高压限流熔断器组合保护装置

JFUR高压限流熔断器组合保护装置产品介绍
    
        JFUR高压限流熔断器组合保护装置是安徽巨鑫电器有限公司与中科大、省电子研究院等单位联合开发的高新技术产品。
JFUR适用于3～35KV电力系统中具有较大短路容量的线路和厂用变压器，励磁变压器的回路。当系统发生短路时，可在1～2ms之内高压限流熔断器FU快速熔断，实现截流。JFUR与负荷开关组合时，FU本身所带的撞击器直接动作负荷开关，使其跳闸，避免缺相运行。
    JFUR与断路器组合时，由FU所带的微动开关接点项断路器发出联动命令。高能氧化锌电阻R将熔断器中的电弧电流转移到自身并吸收磁能，导通弧压，把开断时的过电压限制在设备绝缘允许范围以内。
   
一、产品特点
  
    1.快速性：
    本装置可在短路电流上升到峰值之前2ms内快速截流，3～4ms内切除故障，三相电流持续时间不超过6ms。
    2.限流性：
    截流值控制在最大短路冲击电流的20%，大大提高了系统和电力设备的动稳定余度。同时由于I2t大大降低，使热稳定余度提高200倍以上，降低了设备投资费用，延长了设备使用寿命。
    3.分断能力强，可靠性高：
    开断电流可达160KA，高能氧化锌压敏电阻吸能容量大于1000KJ。
    由于FU的熔断是由其物理特性决定，不存在拒动和误动现象，大大提高了设备的安全可靠性。
  
 二、应用范围
   
    1.用于厂用变压器分支
    厂用变压器高压套管附近发生短路时，由于短路电流可高达上百千安，无法选到合适的断路器。对于水电厂来说，厂用电率不足1%，这一短路电流高达厂用变压器额定电流的上千倍，这将使厂用变压器遭到严重损坏甚至发生爆炸。在厂用变压器高压侧加装JFUR 后：
    (1)厂用变压器得到有效保护，避免因内部故障而发生爆炸事故；
    (2)厂用分支短路，对于主变压器是穿越性故障。JFUR的快速动作，使最大短路冲击电流降低3-6倍，可避免主变压器因线圈变形而遭到损坏；
    (3)JFUR快速切除厂用分支故障，可避免发电机长时间多次遭到强大的短路电流的冲击；
    2.用于励磁变压器分支
    励磁变压器内部故障时，短路电流将达到额定电流的一千倍以上，要靠发电机灭磁切除故障，短路电流持续时间长，不可避免地要造成励磁变压器的严重损坏甚至爆炸。
    而且，励磁变低压侧整流桥故障时，由于切除故障时间过长，将会扩大设备损坏程度，大大延长机组修复时间。在励磁变压器高压侧加装JFUR后：
    (1)有效地保护励磁变压器，避免因内部故障而发生爆炸事故；
    (2)励磁变压器分支短路时，可由JFUR快速切除故障，使最大短路冲击电流降低3-6倍，避免主变压器因线圈变形而损坏；
    (3)整流桥故障，可在20-40ms快速切除故障，减少事故损失，缩短事故停机时间；
    (4)可避免励磁变压器故障造成的发电机长时间多次遭受大电流的冲击。
  
 三、如何选型
 
    1.用于额定电流小于125A的厂用变分支，配负荷开关结构
    FU所带的撞击机构可直接跳开负荷开关，避免长时间缺相运行。
    2.用于额定电流125A-250A之间的厂用变分支，配真空断路器结构
    FU所带的微动开关接点联跳真空断路器并发出JFUR装置动作信号。
  
 四、基本原理
  
       JFUR大容量高压限流熔断器组合保护装置采用高压限流熔断器FU和移能元件高能氧化锌电阻R及真空开关组合，用来有效地防止短路电流对电器设备的破坏作用。
       为了解决断路器加限流电抗器方案存在的问题，本组合保护装置由特制的高压大容量限流熔断器串联小容量的真空开关及微机控制器组合而成。装置如图所示。当出现短路时，短路电流上升到一定值，FU熔断截流产生电弧电压，流过R1、R2的电流迅速增大，R1上的压降促使G击穿，迫使电弧电流转移至氧化锌电阻R2中快速衰减。R2是氧化锌非线性元件，热容量大，通流性好，起到快速熄灭熔断器电弧的作用。当熔断器在某一短路电流值某相首先熔断，其余两相熔断器还未熔断时，此时的短路电流若超过负荷开关的开断能力，微机控制器闭锁跳闸，三相电流都由熔断器开断；若为两相短路或短路电流值在真空负荷开关的开断能力范围内，微机控制器令真空负荷开关立即跳闸。由于真空开关的固有分闸时间长达几十ms，这时R1、R2串联共同承担系统电压，保证氧化锌电阻安全。
       该组合保护装置主要由如下几部分组

1.    限流熔断器FU
      正常时流过工作电流，发生短路时在预期短路电流峰值到来之前熔断，限制短路电流峰值并产生弧压。
2.    氧化锌电阻R2（R1）
      JFUR大容量高压限流熔断器组合保护装置的基本原理
      氧化锌电阻R的作用是将熔断器中的电弧电流转移到自身中,吸收磁场能量并快速将电流衰减至零,使电源提供能量最小;同时限制熔断器产生的过电压,保护设备绝缘,提高熔断器吸能安全裕量。
    3.并联间隙G
    当发生短路，限流熔断器FU熔断过程中产生的电弧电压作用时，流过R1、R2的电流迅速增大，R1上的压降促使并联间隙G击穿，将熔断器中的电弧电流迅速转移R2中，使熔断器可靠熄弧。当发生三相短路，则三相熔断器都通过短路电流，可能某一或两相先熔断，其撞针系统会启动真空开关FK跳闸。但真空开关的固有分闸时间长达几十ms，这时R1、R2串联共同承担系统电压，保证氧化锌电阻自身安全。
 
    4.微机控制器WK
    微机控制器WK由单片机为主硬件和软件组成，根据电流互感器TA提供的电流信号，判断设备或线路是否发生短路、短路电流的大小；如果短路电流超过真空开关的开断能力，微机控制器就闭锁真空开关跳闸回路，短路电流由大容量限流熔断器开断；如果短路电流在真空开关的开断能力范围内，微机控制器立即发生指令，令真空开关跳闸。微机控制器根据大容量限流熔断器提供的动作接点信号，指挥真空开关跳闸，避免一相熔断系统缺相运行，同时微机控制器WK记录故障信息，避免两相短路必须更换三只熔断器的不利。