10kV配電房高低壓開關(guān)的選擇與保護配合

龍璽　袁科鋒　盛烽

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力事業(yè)為經(jīng)濟發(fā)展提供了堅實的物質(zhì)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(guān)注的重要課題。該文分析了10 kV配電房的高低壓開關(guān)的相關(guān)性能，并提出了一些保障10 kV配電房高低壓開關(guān)的安全性的建議，希望可以為電力行業(yè)的發(fā)展提供一些參考，促進我國電力事業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：10 kV配電房 高低壓開關(guān) 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(tǒng)的核心環(huán)節(jié)之一，對維護電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)具有重要的影響。配電房內(nèi)置有許多種類的器械設(shè)備，需要做好相互之間的配合，才能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在10 kV配電房中，高低壓開關(guān)之間保護配合不合理將會為電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)添加很多麻煩，這嚴重影響了電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。為維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，國家逐漸完善了城鄉(xiāng)電網(wǎng)，規(guī)范了10 kV配電房內(nèi)的相關(guān)設(shè)備，大大方便了電力系統(tǒng)的管理。

1 高壓開關(guān)

10 kV配電房內(nèi)的高壓開關(guān)一般分為：負荷開關(guān)、負荷開關(guān)—熔斷器組合電器和斷路器三類。負荷開關(guān)是用于斷開或閉合工作電流的開關(guān)，我國主要使用真空負荷開關(guān)，其具有成本低、可靠性高、免維護等優(yōu)點，因此很受用戶的青睞。而負荷開關(guān)—熔斷器組合電器中的符合開關(guān)符合電流的開與關(guān)，而熔斷器則是主要負責短路保護，這種開關(guān)中的熔斷器主要是在電路系統(tǒng)電流因某些原因過高而超過原來設(shè)置的限定值時，熔斷器撞針就會使跳閘帶動負荷開關(guān)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(guān)，可以采用彈簧操動機構(gòu)，國內(nèi)現(xiàn)階段正在研發(fā)永磁性操動機構(gòu)，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)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(guān)中的主要任務(wù)是在正常運行時用它接通或切斷負荷電流；在發(fā)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(shè)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(shè)備的最高承受電壓。隨著國際化的發(fā)展，國內(nèi)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(guān)—熔斷器組合來控制配電電壓，配電變壓器的電流容量應(yīng)當?shù)陀?250 kVA，但是，如果配電器容量超過了這個標準，再使用負荷開關(guān)—熔斷器組合將不再安全，而適宜選用斷路器開關(guān)。高壓開關(guān)具有阻斷電流的能力，這就要求其需要具有良好的動熱穩(wěn)定承受能力。

1.3 轉(zhuǎn)移電流

當熔斷器與負荷開關(guān)的智能進行轉(zhuǎn)換時，如何低于該轉(zhuǎn)換值，熔斷器將斷開，而后兩相電流由負荷開關(guān)斷開。相反，當轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移電流的故障電流時，負荷開關(guān)無電流分斷，成為空載的機械動作。

2 低壓開關(guān)

10 kV配電房中的低壓開關(guān)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(guān)系統(tǒng)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(guī)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(jù)電力學的基本原理；斷路器的額定分斷能力應(yīng)當大于或等于線路的預(yù)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(guān)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(guān)的配合水平。配電房根據(jù)短路電流的大小判定事故的原因，進而實現(xiàn)設(shè)備的自動化處理。

3.2 低壓總開關(guān)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(cè)短路，并將之歸算到一次側(cè)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(cè)的三相最大短路電流，I2為變壓器低壓側(cè)短路時候，三相最大短路電流經(jīng)過折算后到高壓側(cè)的電流數(shù)值。從這一原則中我們可以發(fā)現(xiàn)，如果高壓側(cè)的速斷保護是固定值，那么開關(guān)是不會采取相應(yīng)動作的。這就要求在10 kV配電房中選擇開關(guān)時，應(yīng)當選用智能開關(guān)，實現(xiàn)高低壓開關(guān)的完美配合，避免高低壓轉(zhuǎn)換過程出現(xiàn)時差，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能型的帶短路延時的開關(guān)，可以通過自動化設(shè)備實現(xiàn)低壓側(cè)總開關(guān)的相互配合，從而節(jié)省人力資源。

3.3 低壓開關(guān)類別的選擇原則

在高低壓開關(guān)類別選擇過程中，選擇合適的開關(guān)類型對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有很高的價值。在選擇低壓開關(guān)的過程中應(yīng)當遵循三個重要的原則：第一，分支配線的開關(guān)應(yīng)當選擇A類的斷路器，當變壓器高壓側(cè)開關(guān)為斷路器柜時，低壓總開關(guān)宜選擇B類的斷路器，從而實現(xiàn)高低壓的配合；第二，如果變壓器的高壓側(cè)開關(guān)是負荷開關(guān)—熔斷器組合柜，低壓柜間可能發(fā)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(xiàn)高低壓的電流轉(zhuǎn)換。

4 結(jié)語

在電力系統(tǒng)中，10 kV配電房是電力系統(tǒng)的一個核心環(huán)節(jié)。配電房中高低壓開關(guān)對配電系統(tǒng)的安全性能具有很大的影響。而且高低壓開關(guān)的選型涉及很廣的知識，我們應(yīng)當參照高低壓開關(guān)的性能、特征、參數(shù)，并結(jié)合電網(wǎng)的實際運行需要，來選擇高低壓開關(guān)。在規(guī)范管理的情況下，實現(xiàn)高低壓開關(guān)的配合，才能維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為我國電力事業(yè)的發(fā)展提供助力。

參考文獻

[1] 趙國梁，孫元章，程林，等.南方電網(wǎng)動態(tài)電壓穩(wěn)定對其西電東送能力的影響[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28（14）：1-5.

[2] 李駿，李錫芝.關(guān)于低壓斷路器短路分斷能力選擇的討論[J].低壓電器，2010（14）：21-22.

[3] 馮關(guān)水.智能型萬能式斷路器的選型與應(yīng)用[J].電氣技術(shù)，2011（13）：15-16.endprint