10kV配電房高低壓開關(guān)選擇與保護分析

沈凱

（義烏市輸變電工程有限公司八方電氣分公司，浙江義烏322000）

1 引言

10kV配電房作為整個電力系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)，與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有直接的關(guān)系，會影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。但是，10kV配電房中的設(shè)備與器械種類非常多，其中，高低壓開關(guān)的選擇與配合非常重要，如果選擇不合理，會對電力系統(tǒng)的運行造成巨大的影響。

2 10kV配電房高低壓開關(guān)

2.1 高壓開關(guān)

2.1.1 斷路器

斷路器主要的作用是斷開短路電流，根據(jù)絕緣介質(zhì)的種類不同，其被分為真空斷路器和SF6兩種類型。在斷路器的創(chuàng)新發(fā)展中，提出了永磁式操作機構(gòu)，并且引入智能化理念，實現(xiàn)了自動化控制以及二段式和三段式保護。在電力系統(tǒng)的實際運行過程中，可以利用斷路器隔斷負荷電流，同時，斷路器還可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者出現(xiàn)超負荷的運轉(zhuǎn)時直接切斷故障電流，有效降低風(fēng)險，避免事故的發(fā)生。

2.1.2 負荷開關(guān)

負荷開關(guān)主要的作用是斷開工作電流，如今，使用范圍比較廣泛的是SF6三工位負荷開關(guān)與真空符合開關(guān)。無論哪種負荷開關(guān)，可靠性都比較高，能夠起到良好的維護作用，而且不需要對其進行維修，成本也比較低廉，也正是因為如此，受到了廣大用戶的歡迎。

2.1.3 熔斷器組合電器-負荷開關(guān)

負荷開關(guān)主要的作用是斷開電路系統(tǒng)，同時還能將電流轉(zhuǎn)移。而熔斷器組合電器應(yīng)用于電流較大的情況下，主要包括過載電流、短路電流等，如果這些電流的實時值超過熔斷器的限定值，熔斷器內(nèi)的撞針就可以自動工作，而后使負荷開關(guān)三相斷開，從而實現(xiàn)保護電路的目的。在如今的配電系統(tǒng)中，熔斷器組合電器是常用的一種高壓開關(guān)，其能夠確保配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并降低故障的發(fā)生率。

2.2 低壓開關(guān)

在供電系統(tǒng)中的低壓開關(guān)也被稱作低壓斷路器，在實際應(yīng)用中，低壓斷路器被分為A、B 2種類型[1]。對于A類低壓斷路器來說，其常被應(yīng)用到過載長延時短路瞬動保護中，而B類低壓斷路器不僅能保護過載長延時短路，同時還具有短路短延時的保護特性。另外，低壓斷路器還具有手動開關(guān)的性能，能夠自動保護電路，其主要被應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的電能分配工作中，可以對電源線路與電動機進行保護，一旦電路發(fā)生欠壓、過載以及短路等故障，能夠通過斷路器的作用自動將電路切斷。

3 參數(shù)的選擇

3.1 高壓開關(guān)參數(shù)的選擇

高壓開關(guān)的參數(shù)和表1所示。

表1高壓開關(guān)參數(shù)選擇表

3.2 低壓開關(guān)參數(shù)的選擇

低壓開關(guān)的參數(shù)如表2所示。

表2低壓開關(guān)參數(shù)選擇表

4 開關(guān)的選擇

4.1 選擇高壓開關(guān)

當配電房線路中設(shè)備具有的變壓器容量≤800kV·A，且干式變壓器的容量≤1 250kV·A時，可以將負荷開關(guān)柜作為配電房進出線高壓開關(guān)的首要選擇[2]。而對于配電房內(nèi)的變壓器，一般選擇負荷開關(guān)-熔斷器組合器作為高壓開關(guān)。

當配電方線路中設(shè)備具有的變壓器重量＞800kV·A，且干式變壓器的容量＞1 250kV·A時，應(yīng)首選斷路器開關(guān)柜，同時對出線柜的速斷保護進行調(diào)整，通常情況下采用短路短延時保護功能，具體的延時時間為0.2～0.3s。

4.2 選擇低壓開關(guān)

選擇分支線配電開關(guān)的低壓開關(guān)時，通常選擇A類斷路器。

為了能夠使配電房的高壓開關(guān)與低壓開關(guān)相配合，如果選擇斷路器作為高壓開關(guān)，那么應(yīng)選擇B類斷路器作為低壓端的低壓開關(guān)。當配電房內(nèi)的高壓開關(guān)與高壓端均使用負荷開關(guān)-熔斷器組合器時，如果熔絲的熔斷時間超過20ms，則選擇低壓開關(guān)時，應(yīng)選擇B類斷路器。如果低壓線路使用架空出線的形式，應(yīng)選擇A類斷路器為低壓開關(guān)[3]。

5 10kV配電房中高低壓開關(guān)的保護

5.1 變電站出線開關(guān)柜與配電房高壓開關(guān)柜的配合保護

對于我國目前變電站中的保護裝置與開關(guān)選擇，因為配電單元比較復(fù)雜且配電線路比較斷，如果僅借助電流整定，無法實現(xiàn)繼電保護，而且在電力系統(tǒng)的變電站內(nèi)，無可以使用延長時間的方法完成保護配合。對于全電纜線路來說，因為其發(fā)生瞬時性故障的概率較小，所以，不能使用重合閘[4]。如果供電主干線使用全電纜線路，那么發(fā)生故障時，會因為無法重合閘而導(dǎo)致整個線路停電。而將負荷開關(guān)-熔斷器組合器作為變壓器保護柜，就能在發(fā)生線路故障時，利用熔斷器將短路故障切斷，具有非常良好的性能，同時將變壓器出線開關(guān)與負荷開關(guān)-熔斷器組合器進行配合，能夠為配網(wǎng)的正常運行提供保障。

5.2 高壓斷路器柜與低壓總開關(guān)的配合保護

由于高壓端速斷保護的方式為定時保護，所以，在變壓器低壓側(cè)出現(xiàn)短路等故障時，不會發(fā)生開關(guān)動作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)配合保護的目的，也可以直接選擇智能式短路短延時開關(guān)。如果高壓斷路器柜所使用的是反時限保護方式，則可以采用斷路器直接對整定值的調(diào)節(jié)進行保護，所以，在低壓側(cè)，通常選擇智能式帶短路短延時開關(guān)進行時限保護配合。

5.3 高壓負荷開關(guān)-熔斷器組合電器與低壓總開關(guān)的配合保護

在高壓負荷開關(guān)-熔斷器組合電器內(nèi)，通常將熔絲作為與變壓器一起進行配套使用，由于安裝環(huán)境與安裝地點之間存在較大的差異，從而導(dǎo)致反時限熔斷也有所差異。低壓總開關(guān)通常不會設(shè)置短路短延時，而且當短延時的時間＞0.1s時，如果出現(xiàn)三相短路故障時，則會導(dǎo)致高壓側(cè)的熔絲被直接熔斷，但是低壓總開關(guān)卻不會作出相關(guān)的舉動。

6 結(jié)語

綜上所述，針對配電系統(tǒng)，在為配電房選擇高低壓開關(guān)時，應(yīng)進行綜合性考慮，在這個過程中，不僅需要深入分析開關(guān)自身的功能性，同時也要綜合考慮各項電氣參數(shù)，確保各項開關(guān)能夠配合使用，以此為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供確切的保證。