摘要：分析了美式箱變?nèi)毕噙\(yùn)行的成因和危害，提出了解決這一問題的辦法。
1、概述
隨著我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的不斷深入，特別是城市電網(wǎng)逐步實(shí)施“電纜下地工程”，美式箱變因其具有：體積小，全絕緣，過載能力強(qiáng)，安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)而得到越來越多的運(yùn)用。從美式箱變?cè)谖覈?guó)的逐步推廣到目前的廣泛使用，大約經(jīng)歷了不到十年的時(shí)間，這說明：一個(gè)好產(chǎn)品的發(fā)展是勢(shì)不可擋的。其間從電力設(shè)計(jì)部門到制造廠都對(duì)該產(chǎn)品在中國(guó)的適用性提出了不少看法，這些觀點(diǎn)對(duì)美式箱變的國(guó)產(chǎn)化、“本土化”都起到了積極的作用。然而，就目前美式箱變實(shí)際使用的情況來看，多數(shù)未采取缺相保護(hù)措施，這說明該產(chǎn)品的缺相保護(hù)問題仍未引起電力設(shè)計(jì)部門的足夠重視，對(duì)美式箱變?nèi)毕噙\(yùn)行的危害性沒有普遍和深刻的認(rèn)識(shí)。而美式箱變?cè)谑褂玫倪^程中，如果發(fā)生低壓?jiǎn)蜗鄬?duì)地短路等故障或者出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的過載，特別是夏季高溫過載，都很可能導(dǎo)致高壓一相插入式熔絲熔斷。應(yīng)該說，這是美式箱變發(fā)生幾率較高的事情。故而，本文想通過對(duì)這一問題的分析，能引起大家的重視。
2、美式箱變的使用現(xiàn)狀
目前國(guó)產(chǎn)的美式箱變?yōu)檫m應(yīng)我國(guó)10kV電網(wǎng)特點(diǎn)，普遍采用Dyn11接法。高壓熔絲有放在角內(nèi)的，也有放在角外的；變壓器鐵芯有三相三柱的，也有三相四柱或五柱的。但通常的做法是三相四柱或五柱的將高壓熔絲放在角內(nèi)，而三相三柱的美式箱變將高壓熔絲放在角外。
高壓熔絲放在角內(nèi)的三相四柱或五柱產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱角內(nèi)產(chǎn)品）在目前市場(chǎng)上的應(yīng)用只占較少部分，該產(chǎn)品是基于“三相互不干擾”的技術(shù)觀點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，其特點(diǎn)介紹如下：角內(nèi)產(chǎn)品的接線方式如圖1所示，當(dāng)A相熔絲熔斷時(shí)，高壓繞組成V型接法，B、C相心柱通過
正常磁通，A相心柱由于低壓回路的存在，限制了磁通的形成，故認(rèn)為磁通基本為零。于是B、C相合成磁通在旁軛形成磁回路。最終表現(xiàn)為：低壓Uao=0，Ubo=Uco=U2N。也就是說：高壓A相熔絲熔斷后，低壓a相電壓為零，負(fù)載失壓，但另兩相負(fù)載能夠正常工作，三相之間可互不干擾�？陀^地講，該類產(chǎn)品對(duì)于純粹的單相照明、家用負(fù)荷有著一定的優(yōu)越的性，正是由于其一相的故障并不影響到另外兩相的正常供電，因而增強(qiáng)了用電的可靠性。但是對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷或者照明、動(dòng)力混用的負(fù)荷來講，該種方案有不足之處，主要是缺相時(shí)三相動(dòng)力不能正常工作，甚至燒毀電機(jī)。另外，由于三相四柱（或五柱）角內(nèi)方案變壓器鐵芯的制造比較麻煩，成本也有所增加，這也一定程度上影響了它的廣泛應(yīng)用。
目前美式箱變產(chǎn)品的主流仍是三相三柱高壓熔絲角外放置的結(jié)構(gòu)模式（簡(jiǎn)稱角外產(chǎn)品），其接線方式如圖2所示。該類產(chǎn)品當(dāng)高壓A相熔絲熔斷時(shí)，可以看出：高壓繞組形成兩條并聯(lián)支路，A、C相繞組串聯(lián)為一條支路，B相繞組為一支路，線電壓UBC為施加在并聯(lián)支
路上的電源。故A、C相繞組上所加電壓為其額定電壓的一半，而B相繞組所加電壓為額定電壓，故低壓電壓：Ubo=U2N，Uao=Uco=0.5U2N，即低壓三相電壓為一個(gè)全電壓，兩個(gè)半電壓（實(shí)際測(cè)試時(shí)中性點(diǎn)應(yīng)可靠接地，以防止電壓飄移）。當(dāng)以上缺相狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)（一般為幾分鐘到十分鐘左右），則A、C兩相所帶負(fù)載的電器設(shè)備如：電機(jī)、冰箱、空調(diào)，洗衣機(jī)等會(huì)因嚴(yán)重欠壓而燒毀，從而給用戶造成不應(yīng)有的財(cái)產(chǎn)損失，并給供電質(zhì)量帶來負(fù)面影響。
通過上述分析，可見現(xiàn)在使用的美式箱變存在缺相運(yùn)行的現(xiàn)象是一個(gè)比較普遍的問題，為了避免可能造成的危害，我們應(yīng)該采取有效措施，防止缺相運(yùn)行的發(fā)生。
3、缺相保護(hù)的措施
歐式箱變的應(yīng)用在我國(guó)有著比美變更長(zhǎng)的歷史，它也是采用高壓熔絲來對(duì)變壓器及其下端設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的，不同的是歐式箱變的熔絲與負(fù)荷開關(guān)有著聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，只要有一相高壓熔絲熔斷，負(fù)荷開關(guān)就會(huì)三相同時(shí)斷開，所以它不存在缺相運(yùn)行問題。而美式箱變的負(fù)荷開關(guān)通常為人工機(jī)械操動(dòng)，對(duì)于三相三柱高壓熔絲角外放置的美式箱變產(chǎn)品，解決其缺相運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)、可靠的方法便是在低壓室加裝美式箱變專用的智能電子缺相保護(hù)器，一旦箱變出現(xiàn)缺相運(yùn)行狀態(tài)，它會(huì)通過控制低壓主進(jìn)開關(guān)的失壓線圈令主開關(guān)斷開，將二次負(fù)荷切斷，從而有效避免了美式箱變?nèi)毕噙\(yùn)行對(duì)用電設(shè)備的損害。
關(guān)于缺相保護(hù)的控制接線原理見圖3：
4、結(jié)束語
美式箱變?nèi)毕噙\(yùn)行發(fā)生的可能性隨著其投運(yùn)后使用期的延長(zhǎng)而逐步上升，原因是美式箱變的負(fù)荷率在逐漸升高，負(fù)荷支路及用電的復(fù)雜性逐步增加，電氣絕緣會(huì)逐漸老化等等。而通過加裝電子缺相保護(hù)裝置，可以避免缺相運(yùn)行可能對(duì)負(fù)荷設(shè)備造成的損害，實(shí)質(zhì)上也是提高了供電的可靠性，由此可見，此舉不論是對(duì)供電部門還是對(duì)用戶都是有益的。 |
