10kV配電房高低壓開關選擇與保護分析

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中的核心環節，與電力系統的穩定運行有直接的關系，會影響電力系統運行的穩定性與安全性。但是，10kV配電房中的設備與器械種類非常多，其中，高低壓開關的選擇與配合非常重要，如果選擇不合理，會對電力系統的運行造成巨大的影響。

2 10kV配電房高低壓開關

2.1 高壓開關

2.1.1 斷路器

斷路器主要的作用是斷開短路電流，根據絕緣介質的種類不同，其被分為真空斷路器和SF6兩種類型。在斷路器的創新發展中，提出了永磁式操作機構，并且引入智能化理念，實現了自動化控制以及二段式和三段式保護。在電力系統的實際運行過程中，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發生故障或者出現超負荷的運轉時直接切斷故障電流，有效降低風險，避免事故的發生。

2.1.2 負荷開關

負荷開關主要的作用是斷開工作電流，如今，使用范圍比較廣泛的是SF6三工位負荷開關與真空符合開關。無論哪種負荷開關，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

負荷開關主要的作用是斷開電路系統，同時還能將電流轉移。而熔斷器組合電器應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，熔斷器內的撞針就可以自動工作，而后使負荷開關三相斷開，從而實現保護電路的目的。在如今的配電系統中，熔斷器組合電器是常用的一種高壓開關，其能夠確保配電系統的穩定運行，并降低故障的發生率。

2.2 低壓開關

在供電系統中的低壓開關也被稱作低壓斷路器，在實際應用中，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的性能，能夠自動保護電路，其主要被應用于配電系統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 參數的選擇

3.1 高壓開關參數的選擇

高壓開關的參數和表1所示。

表1高壓開關參數選擇表

3.2 低壓開關參數的選擇

低壓開關的參數如表2所示。

表2低壓開關參數選擇表

4 開關的選擇

4.1 選擇高壓開關

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

當配電方線路中設備具有的變壓器重量＞800kV·A，且干式變壓器的容量＞1 250kV·A時，應首選斷路器開關柜，同時對出線柜的速斷保護進行調整，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

選擇分支線配電開關的低壓開關時，通常選擇A類斷路器。

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

5 10kV配電房中高低壓開關的保護

5.1 變電站出線開關柜與配電房高壓開關柜的配合保護

對于我國目前變電站中的保護裝置與開關選擇，因為配電單元比較復雜且配電線路比較斷，如果僅借助電流整定，無法實現繼電保護，而且在電力系統的變電站內，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，那么發生故障時，會因為無法重合閘而導致整個線路停電。而將負荷開關-熔斷器組合器作為變壓器保護柜，就能在發生線路故障時，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與負荷開關-熔斷器組合器進行配合，能夠為配網的正常運行提供保障。

5.2 高壓斷路器柜與低壓總開關的配合保護

由于高壓端速斷保護的方式為定時保護，所以，在變壓器低壓側出現短路等故障時，不會發生開關動作，從而能夠實現配合保護的目的，也可以直接選擇智能式短路短延時開關。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節進行保護，所以，在低壓側，通常選擇智能式帶短路短延時開關進行時限保護配合。

5.3 高壓負荷開關-熔斷器組合電器與低壓總開關的配合保護

在高壓負荷開關-熔斷器組合電器內，通常將熔絲作為與變壓器一起進行配套使用，由于安裝環境與安裝地點之間存在較大的差異，從而導致反時限熔斷也有所差異。低壓總開關通常不會設置短路短延時，而且當短延時的時間＞0.1s時，如果出現三相短路故障時，則會導致高壓側的熔絲被直接熔斷，但是低壓總開關卻不會作出相關的舉動。

6 結語

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