10kV配电房高低压开关选择与保护

10kV配电房高低压开关选择与保护

陈卓杰

（广州德晟电力科技有限公司511406）

摘要：作为电力工作人员来说，应当对配电房内的高压低压开关设备的使用、个性和电气数据要全方位的了解，依据现实的使用情况和配电房未来的发展为方向，让各级别的开关设备在标准化的基础上互相配合协助，并且使配电体系供电更加可靠具备依赖性，推进国内电力行业的发展创新，与国际接轨，本文主要探讨的就是关于该专业领域10kV配电房高低压开关选择与保护问题的探讨。

关键词：10kv;配电房高低压开关；选择；保护

引言

在10KV配电房当中最为重要的设备之一就是合适的开关，特别是高低压开关的选择，不过在此类开关的选择时会存在一些问题，也在对其进行保护时有着许多需要完善的地方，这也是大多数管理者在实际管理当中较为头疼的方面之一。对于配电房高低压开关的具体保护体现在以下几个方面:低压总开关和高压断路器柜的保护配合、低压总开关与高压负荷开关熔断器组合电气的保护配合以及低压开关选用的主要方法。其中低压选用方面值得注意的是，一般情况下，选用的分支线配电开关应都配用A类断路器，倘若变压器高压侧开关是断路器柜时，则可以改换使用B类断路器。此外对于一些特殊的情况也需要多家注意，比如说熔断丝熔断时间超过一百秒的两倍以上时，选用的低压总开关切记使用具有延时功能的B类总开关，从而能够有效的进行全方位的保护配合。若短路电流值有变压器低压测定电流的十倍之大时，选用的低压总开关也应当为具有延时特性的B类断路器。

1.关于10kv变配电室的概述

1.110KV变配电室的定义

10KV变配电室含高压配电柜、低压开关柜、变压器以及连接线缆等。一般供电局、变电所的电都是通过高压配电柜，然后经变压器降压再到低压开关柜，低压开关柜再到各个用电的配电箱，从而达到为低压用户或用电设施配送电能的目的。

1.2高压断路器

伴随着我国电网的不断改进和工业不断发展，对断路器的使用安全性、大电流保护、开断要求卓见提高。少油断路器和多油断路器在90年代应用比较广泛，因断路器需要充油，产品的灭弧范围小，散热和绝缘系统不理想。运行过程中易发生故障，容易引起爆炸，对电网的影响范围广，现在基本已经退出市场。目前城网、配网自动化以真空断路器和SF6六氟化硫断路器采用为主。

1.2.1真空断路器

目前，35KV及以下变配电所中广泛采用户内型真空断路器，配用弹簧操动机构或永磁操动机构。为限制操作过电压，真空断路器可根据电路性质和工作状态配置专用的R-C吸收装置或者金属氧化锌避雷器。真空断路器有如下种类:

(1)分体式

分体式真空断路器的出现是由我国国情决定的，对我国真空断路器的普及起着相当重要的作用。分体式真空断路器有价格经济、旧柜改装方便等优势，适应于各种固定式开关柜，如GG-1A(Z)XGN2A10(Z)等，在国内仍有相当的市场。然而由于操动机构与本体不配套，产生的问题也较多。分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。分体式断路器由于操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之问存在偏差，导致不同期、弹跳数值偏大。如果不同期或弹跳都会严重影响真空断路器开断电流能力，影响真空断路器的使用寿命。b.由于分体式真空断路器存隐患，在更换真空断路器时应使用一体式真空断路器;定期检修工作时必须使用特性测试仪进行试，及时发现问题。通过对真空断路器的常见故障分析及处理经验总结，保证真空断路器的安全、可靠运行。

(2)落地式

早期生产的落地式真空断路器，问题较多。如窄型柜，相问和对地都需要加装绝缘隔板，构成复合绝缘，复合绝缘要求导体与绝缘隔板的10kV设备静空气距离大于30cm，窄型柜一般不易做到，常常使场强集中部位的绝缘隔板发热，加速绝缘老化。互换性较差，表明机械精度低，对隔离插头影响大，如果不同心，还会造成隔离插头发热。这些因素往往引发开关柜“火烧联营”。

2.高压开关及其参数选择

2.1高压开关

2.1.1负荷开关

负荷开关是国内早期使用的主要类型的高压开关，目前已从早期的产气式和压气式发展成SF6位负荷开关和真空负荷开关，相较于早期以气压为原原理的高压开关，上述两种类型开关在可靠性、成本低、后期维护上更具优势。

2.1.2负荷开关-熔断器

负荷开关-熔断器也是一种高压开关设备，其主要功能是保护变压器。作为一种组合式开关，其中的负荷开关只起开断/开合工作电流作用，而熔断器则是发挥短路保护作用。负荷开关与熔断器之间的功能发挥必须确保电流区段内二者正确配合才能实现。

2.1.3断路器

与上面的负荷开关-断路器作为一个组合式开关不同，断路器仅能发挥开端工作电流的作用，目前市场上主要有采用了弹簧操动机构造的SF6断路器和真空断路器两大类。

3.低压开关

3.1A类断路器

所谓的A类断路器，具体是指在短路状态下选择性保护无人为的短延时，其不要求额定短时耐受电流。该类断路器具有长延时过载、短路瞬动而无短路短延时保护特性的优点。目前市场上此类断路器对塑壳制造，亦有部分采用电磁铁作过载和短路保护。

3.2B类断路器

所谓的B类断路器，具体是指在短路状态下，其能够选择性保护有人为短延时性调节，这类断路器对额定瞬时耐受电流有明确要求。相较于A类断路器，其突出差别在于具备了从长延时过载、短路短延时到短路瞬动保护三段保护，突出优势在于下级断路器分断时上级断路器能保持不动，即选择性保护。我们常用的万能断路器、使用电子脱扣器和智能控制器的断路器都属于B类断路器。

3.3低压开关的主要参数选择

3.3.1额定电压

低压开关的额定电压主要指的是线电压。

3.3.2额定电流

即确保断路器在正常工作状态下达到的电流，以壳架等级来代表断路器的外形大小，据此显示断路器的最大额定电流。

3.3.3A,B类断路器的过载、短路保护特性

A类断路器长延时过载、短路瞬时分闸时间一般居于20-30ms之内;B类断路器则一般为O.ls的倍数。

3.3.4短路分断能力

极限分断能力和运行短路分断能力。是短路分析能力的两种类型。根据断路器的额定短路分断能力线路的预期短路电流的原则来看，额定短路分断能力是指极限分断能力还是指运行短路分断能力的问题，笔者认为还是选择运行短路分断能力为好，保险系数更大些。

3.4主要参数选择

3.4.1额定电压

相间电压即线电压就是所说的额定电压

3.4.2额定电流

确保短路设备在正常运行时所需要的电流

3.4.3过载、短路保护特性

当二段式的过载长延时、瞬间短路的情况对短路瞬间保护分闸的时间大概在二十到三十微秒以内，对三段式的保护时间大概都是在0.1的倍数。

3.4.4短时耐受电流

在规定条件下，短时耐受电流是指断路器承载的短时耐受电流值。其一般适用于B类断路器。3.4.5短路分断能力

短路分断本领包括极限分断本领和工作中短路分断本领。当前电气建筑策划中因为规定断路器设备的短路分断能力不能高于预计的短路电流的规则，具有断路器设备的既定短路分断能力和工作中短路分断能力这两种讲法。

4.总结语

可以说10kV配电设备的配电房在供配电单元起着重要的主力作用，配电房的设备都是极具复杂以及多样的，尤其是对高低压开关的控制，如果不能协调好，就会造成管理上的不便，并且随着城乡电网的不断改革，用户需电要求也在提高，所以配电房的建设必须要按照规则规范进行选择。

参考文献

[1]连理枝.低压断路器及其应用[M].北京:中国电力出版社。2003

[2]李瑞荣.东方短路电流实用计算[M].北京:中国电力出版社。2001.

[3]电力工程电气设备手册(电气一次部分上、下册)[M].北京:中国电力出版社。1998[3]