，关系着社会经济的发展以及国家的能源安全，保证石油企业的生产安全，具有重要意义。而在石油生产中，10kV配电变压器是非常重要的基础设施，做好相应的保护配置，确保变压器出现短路故障时能够对相应的设备进行保护，则是保证企业生产安全的重要内容。这里主要针对两种不同的接线形式，对10kV配变保护配置的选择进行对比分析。

1　环网供电单元接线

一般情况下，环网供电单元包括1～3个间隔，2个环缆进出间隔以及1个变压器回路间隔，在环缆馈线以及变压器馈线间隔中，采用的保护配置多是负荷开关，兼具了开关和接地功能，在变压器馈线间隔中，还设置有能够提供保护功能的高遮断容量后备式限流熔断器，这种配置方式不仅结构简单，性能可靠，而且不需要投入过多的成本。

环网供电单元的保护配置具有比较显著的特点，以负荷开关对额定负荷电流进行分合的方式结构相对简单，价格也便宜，不过无法实现对短路电流的开断。对此，高遮断容量后备式限流熔断器能够弥补这一缺陷，从而实现良好的保护功能。在对断路器参数进行选择，对保护结构进行设计以及设备安装配置时，需要依照相关标准的要求进行。对比当前几种比较常见的10kV配变保护配置，断路器兼具操作与保护功能，不过价格相对昂贵，不适合大量使用［1］；负荷开关与断路器功能类似，但无法开断短路电流；负荷开关配合高遮断容量后备式限流熔断器，能够达到断路器的保护效果，成本也得到了有效控制，成为环网供电单元接线保护配置的首选。

负荷开关与高遮断容量后备式限流熔断器联合保护方式的优点有四个：一是环网柜在进行空载变压器的开合时，具备良好的性能，不会产生较高的过电压；二是可以实现对配变的可靠保护，尤其是对于油浸式变压器而言，一旦发生短路故障，油气化产生的气泡会导致内部压力的升高，最终可能压裂油箱，引发更加严重的问题，而上述保护配置可以在20ms内对故障进行切除，保证了安全；三是断路器在环网柜中基本没有必要配置，因为环网首端断路器的保护配置通常为速断保护时间0s，零序保护时间0.5s，过流保护时间0.5s，如果采用断路器，由于其固有动作时间分散，无法起到最佳的保护效果；四是高遮断容量后备式限流熔断器能够实现对后接设备的保护，如电缆、互感器等，其保护范围在最小熔化范围到最大开断容量之间，其本身的电流-时间特性，表现为陡峭的反时限曲线，在短路故障发生时，可以在极短的时间内熔断，从而实现故障的快速切除。

2　终端用户高压室接线

依照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285—2006）的相关规定，在对配电变压器的保护开关设备进行选择时，如果容量达到或者超过了800kVA，则必须选择带有继电保护装置的断路器，以保证安全［2］。针对这条规定，可以从两个方面来理解：一是当配电变压器的容量达到或者超过800kVA，采用瓦斯继电器与断路器相互配合的方式，能够实现对变压器的可靠保护；二是对用户而言，如果出现单相接地故障，导致零序保护动作，会引发断路器跳闸实现对故障的切除和分割，避免影响其他用户的正常用电。

而在标准中还明确指出，上述规定不仅针对单台变压器而言，如果用户配变总容量达到了相关标准，同样必须满足规定的要求。现阶段，在石油企业中，多数情况下高压配电室的接线都是在基本接线（如图1所示）的基础上，派生出其他不同的方式，如双进线加母线分段，或者一主一备进线等。对于石油企业的电力技术人员而言，必须充分了解相关电力安全标准和规范，结合企业的实际情况，设置相应的保护配置，切实保证10kV配电变压器的运行安全。

图1　用户高压配电室基本接线方式

一般情况下，会在A位置和B位置设置断路器，根据继电保护的配置情况，以A或者B达到《规程》的相关要求，当其中某个变压器由于故障或者检修需要退出运行时，只需要操作B位置的断路器即可。

结合现场试验分析，将熔断器设置在B位置作为相应的保护装置，具有更好的效果。而对于石油企业而言，可以在B位置设置负荷开关以及高遮断容量后备式限流熔断器，在A位置设置断路器，这样，不仅能够达到安全保护的要求，而且设置在B位置的熔断器可以担任不同变压器的相间短路保护，结合负荷开关，能够对每一台变压器进行投切操作。在这种情况下，B位置可以以环网负荷开关柜代替常用开关柜，体积更小，造价更低，能够有效节约成本投入。

3　结束语

总而言之，在石油企业中，10kV配电变压器的保护配置方式是多种多样的，包括断路器、负荷开关以及负荷开关加熔断器等，在进行选择时，需要从技术、经济、运行管理等方面进行综合考虑，在保证良好的保护效果的基础上，控制成本投入，推动石油企业的可持续发展。

［1］ 谷喜森.10kV配电变压器保护配置方式的合理选择［J］.黑龙江科技信息，2010，（25）.

［2］ 隋春梅.10kV配电变压器保护配置方式的合理选择［J］.科技视界，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

黄跃勇（1973—），男，四川江油人，助理工程师，主要从事电气供配电方面工作。