KM-CS高压限流熔断器组合保护装置
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KM-CS高压限流熔断器组合保护装置
一、高压限流熔断器组合保护装置的构成/原理
高压限流熔断器组合保护装置如图1虚框所示，主要由高压限流熔断器FU和高能氧化锌非线性电阻FR组成，简称KM-CS。
1、高压限流熔断器FU
● 正常时流过工作电流，系统发生短路故障时在1~2ms之内快速熔断，实现截流；
● KM-CS与负荷开关组合时，FU本身所带的撞击器直接联动负荷开关，使其跳闸，避免缺相运行；
● KM-CS与断路器组合时，由FU所带的微动开关接点向断路器发出联跳命令；
● KM-CS为非整柜结构时，则由FU所带的微动开关接点发出动作信号。
2、高能氧化锌非线性电阻FR
高能氧化锌非线性电阻具有非线性伏安特性，同时能够抑制瞬时过电压，当其端电压低于某一值时，其中的电流几乎为零；超过这一值时，其电流将随着端电压U的增大而急剧增加。在高压限流熔断器熔断时产生的弧压，使氧化锌非线性电阻导通吸收系统电感中储存的磁能及电源注入的能量；氧化锌非线性电阻导通，使高压限流熔断器顺利熄弧。同时氧化锌电阻良好的非线性特性，可以把开断时的过电压限制在2.5倍额定相电压之内，使电气设备不再受到大电流的冲击。
二、高压限流熔断器组合保护装置的特点
快速性
可在短路故障发生后的1~2ms之内快速截流，2~4ms之内切除故障，三相电流持续时间不超过6~7ms。
可靠性
高压限流熔断器的熔断是靠其本身的物理特性决定的，不存在拒动和误动问题。
限流性
由于短路电流在上升的起始阶段被强行截流，截流值仅为最大短路冲击电流的15~30%，大大提高了系统和设备的动稳定余度。同时由于I2t大大降低，使热稳定余度提高至少200倍以上。
断能力强
由于高压限流熔断器熔断时产生的弧压可以通过高能氧化锌非线性电阻来吸收，使得整个装置的开断能力可达到160kA。
三、高压限流熔断器组合保护装置的应用
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KM-CS后，可带来如下好处：
● 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；
● 厂用分支短路，对于主变压器是穿越性故障。KM-CS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；
● KM-CS快速切除厂用分支故障，可避免发电机长时间多次遭受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，励磁变压器低压侧整流桥故障时，由于切除时间过长，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KM-CS后，可带来如下好处：
● 有效地保护励磁变压器，避免因内部故障而发生爆炸事故；
● 励磁变压器分支短路时，可有KM-CS快速切除故障，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；
● 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；
● 可避免励磁变压器故障造成的发电机长时间多次遭受强大的短路电流的冲击。
四、高压限流熔断器组合保护装置的结构/配置
非整柜结构 (见图二所示)
主要用于励磁变压器高压侧或用于厂用变压器分支而现场设备布置较困难的场所。
由FU所带的微动开关接点可发出装置动作信号，若安装在厂用变压器高压侧，则同时可发出联跳断路器命令。
配真空断路器结构 (图三所示)
用于额定电流不大于250A的厂用变压器分支。
由FU所带的微动开关接点联跳真空断路器并发出FUR装置动作信号。
五、高压限流熔断器组合保护装置的型号/参数
主要技术参数
额定电压(kV) 6.3 10.5 13.8 15.75 18
额定电流(kA) 6.3 10 16 20 25 31.5 40 50 63 80 125 160 200 250
额定开断电流(kA) 63 80 100 125 160
六、使用环境条件
环境温度： 户内型-15℃~+60℃，特殊可做到-40℃~+60℃，户外型-40℃~+60℃
海拔高度： ≤2000m，特殊可做到4000m
使用环境： 不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性的混合物
安装地点： 应具有防御风、雨、沙和防尘设施
超出上述使用环境条件的要求，用户需和本公司协商订制。
七、包装、运输、储存
包装：一般采用木箱包装，柜体底座固定在包装箱底板上。
运输：不宜在三级以下公路上长距离运输，必要时可拆散包装，重要配件应在进行处理后方可采用公路运输。
储存：长期不用时，应储存在干燥、通风的仓库内，不宜在室外存储
八、安装、调试、维护
本公司负责根据用户的要求进行图纸设计及参数的选择，同时还可以应用户要求，派工程技术人员现场进行勘测。设备组装调试完毕后，由专业检测人员进行二次模拟实验及 1 : 1 高压仿真实验，检测合格后方能出厂。如用户需要，本公司可负责现场安装指导及调试服务，用户提供必要的配合与协助。
设备正常工作时不需要维护和检修，但在受到大的故障电流冲击后应进行检查：检查熔断器是否损坏，查看触头是否良好，并清除设备内部的尘埃和金属粒子。
用户在遵守保管及使用要求的情况下，从安装使用之日起12个月，或从发货之日起18个月期限内，产品由于质量原因发生损坏或不能正常工作，本公司将无偿地为用户维修或更换。
本公司对设备实行终身维修，并长期以优惠价提供备品备件。
九、订货须知
用户应提供系统的电气主接线图，接入系统的短路阻抗(或短路容量)、系统的运行方式作为装置的设计依据。
用户应提供系统中发电机参数(P、COSφ、Xd”)，主变压器参数(S、Ud%）, 厂用变压器 (S、Ud%) 或励磁变压器 (S、Ud%) 的技术参数。
用户应提供本装置的柜体安装位置(单独放置或与其它柜体并柜或散件安装)和进出线方式。
供货周期一般为用户确认本公司设计后30天，若有特殊要求可另行协商。
KM-CS高压限流熔断器组合保护装置
一、高压限流熔断器组合保护装置的构成/原理
高压限流熔断器组合保护装置如图1虚框所示，主要由高压限流熔断器FU和高能氧化锌非线性电阻FR组成，简称KM-CS。
1、高压限流熔断器FU
● 正常时流过工作电流，系统发生短路故障时在1~2ms之内快速熔断，实现截流；
● KM-CS与负荷开关组合时，FU本身所带的撞击器直接联动负荷开关，使其跳闸，避免缺相运行；
● KM-CS与断路器组合时，由FU所带的微动开关接点向断路器发出联跳命令；
● KM-CS为非整柜结构时，则由FU所带的微动开关接点发出动作信号。
2、高能氧化锌非线性电阻FR
高能氧化锌非线性电阻具有非线性伏安特性，同时能够抑制瞬时过电压，当其端电压低于某一值时，其中的电流几乎为零；超过这一值时，其电流将随着端电压U的增大而急剧增加。在高压限流熔断器熔断时产生的弧压，使氧化锌非线性电阻导通吸收系统电感中储存的磁能及电源注入的能量；氧化锌非线性电阻导通，使高压限流熔断器顺利熄弧。同时氧化锌电阻良好的非线性特性，可以把开断时的过电压限制在2.5倍额定相电压之内，使电气设备不再受到大电流的冲击。
二、高压限流熔断器组合保护装置的特点
快速性
可在短路故障发生后的1~2ms之内快速截流，2~4ms之内切除故障，三相电流持续时间不超过6~7ms。
可靠性
高压限流熔断器的熔断是靠其本身的物理特性决定的，不存在拒动和误动问题。
限流性
由于短路电流在上升的起始阶段被强行截流，截流值仅为最大短路冲击电流的15~30%，大大提高了系统和设备的动稳定余度。同时由于I2t大大降低，使热稳定余度提高至少200倍以上。
断能力强
由于高压限流熔断器熔断时产生的弧压可以通过高能氧化锌非线性电阻来吸收，使得整个装置的开断能力可达到160kA。
三、高压限流熔断器组合保护装置的应用
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KM-CS后，可带来如下好处：
● 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；
● 厂用分支短路，对于主变压器是穿越性故障。KM-CS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；
● KM-CS快速切除厂用分支故障，可避免发电机长时间多次遭受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，励磁变压器低压侧整流桥故障时，由于切除时间过长，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KM-CS后，可带来如下好处：
● 有效地保护励磁变压器，避免因内部故障而发生爆炸事故；
● 励磁变压器分支短路时，可有KM-CS快速切除故障，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；
● 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；
● 可避免励磁变压器故障造成的发电机长时间多次遭受强大的短路电流的冲击。
四、高压限流熔断器组合保护装置的结构/配置
非整柜结构 (见图二所示)
主要用于励磁变压器高压侧或用于厂用变压器分支而现场设备布置较困难的场所。
由FU所带的微动开关接点可发出装置动作信号，若安装在厂用变压器高压侧，则同时可发出联跳断路器命令。
配真空断路器结构 (图三所示)
用于额定电流不大于250A的厂用变压器分支。
由FU所带的微动开关接点联跳真空断路器并发出FUR装置动作信号。
五、高压限流熔断器组合保护装置的型号/参数
主要技术参数
额定电压(kV) 6.3 10.5 13.8 15.75 18
额定电流(kA) 6.3 10 16 20 25 31.5 40 50 63 80 125 160 200 250
额定开断电流(kA) 63 80 100 125 160
六、使用环境条件
环境温度： 户内型-15℃~+60℃，特殊可做到-40℃~+60℃，户外型-40℃~+60℃
海拔高度： ≤2000m，特殊可做到4000m
使用环境： 不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性的混合物
安装地点： 应具有防御风、雨、沙和防尘设施
超出上述使用环境条件的要求，用户需和本公司协商订制。
七、包装、运输、储存
包装：一般采用木箱包装，柜体底座固定在包装箱底板上。
运输：不宜在三级以下公路上长距离运输，必要时可拆散包装，重要配件应在进行处理后方可采用公路运输。
储存：长期不用时，应储存在干燥、通风的仓库内，不宜在室外存储
八、安装、调试、维护
本公司负责根据用户的要求进行图纸设计及参数的选择，同时还可以应用户要求，派工程技术人员现场进行勘测。设备组装调试完毕后，由专业检测人员进行二次模拟实验及 1 : 1 高压仿真实验，检测合格后方能出厂。如用户需要，本公司可负责现场安装指导及调试服务，用户提供必要的配合与协助。
设备正常工作时不需要维护和检修，但在受到大的故障电流冲击后应进行检查：检查熔断器是否损坏，查看触头是否良好，并清除设备内部的尘埃和金属粒子。
用户在遵守保管及使用要求的情况下，从安装使用之日起12个月，或从发货之日起18个月期限内，产品由于质量原因发生损坏或不能正常工作，本公司将无偿地为用户维修或更换。
本公司对设备实行终身维修，并长期以优惠价提供备品备件。
九、订货须知
用户应提供系统的电气主接线图，接入系统的短路阻抗(或短路容量)、系统的运行方式作为装置的设计依据。
用户应提供系统中发电机参数(P、COSφ、Xd”)，主变压器参数(S、Ud%）, 厂用变压器 (S、Ud%) 或励磁变压器 (S、Ud%) 的技术参数。
用户应提供本装置的柜体安装位置(单独放置或与其它柜体并柜或散件安装)和进出线方式。
供货周期一般为用户确认本公司设计后30天，若有特殊要求可另行协商。
