10kV配電房高低壓開關的選擇與保護配合

龍璽　袁科鋒　盛烽

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，電力事業為經濟發展提供了堅實的物質保障。國家用電量的不斷增加，如何保障供電的安全性與可靠性是人們關注的重要課題。該文分析了10 kV配電房的高低壓開關的相關性能，并提出了一些保障10 kV配電房高低壓開關的安全性的建議，希望可以為電力行業的發展提供一些參考，促進我國電力事業的快速發展。

關鍵詞：10 kV配電房 高低壓開關 選擇 保護

中圖分類號：TM461 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0098-01

配電房是電力系統的核心環節之一，對維護電力系統的正常運轉具有重要的影響。配電房內置有許多種類的器械設備，需要做好相互之間的配合，才能保證電力系統的穩定性。在10 kV配電房中，高低壓開關之間保護配合不合理將會為電力系統的運轉添加很多麻煩，這嚴重影響了電力系統的正常運轉。為維護電力系統的穩定性，國家逐漸完善了城鄉電網，規范了10 kV配電房內的相關設備，大大方便了電力系統的管理。

1 高壓開關

10 kV配電房內的高壓開關一般分為：負荷開關、負荷開關—熔斷器組合電器和斷路器三類。負荷開關是用于斷開或閉合工作電流的開關，我國主要使用真空負荷開關，其具有成本低、可靠性高、免維護等優點，因此很受用戶的青睞。而負荷開關—熔斷器組合電器中的符合開關符合電流的開與關，而熔斷器則是主要負責短路保護，這種開關中的熔斷器主要是在電路系統電流因某些原因過高而超過原來設置的限定值時，熔斷器撞針就會使跳閘帶動負荷開關三相同時分斷，具有與斷路器同樣的功能。斷路器作為高壓電流開關，可以采用彈簧操動機構，國內現階段正在研發永磁性操動機構，隨著科學技術的不斷發展，相信未來斷路器的保護功能將越來越多。斷路器在高壓開關中的主要任務是在正常運行時用它接通或切斷負荷電流；在發生短路故障或嚴重過負荷時，借助繼電保護裝置用它自動、迅速地切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。

1.1 額定電壓

以往所述的額定電壓指設備的標稱電壓，其最高運行的電壓是額定電壓的115%，但是國外所說的額定電壓則是指設備的最高承受電壓。隨著國際化的發展，國內的額定電壓標準也在不斷的向國際化靠攏。

1.2 額定電流

配電電壓器的空載電流一般情況下是額定電流的2%，在高壓配電過程中，如何選用負荷開關—熔斷器組合來控制配電電壓，配電變壓器的電流容量應當低于1250 kVA，但是，如果配電器容量超過了這個標準，再使用負荷開關—熔斷器組合將不再安全，而適宜選用斷路器開關。高壓開關具有阻斷電流的能力，這就要求其需要具有良好的動熱穩定承受能力。

1.3 轉移電流

當熔斷器與負荷開關的智能進行轉換時，如何低于該轉換值，熔斷器將斷開，而后兩相電流由負荷開關斷開。相反，當轉移電流大于該值時，僅有三相電流通過熔斷器斷開。熔斷器開斷所有大于轉移電流的故障電流時，負荷開關無電流分斷，成為空載的機械動作。

2 低壓開關

10 kV配電房中的低壓開關一般分為分為A、B類斷路器兩類。A類斷路器可以選擇性的保護無人為的延時，并不要求額定短時耐受電流。而B類斷路器與A類的不同，他可以選擇有人為短延時，但是需要具有一定的耐受電流性能。

2.1 額定電壓

在配電房中，低壓開關系統中的額定電壓一般是指相間電壓，即線電壓。

2.2 額定電流

殼架等級額定電流代表斷路器的外形大小，以此表示斷路器的最大額定電流，在規定的條件下，保證斷路器正常工作的電流又稱脫扣器額定電流。

2.3 短路分斷能力

低壓電路中的短路分斷能力一般分為極限分斷能力、運行短路分斷能力兩類。根據電力學的基本原理；斷路器的額定分斷能力應當大于或等于線路的預期短路電流的基本原則，我們可以判斷斷路器中極限分斷能力或者短路分段能力存在的問題，便于維護管理。

3 高低壓開關的保護配合

3.1 計算短路電流

在10 kV配電房中，只有做好配電房的短路電流的計算工作，才能提高高低壓開關的配合水平。配電房根據短路電流的大小判定事故的原因，進而實現設備的自動化處理。

3.2 低壓總開關與高壓斷路器的組合

在10 kV配電房中，高壓斷路器的電流速斷保護是按躲開變壓器二次側短路，并將之歸算到一次側三相最大短路電流來對高壓斷路器進行保護的。在此過程中，其電流計算公式為：I1=K·I2，其中，I1表示一次側的三相最大短路電流，I2為變壓器低壓側短路時候，三相最大短路電流經過折算后到高壓側的電流數值。從這一原則中我們可以發現，如果高壓側的速斷保護是固定值，那么開關是不會采取相應動作的。這就要求在10 kV配電房中選擇開關時，應當選用智能開關，實現高低壓開關的完美配合，避免高低壓轉換過程出現時差，影響電力系統的穩定性。智能型的帶短路延時的開關，可以通過自動化設備實現低壓側總開關的相互配合，從而節省人力資源。

3.3 低壓開關類別的選擇原則

在高低壓開關類別選擇過程中，選擇合適的開關類型對提高電力系統的穩定性具有很高的價值。在選擇低壓開關的過程中應當遵循三個重要的原則：第一，分支配線的開關應當選擇A類的斷路器，當變壓器高壓側開關為斷路器柜時，低壓總開關宜選擇B類的斷路器，從而實現高低壓的配合；第二，如果變壓器的高壓側開關是負荷開關—熔斷器組合柜，低壓柜間可能發生短路故障，短路故障，并通過計算熔絲燒斷的時間，確定電流大小，從而實現高低壓的電流轉換。

4 結語

在電力系統中，10 kV配電房是電力系統的一個核心環節。配電房中高低壓開關對配電系統的安全性能具有很大的影響。而且高低壓開關的選型涉及很廣的知識，我們應當參照高低壓開關的性能、特征、參數，并結合電網的實際運行需要，來選擇高低壓開關。在規范管理的情況下，實現高低壓開關的配合，才能維護電力系統的穩定性，為我國電力事業的發展提供助力。

參考文獻

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