SF6複合機器と遮断器の性能比較

SF6複合機器と遮断器の性能比較

無負荷時の変圧器性能の限界

配電系統のリングメインユニットの負荷特性の大部分は、配電変圧器の分割と投入です。一般的な容量は315～1250kVAで、配電変圧器の無負荷電流は定格電流の約2%です。無負荷変圧器を遮断する際、遮断器の消弧能力が強く、消弧方式が外部エネルギー式の場合、強制消弧電流がゼロになる前に遮断される現象が発生し、遮断過電圧が発生します。遮断器を使用する場合、その消弧能力のために、大きな短絡電流を遮断するように設計されている必要があります。無負荷変圧器の小さな電流を遮断する際には、強制消弧が発生しやすく、遮断過電圧が発生する可能性があります。このため、消弧能力の強い遮断器を使用することは望ましくありません。 SF6負荷スイッチは、SF6ガスの電気的特性により、SF6ガス中でアークが冷却されても、温度がかなり低くなるまで電流を流し続け、電流がゼロクロスする前の電流遮断量が小さいため、過電圧の発生を回避できます。したがって、SF6負荷スイッチを使用して無負荷変圧器を遮断する性能は、SF6遮断器よりも優れており、SF6遮断器は真空遮断器よりも優れています。

配電用変圧器の性能を保護する

配電用変圧器の保護には、SF6負荷スイッチとヒューズの組み合わせを使用する方が遮断器よりも効果的であり、場合によっては遮断器では効果的な保護の役割を果たせないこともあります。短絡試験では、油入変圧器が短絡した場合、油タンクの爆発を防ぐために、20ミリ秒以内に故障を除去する必要があることが証明されています。短絡電流値を制限することで、変圧器を効果的に保護できます。遮断器の全遮断時間は、リレー保護動作時間、遮断器固有の動作時間、アーク時間の3つの部分から構成され、一般的に3サイクル（60ミリ秒）を要するため、変圧器を効果的に保護することはできません。乾式変圧器でさえ、ヒューズの保護動作が速いため、遮断器を使用するよりも優れています。

リレー保護協調性能

リングネットワーク配電網の始端にある遮断器（変電所の10kV送電遮断器）の保護は、一般的に、急速遮断0秒、過電流0.5秒、零相遮断0.5秒に設定されます。リングメインユニットで遮断器を使用する場合、0.5秒に設定しても、遮断器固有の動作時間のばらつきにより、始端の遮断器が先に動作しないようにすることは困難です。電流制限ヒューズは、短絡による電圧降下の影響を受けず、飛び飛びトリップを起こすことなく非常に短時間で故障を除去できます。