10kV變配電所低壓開關(guān)的保護(hù)措施探究

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10kV變配電所低壓開關(guān)的保護(hù)措施探究

王莉

廣東歐姆龍電力工程有限公司廣東南海528200

[摘要]近些年來，我國電力事業(yè)得到了快速的發(fā)展，人們的用電需求也越來越高，在我國整個電網(wǎng)系統(tǒng)中，10kV變配電所的作用及功能都是非常大的，然而，現(xiàn)階段我國10kV變配電所低壓開關(guān)保護(hù)這一方面出現(xiàn)了一些問題。針對這一點，本文首先分析了10kV變配電所低壓開關(guān)保護(hù)中存在的問題，并在此基礎(chǔ)上提出了加強(qiáng)10kV變配電所低壓開關(guān)保護(hù)的相關(guān)措施，具有一定的現(xiàn)實參考意義。

[關(guān)鍵詞]10kV變配電所；低壓開關(guān)；問題；保護(hù)

1、10kV變配電所低壓開關(guān)保護(hù)中存在的問題

一般來講，10kV變配電所低壓開關(guān)通常有兩種動作特性：短路瞬動以及過載短延時。其中，瞬動動作開關(guān)往往產(chǎn)生低于0.1s的動作時間，而短延時過電流開關(guān)往往產(chǎn)生0.1s至0.4s的動作時間。通常情況下，在10kV變配電所中的低壓開關(guān)與高壓開關(guān)之間，存在很多的保護(hù)級數(shù)，而且每個開關(guān)保護(hù)的操作都具有不同的特性，這就導(dǎo)致上下級的保護(hù)配合中出現(xiàn)一些列的問題。

1.1低壓開關(guān)容量過大

通常情況下，在10kV變配電所中，選擇過大容量的低壓開關(guān)，會導(dǎo)致在低壓開關(guān)還沒有脫扣之前，上一級的保護(hù)就已經(jīng)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，從而造成上下級保護(hù)配合也就是保護(hù)選擇性的破壞。

1.2電流速斷整定值計算

一般而言，10kV變配電所中電流速斷整定值的計算通常會以3倍的過流定值為參照，這種計算方式會使電流速度整定值與實際的短路電流之間存在較大的差異，定值過小，就不能及時的發(fā)生電流速斷保護(hù)動作，從而對保護(hù)選擇性造成破壞。

1.3保護(hù)級數(shù)過多

以供電局規(guī)定的時限為依據(jù)，對下級保護(hù)進(jìn)行推算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)時限之間不存在任何臺階，具體來講，過流保護(hù)、速斷保護(hù)的上下級保護(hù)時限分別為0.4s、0.1s，在這種情況下，上下級保護(hù)很難進(jìn)行正確的配合。

1.4低壓開關(guān)漏電

低壓開關(guān)漏電現(xiàn)象主要體現(xiàn)在三個方面：第一，支路開關(guān)漏電時不會有任何動作的發(fā)生，從而導(dǎo)致總開關(guān)出現(xiàn)錯誤的動作；第二，長短線懸殊系統(tǒng)的長線路出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時，支路開關(guān)不會有任何動作的發(fā)生，從而導(dǎo)致總開關(guān)出現(xiàn)錯誤的動作；第三，對分路開關(guān)以及總開關(guān)執(zhí)行閉合操作時，分路開關(guān)會發(fā)生漏電閉鎖故障，同時總開關(guān)發(fā)生跳閘漏電故障。

2、10kV變配電所低壓開關(guān)的保護(hù)措施

2.1根據(jù)實際負(fù)荷選擇低壓開關(guān)

在實際應(yīng)用中，選擇低壓開關(guān)時，首先要認(rèn)真統(tǒng)計低壓用戶用電負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上明確相應(yīng)的額定電流，這樣一來，在應(yīng)對因低壓故障而產(chǎn)生的穿越電流時，就避免了容量過大的低壓開關(guān)沒有發(fā)生動作而導(dǎo)致高壓開關(guān)發(fā)生錯誤動作的情況出現(xiàn)。

2.2優(yōu)化保護(hù)級數(shù)

目前，我國10kV變配電所通常依靠綜合自動系統(tǒng)或者計算機(jī)來進(jìn)行內(nèi)部保護(hù)，一般不會出現(xiàn)保護(hù)拒動的現(xiàn)象。為了實現(xiàn)上下級的全面保護(hù)，就只能對保護(hù)級數(shù)進(jìn)行壓縮，將變配電所以往的四級保護(hù)設(shè)置為進(jìn)線以及饋線這類的兩級保護(hù)。在地方供電局專線柜提供的延時為0.1s的情況下，實施兩級保護(hù)，就意味著10kV變配電所也必須將延時設(shè)置為0.1s，然后通過整定值來實現(xiàn)保護(hù)配合，通常情況下，供電局專線柜的電流速斷整定值要比10kV變配電所受電柜的整定值高出很多。

2.3選擇合適的斷路器

一般來講，在實際運行過程中，與10kV變配電所低壓開關(guān)相匹配的斷路器主要有A、B兩類，依據(jù)《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》中的相關(guān)規(guī)定來選擇A類斷路器，同時明確兩點要求，第一，在沒有人為干預(yù)的情況下，該斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)選擇性的短暫延長；第二，該斷路器不會限制短時額定耐受電流。總之，A類斷路器應(yīng)該具備如下幾點特征：瞬動短路、負(fù)載大長延時以及無短路短延時等。在有人為干預(yù)的情況下，為了實現(xiàn)短延時，低壓開關(guān)選擇性保護(hù)時主要采用B類斷路器。一般而言，B類斷路器主要包括職能控制器、使用電子脫扣器以及萬能斷路器，在具體實踐中，要求B類斷路器能夠適應(yīng)短時額定耐受電流，而且通常在短路瞬動、負(fù)載大長延時、短路短延時這三個階段發(fā)揮其保護(hù)功能。總之，10kV變配電所分支線配電開關(guān)通常會選擇A類斷路器，但是當(dāng)斷路器柜安裝在變壓器的高壓側(cè)時，10kV變配電所低壓總開關(guān)會選擇B類斷路器，只有這樣，才能保證低壓斷路器與高壓斷路器實現(xiàn)全面的保護(hù)配合；此外，變壓器高壓側(cè)開關(guān)為跌落式熔斷器與負(fù)荷開關(guān)的組合時，通過電流大小不同，熔絲熔斷時間也不同，在熔絲熔斷所需時間高于200s的情況下，10kV變配電所低壓總開關(guān)也應(yīng)選擇B類斷路器，從而實現(xiàn)全面的保護(hù)配合。跌落式熔斷器熔斷時間如下表所示。

表1　跌落式熔斷器熔絲熔斷時間

2.4低壓開關(guān)漏電保護(hù)

（1）利用零序電壓法檢測漏電電阻。如果低壓漏電保護(hù)裝置具備一定的防爆性能，那么就必須采用一致的方法來檢測支路開關(guān)以及總開關(guān)的漏電電阻，也就是零序電壓法。用該方法來檢測不僅可以避免受到系統(tǒng)電容及電壓的影響，同時對于低壓開關(guān)漏電保護(hù)而言，還可以滿足檢測準(zhǔn)確度以及響應(yīng)速度的相關(guān)要求。（2）全面提升漏電保護(hù)。一般而言，在具體實踐中僅僅依靠零序電壓法是不太可行的，在某些方面會產(chǎn)生一些限制，因此，在決策時可以結(jié)合多種方法原理，通過智能轉(zhuǎn)換實現(xiàn)漏電保護(hù)的全面提升，從而在質(zhì)量及效率上有效增強(qiáng)10kV變配電所低壓開關(guān)的漏電保護(hù)。（3）實現(xiàn)開關(guān)常閉觸點與直流回路、斷路器輔助觸點的串接。一般來講，10kV變配電所低壓開關(guān)中通常都存在一些未經(jīng)使用的多余的常閉觸點，只要在斷路器、直流回路的輔助觸點與這類觸電之間完成串接工作，就可以實現(xiàn)斷路器中輔助觸點及主觸點工作的同步性。（4）分開直流、交流回路。在分開交、直流回路的基礎(chǔ)之上，將容量較小的電容設(shè)置為隔直電容，同時在電抗器上端對隔直電容采取改接操作，這樣以后，低壓開關(guān)跳閘漏電故障就可以得到很好的解決。但是需要注意的一點是，采取這一系列方法的前提要求就是制造商設(shè)計低壓開關(guān)時需要不斷地改進(jìn)。

3、總結(jié)

總而言之，在整個電網(wǎng)系統(tǒng)中，10kV變配電所低壓開關(guān)的保護(hù)以及同高壓開關(guān)之間的保護(hù)配合通常會涉及到很多其他層面的問題，在研究探討10kV變配電所低壓開關(guān)的保護(hù)時，不僅需要對配變電所供電的可靠性及安全性進(jìn)行充分的考慮，同時還要對變配電所各級保護(hù)的配合以及高低壓開關(guān)之間的保護(hù)配合加以考慮，此外，還要嚴(yán)格把控低壓開關(guān)漏電保護(hù)裝置的運行及質(zhì)量，靈敏準(zhǔn)確的檢測低壓開關(guān)漏電保護(hù)，從而有效提高10kV變配電所供電的安全性及可靠性，為電力用戶的安全穩(wěn)定用電提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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