10kV配电房高低压开关选择与保护探究

10kV配电房高低压开关选择与保护探究

韩宁王鹏芳

(国网山东省电力公司东营市垦利区供电公司山东257500)

摘要：电力是一项基础性能源，可以为生产生活提供动力支持，实现工作的有效开展。10kV配电系统配电房中的高低压开关具有重要的作用，目前仍然存在很多不足之处，需要进一步的改善。文章先介绍了基本内容，再论述选择和保护的策略，从而保障电力系统的正常运行。

关键词：10kV配电房；高低压开关；选择与保护

引言：

近年来我国城乡电网建设的规模在不断扩大，各行各业用电的需求持续增高，对配电系统提出了更高的要求。因此要坚持从实际情况出发，针对于10kV配电房而言，要制定出切实可行的策略，对高低压开关进行选择和保护，减少不利因素的影响，为电力企业创造更大的经济效益。

一、高压开关的相关内容

（一）负荷开关

主要功能是对电流进行控制，也就是接通和关闭工作电流，是重要的组成部分。按照不同的方式可以分为产气式和压气式两种类型，实际中要具体问题具体分析，才能发挥出最大的作用。随着科学技术的发展，在二十世纪九十年代，开始使用SF6以及真空负荷开关，在原有的基础上有了较大的改进，具有可靠性高、成本低、免维护的特点，从而迅速的推广使用。现实情况是复杂多变的，要树立起创新的意识，不断攻克技术难题，才能研发出更先进的负荷开关。在改进的过程中让系统更加的完善，大大提高工作的效率和质量，提高整体的水平。

（二）负荷开关-熔断器组合电器

主要是对变压器开关设备起到一定的保护作用，避免受到其它因素的影响。前文中提到负荷开关的主要功能是连通和关闭工作电流，相比之下开断能力存在严重不足，产生了较大的局限。熔断器是非常重要的部件，可以防止短路情况的发生，让系统始终处于平稳的状态中。从设备构造来看，负荷开关和熔断器之间存在着一个间隔区域，也就是电流区域段。负荷开关和熔断器要实现相互之间的配合，才能真正发挥出保护的作用，让系统正常的运转。由此可见，负荷开关-熔断器组合是关键的组成部分，在整体中起到至关重要的作用。

（三）中压断路器

是指可以断开电路电源的开关，可以分为SF6断路器和真空断路器，二者有

着共同的特性，都采用了弹簧操动设计。为了满足工作的需要，国内相关的技术人员在进行深入的研究，设计出永磁式操作方案，具备的功能更加强大。继电智能化的快速发展，断路器会更加地全面、先进。但实际作用并不会发生太大的变化，主要在二、三段式保护以及带反时限功能的保护这几个方面。技术创新并不是一蹴而就的，需要在实践中反复试验，总结出宝贵的经验，才能取得实质性的突破，全面提升中压断路器的工作水平，有效的实现整体结构优化。

二、变压器的分类和工作原理

工作原理是通过自身对电压高低的调控，达到对电能的输送、调配以及使用，

是一个体系的过程。主要有油浸式变压器和干式变压器，分别应用在不同的环境中。同时对变压器的选择有一定的要求，要结合实际情况来看，如果处于户外、多尘的环境中，要选用密闭型变压器或者防腐型变压器，可以减少对其造成的影响。如果供电的要求并不高，可以采用三厢油浸自冷变压器，相反处于高层建筑、电厂、化工等严峻的场所要采用干式变压器。因此要坚持具体问题具体分析的原则，实现设备最优化的配置，将其放在适当的位置中，才能发挥出最大的作用。

三、低压开关的相关内容

（一）A类断路器

相关的规范对低压开关设备以及控制设备第二部分断路器中指出：A类断路器在短路的情况下，无法知道作用在负荷侧另一短路保护装置的选择性保护，主要原因是其具有过载长延时、短路瞬动的特点，不具备无短路延时保护特性，自身存在着严重的缺陷。当然也存在一些特殊的例子，HM3、T1M1、CM1中的部分万能式断路器也属于A类断路器，所以要全面的考虑。A类断路器并不是非常完善，需要进一步的改进，才能满足实际工作的需要。要弥补其中存在的缺陷，开发出更多的功能，可以应对突发的情况，从而降低故障发生的概率。

（二）B类断路器

B类断路器在短路的情况下，可以根据实际情况进行调节，要求其具有额定短时耐受电流，最显著的特点就是三段保护，即过载长延时、短路延时以及短路瞬动保护。全额保护是指下级负载发生短路故障，导致相应的断路器瞬动，而电流会输送到上一级的电路中，如果上一级线路没有短路延时，则在下一个线路发生故障时，可以和断路器同时跳闸，出现大面积停电的情况。另外还有一种选择性保护，就是在下级断路器跳闸时，分断时间在20ms-30ms之间，上级断路器短路的动作时间只有0.1s的延时，就可以保证下级断路器分断时间内，上级断路器依然保持工作状态，从而实现了保护的作用。

四、相关设备选择的参数

（一）额定电压和壳架额定电流

额定电压是指相间电压，也就是线电压，要保持在一个稳定的状态之下，避免产生过大的波动。壳架额定电流最具代表的就是断路器外形方面的特征，并以此决定断路器的最大额定电流，也就是能够为断路器正常工作提供保障的电流，同时又称之为脱扣额定电流。参数对系统运行的影响非常大，所以要进行严格的控制，保证控制在合理的范围之内。当然电压和电流也不是一成不变的，可以根据实际情况做出相应的调整，保证达到最理想的状态。要求工作人员树立起求真务实的态度，要认真负责的对待，避免过程中出现失误的情况。

（二）过载、短路保护特性

通常情况下分闸时间在20ms-30ms之间被称为二段式保护，如果时间为0.1s的倍数则是三段式保护，因此要进行全面的分析，才能实现正确的判断。ICW只能应用在B类断路器中，也就是具备短路短时延时性断路器。短路是电力系统常见的故障，导致电能无法输送到要求的目的地，对生产活动造成影响，所以要防止短路情况的发生，设备具体的保护装置，减少外界因素的干扰。每个部件都有特定的功能，所以要布置在具体的位置上，通过相互之间的协调配合，才能达到预期的目标。

（三）短路分断能力

可以划分为极限分断能力ICU和运行短路分断能力ICS，从目前情况来看，

短路分段能力具体指哪一种，并没有权威的定论，仍然处于研究的过程中。大多数电气工程师比较倾向短路分断能力ICS，最主要的原因是保险系数非常好，具有较强的可靠性。国内小型断路器产品的分段能力大部分处于4.5-6kA，而且稳定性不好，因此制约了小型断路器的发展。断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力，无论是A类或者B类断路器，运行短路分断能力小于极限短路分段能力ICU，可以作为产品合格的标准，进行有效的判断。

五、高压开关和低压开关的配合保护

首先是低压总开关和高压断路器柜的保护配合。其次是低压总开关和高压负

荷开关熔断器组合电气的保护配合。最后是低压开关选用的方法。分支线配电开关要全部选用A类断路器，一旦变压器高压侧开关是断路器柜时，就要选用B类断路器。如果熔断丝熔断时间超过100s的2倍以上，低压总开关一定要选用带有延时性的B类总开关，可以实现最佳的保护配合。当短路电流值大于变压器低压测定电流的10倍时，总开关要选用有延时性的B类断路器，可以满足低压总开关和低压出线开关在时间上的配合。只有实现协调配合，才能实现系统的正常运转，在规定的时间内完成任务。

结语：

综上所述，在10kV配电系统中，配电室高低压开关的选择非常重要，直接决定了后续工作的开展。要对开关有全面的了解，和目前的发展现状相结合，在规范化的前提下，有效实现各级开关的配合，提高供电系统的稳定性。

参考文献：

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