10kV變配電所低壓開關的保護措施探究

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10kV變配電所低壓開關的保護措施探究

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，我國電力事業得到了快速的發展，人們的用電需求也越來越高，在我國整個電網系統中，10kV變配電所的作用及功能都是非常大的，然而，現階段我國10kV變配電所低壓開關保護這一方面出現了一些問題。針對這一點，本文首先分析了10kV變配電所低壓開關保護中存在的問題，并在此基礎上提出了加強10kV變配電所低壓開關保護的相關措施，具有一定的現實參考意義。

[關鍵詞]10kV變配電所；低壓開關；問題；保護

1、10kV變配電所低壓開關保護中存在的問題

一般來講，10kV變配電所低壓開關通常有兩種動作特性：短路瞬動以及過載短延時。其中，瞬動動作開關往往產生低于0.1s的動作時間，而短延時過電流開關往往產生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與高壓開關之間，存在很多的保護級數，而且每個開關保護的操作都具有不同的特性，這就導致上下級的保護配合中出現一些列的問題。

1.1低壓開關容量過大

通常情況下，在10kV變配電所中，選擇過大容量的低壓開關，會導致在低壓開關還沒有脫扣之前，上一級的保護就已經出現跳閘現象，從而造成上下級保護配合也就是保護選擇性的破壞。

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，就不能及時的發生電流速斷保護動作，從而對保護選擇性造成破壞。

1.3保護級數過多

以供電局規定的時限為依據，對下級保護進行推算，結果發現時限之間不存在任何臺階，具體來講，過流保護、速斷保護的上下級保護時限分別為0.4s、0.1s，在這種情況下，上下級保護很難進行正確的配合。

1.4低壓開關漏電

低壓開關漏電現象主要體現在三個方面：第一，支路開關漏電時不會有任何動作的發生，從而導致總開關出現錯誤的動作；第二，長短線懸殊系統的長線路出現漏電現象時，支路開關不會有任何動作的發生，從而導致總開關出現錯誤的動作；第三，對分路開關以及總開關執行閉合操作時，分路開關會發生漏電閉鎖故障，同時總開關發生跳閘漏電故障。

2、10kV變配電所低壓開關的保護措施

2.1根據實際負荷選擇低壓開關

在實際應用中，選擇低壓開關時，首先要認真統計低壓用戶用電負荷，在此基礎上明確相應的額定電流，這樣一來，在應對因低壓故障而產生的穿越電流時，就避免了容量過大的低壓開關沒有發生動作而導致高壓開關發生錯誤動作的情況出現。

2.2優化保護級數

目前，我國10kV變配電所通常依靠綜合自動系統或者計算機來進行內部保護，一般不會出現保護拒動的現象。為了實現上下級的全面保護，就只能對保護級數進行壓縮，將變配電所以往的四級保護設置為進線以及饋線這類的兩級保護。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，就意味著10kV變配電所也必須將延時設置為0.1s，然后通過整定值來實現保護配合，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變配電所低壓開關相匹配的斷路器主要有A、B兩類，依據《低壓開關設備和控制設備》中的相關規定來選擇A類斷路器，同時明確兩點要求，第一，在沒有人為干預的情況下，該斷路器能夠實現保護選擇性的短暫延長；第二，該斷路器不會限制短時額定耐受電流。總之，A類斷路器應該具備如下幾點特征：瞬動短路、負載大長延時以及無短路短延時等。在有人為干預的情況下，為了實現短延時，低壓開關選擇性保護時主要采用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類斷路器能夠適應短時額定耐受電流，而且通常在短路瞬動、負載大長延時、短路短延時這三個階段發揮其保護功能。總之，10kV變配電所分支線配電開關通常會選擇A類斷路器，但是當斷路器柜安裝在變壓器的高壓側時，10kV變配電所低壓總開關會選擇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全面的保護配合；此外，變壓器高壓側開關為跌落式熔斷器與負荷開關的組合時，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也應選擇B類斷路器，從而實現全面的保護配合。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低壓開關漏電保護

（1）利用零序電壓法檢測漏電電阻。如果低壓漏電保護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以及總開關的漏電電阻，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電容及電壓的影響，同時對于低壓開關漏電保護而言，還可以滿足檢測準確度以及響應速度的相關要求。（2）全面提升漏電保護。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，在某些方面會產生一些限制，因此，在決策時可以結合多種方法原理，通過智能轉換實現漏電保護的全面提升，從而在質量及效率上有效增強10kV變配電所低壓開關的漏電保護。（3）實現開關常閉觸點與直流回路、斷路器輔助觸點的串接。一般來講，10kV變配電所低壓開關中通常都存在一些未經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、直流回路的基礎之上，將容量較小的電容設置為隔直電容，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計低壓開關時需要不斷地改進。

3、總結

總而言之，在整個電網系統中，10kV變配電所低壓開關的保護以及同高壓開關之間的保護配合通常會涉及到很多其他層面的問題，在研究探討10kV變配電所低壓開關的保護時，不僅需要對配變電所供電的可靠性及安全性進行充分的考慮，同時還要對變配電所各級保護的配合以及高低壓開關之間的保護配合加以考慮，此外，還要嚴格把控低壓開關漏電保護裝置的運行及質量，靈敏準確的檢測低壓開關漏電保護，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定用電提供強有力的保障。

參考文獻

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