隨著電力系統(tǒng)和工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，單機(jī)容量不斷增大，低阻抗大容量變壓器在現(xiàn)代低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用不斷增長(zhǎng)，以及配電網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，使電力系統(tǒng)的短路容量日益增加。為滿足短路電流提高所帶來(lái)的苛刻的要求，常規(guī)做法是在電網(wǎng)中串入限流電抗器，但在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，由于在其上有電壓降落以及損耗，對(duì)電網(wǎng)的輸電質(zhì)量有定影響。同時(shí)，由于該限流電抗不能太大，所以在故障發(fā)生時(shí)不能顯著地降低短路電流。同時(shí)電抗器只能改變電流的峰值而不能改變適中電流過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間，斷路器要在幾個(gè)周波內(nèi)才能開(kāi)斷短路電流，短路電路的峰值已經(jīng)多次通過(guò)短路網(wǎng)絡(luò)，對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)造成累積性破壞。特別是發(fā)電機(jī)出口短路，短路電流要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)20ms～150ms的時(shí)間才能過(guò)零點(diǎn)，使斷路器開(kāi)斷困難，開(kāi)斷時(shí)間很長(zhǎng)，短路電流的峰值多次沖擊電氣設(shè)備，對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器和電纜產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱效應(yīng)作用，在開(kāi)關(guān)電氣觸頭上產(chǎn)生很大的排斥電動(dòng)力使觸頭上產(chǎn)生很大的排斥電動(dòng)力使觸頭燒損或熔焊。短路試驗(yàn)證明，當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路時(shí)，為使油箱不爆炸，必須20ms內(nèi)切除故障，而斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間由三部分組成，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間+斷路器固有動(dòng)作時(shí)間+燃弧時(shí)間，般需要三周波（60ms），因而不能有效地保護(hù)變壓器。
為了解決以上存在的問(wèn)題，我公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了ST-FUR大容量高壓限流熔斷器組合保護(hù)裝置。簡(jiǎn)稱為ST-FUR。
用途與性能：
本裝置適用于3～35KV電力系統(tǒng)具有較大短路容量的線路、變壓器，特別適用于發(fā)電機(jī)出口端的直聯(lián)支路，如勵(lì)磁變、廠用變、隔離變等回路；可擔(dān)負(fù)正常工作電流的頻繁接通和開(kāi)斷，同時(shí)對(duì)較大短路電流自動(dòng)限流并快速可靠開(kāi)斷；還可同時(shí)配置負(fù)荷電流測(cè)量、有電顯示和過(guò)電壓保護(hù)等附加設(shè)備。
主要特點(diǎn)：
ST-FUR大容量高壓限流熔斷器組合保護(hù)裝置有以下主要特點(diǎn)：
1、專用微機(jī)控制器實(shí)時(shí)不斷地檢測(cè)本裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，旦出現(xiàn)裝置動(dòng)作、過(guò)電壓、低電壓、失壓等故障時(shí)，專用微機(jī)控制器根據(jù)提供的信號(hào)，利用DSP技術(shù)的快速準(zhǔn)確的處理能力，對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并準(zhǔn)確判斷出系統(tǒng)的故障情況，顯示故障類別，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，傳至后臺(tái)并向斷路器發(fā)出聯(lián)動(dòng)信號(hào)。
2、采用高壓限流熔斷器并聯(lián)帶并聯(lián)高能氧化鋅非線性電阻、再串聯(lián)真空開(kāi)關(guān)的組合方案，把對(duì)開(kāi)關(guān)電器要求不盡相同的控制與保護(hù)兩種功能分開(kāi)，少發(fā)生的較大短路電流由高壓限流熔斷器切除，正常和般過(guò)載電流由真空開(kāi)關(guān)切除。
3、具有快速性加限流性的點(diǎn)，使短路電流遠(yuǎn)在上升到峰值之前就被切斷，它可以把截流時(shí)間控制在2 ms以內(nèi)，截?cái)嚯娏鞣逯悼刂圃陬A(yù)期短路電流峰值的20﹪以下，使得短路回路中的發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器及電纜不再受短路電流峰值電動(dòng)力和熱效應(yīng)的沖擊，從而延長(zhǎng)了使用壽命。
4、價(jià)格比斷路器限流電抗器低得多，且具有顯著限流作用，可以在短路事故時(shí)大大提高電網(wǎng)的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，從而減少設(shè)備的投資費(fèi)用。
5、分?jǐn)嗄芰Ω?。隨著高壓限流熔斷器制造工藝的進(jìn)步，限流熔斷器在分?jǐn)噙^(guò)程中電弧電壓也越來(lái)越低，甚至可將12KV高壓限流熔斷器用于7.2KV系統(tǒng)而沒(méi)有損壞系統(tǒng)緣的危險(xiǎn)。ST-FUR中的高能氧化鋅電阻可以在較低的電壓下開(kāi)通，將熔斷器中電弧電流迅速轉(zhuǎn)移到自身中，吸收磁場(chǎng)能量，并快速將電流衰減至零，使高壓限流熔斷器順利熄弧。
6、保護(hù)特性由物理特性所決定，不存在機(jī)械拒動(dòng)作，可靠性高。
基本原理：
ST-FUR大容量高壓限流熔斷器組合保護(hù)裝置采用高壓限流熔斷器FU和移能元件非線性電阻FR組合，用來(lái)有效防止短路電流對(duì)電器設(shè)備的破壞作用。由高壓限流熔斷器FU和移能元件非線性電阻FR可以直接設(shè)計(jì)成組件，便于安裝，也可以與負(fù)荷開(kāi)關(guān)或斷路器設(shè)計(jì)成整柜產(chǎn)品。
1、組件的工作原理：由特制的高壓熔斷器與非線性電阻并聯(lián)，當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)， 短路電流上升到定值， FU熔斷截流產(chǎn)生電弧電壓，流過(guò)FR的電流迅速增大， 迫使電弧電流轉(zhuǎn)移至R中快速衰減，熔斷器熔斷后，撞針使微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。
2、使用組件與負(fù)荷開(kāi)關(guān)組成臺(tái)整柜的工作原理：組件動(dòng)作后， 微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)控制負(fù)荷開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而切斷故障線路。
3、使用組件與斷路器組成臺(tái)整柜的工作原理：組件動(dòng)作后，微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)控制斷路器動(dòng)作，從而切斷故障線路。
主要器件工作原理：
限流熔斷器FU：正常時(shí)流過(guò)工作電流，發(fā)生短路時(shí)在預(yù)期短路電流峰值到來(lái)之前熔斷，實(shí)現(xiàn)截流，限制短路電流峰值。
非線性電阻FR：將熔斷器中的電弧電流轉(zhuǎn)移到自身中，吸收磁場(chǎng)能量并快速將電流衰減至零，使電源提供能量小，同時(shí)限制熔斷器產(chǎn)生的過(guò)電壓，保護(hù)設(shè)備緣，提高熔斷器吸收可靠裕量。
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