探究10KV變配電室高低壓開(kāi)關(guān)及電氣設(shè)備選擇

崔長(zhǎng)青

勝利油田正大工程開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)有限公司 山東東營(yíng) 257000

1 高壓開(kāi)關(guān)的分析

1.1 負(fù)荷開(kāi)關(guān)

國(guó)內(nèi)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，只斷開(kāi)和關(guān)閉工作電流，初步分為產(chǎn)氣型和產(chǎn)氣型。在20世紀(jì)90年代，SF6三負(fù)載開(kāi)關(guān)和真空負(fù)載開(kāi)關(guān)得到了廣泛的應(yīng)用。因?yàn)樗鼈兊目煽啃院艿?，所以它們很便宜，而且從?lái)沒(méi)有得到過(guò)保證，能夠滿足用戶的需求。

1.2 負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合電器

保證變壓器設(shè)備的主要組合是負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔絲裝置。熔斷器的主要功能是保證短路，負(fù)載開(kāi)關(guān)主要負(fù)責(zé)開(kāi)關(guān)的工作電流。這里負(fù)荷設(shè)備和熔絲設(shè)備下方區(qū)域也存在一定的過(guò)流。有必要對(duì)負(fù)荷設(shè)備和熔絲設(shè)備的工作進(jìn)行協(xié)商，使傳動(dòng)系統(tǒng)得到越來(lái)越好的保護(hù)。

1.3 斷路器

斷路器是切斷短路電流的重要裝置。由于導(dǎo)電介質(zhì)的不同，常將其分為SF6斷路器和真空斷路器兩大類。斷路器采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此我國(guó)也開(kāi)始對(duì)斷路器進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研制。提出了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，引入網(wǎng)絡(luò)概念，構(gòu)建了手動(dòng)控制和兩段三段。段的保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，負(fù)載電流可以通過(guò)斷路器斷開(kāi)。因此，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障和過(guò)載時(shí)，斷路器可以在繼電保護(hù)裝置的作用下切斷故障電流，降低了風(fēng)險(xiǎn)，避免了事故的發(fā)生爆炸[1]。

1.4 主要參數(shù)選擇

1.4.1 額定電壓

中國(guó)目前所稱額定電壓是指設(shè)備所承受的最小工作電壓。最低工作電壓為千瓦電壓的115%。

1.4.2 額定電流

輸電變壓器簡(jiǎn)稱變壓器。調(diào)試電流通常為額定電流的2%左右。如果采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)保險(xiǎn)絲組合柜控制配電，配電容量不應(yīng)小于1250kVA，則應(yīng)采用斷路器柜。如果終端開(kāi)關(guān)柜進(jìn)出線面為240mm2，則根據(jù)1.8A/km估算充電電流。如果進(jìn)出電纜表面為300mm2，充電電流可根據(jù)2.0A/km估算，一般建議穩(wěn)定開(kāi)關(guān)。在此情況下，電纜充電電流可斷開(kāi)不超過(guò)16A。國(guó)內(nèi)規(guī)定冷定流耐受時(shí)間為4s，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)為3s，有的為2s。在正常情況下，可根據(jù)20kA和3s選擇熱穩(wěn)定電流。在一定條件下，校準(zhǔn)可以按照I2t的相同原理進(jìn)行。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定電流也是適當(dāng)?shù)睦浞€(wěn)定電流的2.5倍。為三相對(duì)稱的當(dāng)前值時(shí)，保險(xiǎn)絲和負(fù)荷開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為打破函數(shù)，如果該值高于價(jià)值，首開(kāi)極電流改由熔斷器開(kāi)斷，而后者兩階段電流也改變了負(fù)荷開(kāi)關(guān)，小于這個(gè)值，三相的電流保險(xiǎn)絲只改變了。如果三相熔絲塊的工作時(shí)間差與熔絲開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間相同，則負(fù)載開(kāi)關(guān)等兩相熔絲被中斷。剩余的兩相電流，此時(shí)三相電流作為遷移電流。當(dāng)熔絲斷路時(shí)，所有的故障電流都小于遷移電流，負(fù)載開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷路，這是調(diào)試的機(jī)械作用[2]。

2 低壓開(kāi)關(guān)

輸電系統(tǒng)中的低壓開(kāi)關(guān)也稱為高壓斷路器。斷路器有A型和B型兩種。A類斷路器主要用于過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)短路和瞬時(shí)保護(hù)；因此，B類斷路器不僅可以過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)短路和瞬時(shí)保護(hù)，而且具有短路短延時(shí)的保證特性。該低壓斷路器具有手動(dòng)開(kāi)關(guān)功能，因此也可以手動(dòng)擴(kuò)展電路保證。利用輸電系統(tǒng)的功率分布對(duì)電機(jī)和電力線進(jìn)行保護(hù)是十分重要的。如果這些電路過(guò)負(fù)荷、欠壓、短路，斷路器可以手動(dòng)切斷電路，其特定功能就會(huì)被吹滅。開(kāi)關(guān)和過(guò)電流熱繼電器的組合。

3 類別選擇

3.1 高壓開(kāi)關(guān)類別選擇

（1）線路設(shè)備變壓器容量小于800kVA，建議線路干式變壓器容量小于1250kVA。在配電室輸入、輸出線路高壓開(kāi)關(guān)的選擇中，應(yīng)考慮負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜的必要性。在變壓器保護(hù)的情況下，可以使用負(fù)載開(kāi)關(guān)-熔斷器組合柜的高壓開(kāi)關(guān)。配電室變壓器出現(xiàn)短路等問(wèn)題或故障時(shí)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔絲組合裝置會(huì)間接突破隔離故障點(diǎn)，使熔絲膨脹。變電所將永遠(yuǎn)不會(huì)絆倒和暫停驅(qū)動(dòng)器。（2）線路設(shè)備變壓器超過(guò)800kVA，干式變壓器容量超過(guò)1250kVA時(shí)，可考慮選擇斷路器開(kāi)關(guān)柜開(kāi)啟高壓開(kāi)關(guān)。當(dāng)電纜線路中有多個(gè)配電室時(shí)，考慮以斷路器柜的形式打開(kāi)開(kāi)關(guān)。建議改變出口柜限速保護(hù)，采用短路短路延時(shí)保證，延時(shí)為0.2-0.3s。

3.2 低壓開(kāi)關(guān)類別選擇

（1）對(duì)于支路傳輸開(kāi)關(guān)，通常首選A型斷路器。（2）變壓器高壓側(cè)作為高壓開(kāi)關(guān)時(shí)，低壓端應(yīng)采用b型斷路器作為低壓主開(kāi)關(guān)。它們都可以在完全保護(hù)下建造。（3）高壓端采用開(kāi)關(guān)-熔絲組合柜作為高壓開(kāi)關(guān)時(shí)，需要對(duì)熔絲熔斷時(shí)間進(jìn)行分析。如果熔斷器熔斷時(shí)間小于200ms，應(yīng)采用B型斷路器。短路短期保證保證最終施工的全量保護(hù)。如果在架空線路使用時(shí)發(fā)生低壓，則低壓線路的電抗值往往較小，且在出口處存在兩個(gè)相互故障的風(fēng)險(xiǎn)。變壓器的故障電流值和低壓側(cè)比較大，因此建議在低壓開(kāi)關(guān)的選型中采用A類斷路器，不需要考慮短路延時(shí)問(wèn)題。這種開(kāi)關(guān)的選擇能夠準(zhǔn)確地防止兩相故障問(wèn)題的發(fā)生，并且不會(huì)出現(xiàn)高壓側(cè)熔斷器擊穿的問(wèn)題。然而，這樣的開(kāi)關(guān)選擇通常也適用于某些問(wèn)題。例如，兩相短路故障間接導(dǎo)致低壓主開(kāi)關(guān)跳閘。

4 電氣設(shè)備的選擇

10kv變電站電氣設(shè)備的選型是輸電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分。配電室電氣設(shè)備的合理選型直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，在擴(kuò)展選擇時(shí)，某種選擇應(yīng)該基于一定的原則。在擴(kuò)大電氣設(shè)備選型時(shí)，根據(jù)工作環(huán)境和穩(wěn)定的工作條件選擇電氣設(shè)備是非常重要的。當(dāng)電氣設(shè)備穩(wěn)定、冷態(tài)穩(wěn)定時(shí)，有必要遵循短路條件。擴(kuò)大。另外，在電氣設(shè)備選型時(shí)，要注意開(kāi)關(guān)設(shè)備電流中斷能力的驗(yàn)證。這就保證了配電室電氣設(shè)備的正常使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

變配電室作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。配電室中高低壓開(kāi)關(guān)及電氣設(shè)備的選擇直接影響到輸電系統(tǒng)的可測(cè)試性。因此，在配電室選用高低壓開(kāi)關(guān)及電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分考慮，確保用電用戶的安全。