厂用电高低压开关选择与保护分析

厂用电 高低压开关选择与保护分析

林锐

中国能源建设集团广东火电工程有限公司 510735

摘要：厂用电高低开关作为整个电厂电气系统的核心组成部分，与电力系统的稳定运行有直接的关系，会影响电力系统运行的稳定性与安全性。但是，厂用电中的设备与器械种类非常多，其中，高低压开关的选择与配合非常重要，如果选择不合理，会对电力系统的运行造成巨大的影响。基于此，以下对厂用电高低压开关选择与保护进行了探讨，以供参考。

关键词：厂用电；高低压开关选择；保护分析

引言

厂用电高低开关作为整个电厂电气系统的核心组成部分，它的稳定运行对于整个电力系统的正常运行至关重要。厂用电中的高低开关由多个仪器组成，通过确保这些设备的正确连接，提高了整体功耗的可靠性。尤其是低压开关和相互保护设备的选择不当，可能对电力系统产生重大影响。为此，分析高压开关6kV厂用电的选型和保护具有重要意义。

1.保证电力高压开关柜的设备安全性的时代意义

电力高压开关柜在电力系统的发电、输电、配电、电力转化和消耗中起到重要的作用，以上提到的都是电力系统的重要环节，任何一个环节不能正常地工作，都会影响到电力系统的正常运行。在人类高度依赖电力能源的今天，这样的突发事故是绝对不能允许的。也许某个环节的故障，就会影响到某个工作单位在长时间内无法正常工作，不计这些故障未排除阶段的时间对人类经济造成的影响，就是这个单位正常的生存成本都让人难以承受。因此保证电力高压开关柜设备安全工作是当今社会的重要科研工作。

电力高压开关柜的设备安全就是当代经济增长的保障，在这方面的技术必须达到顶尖水平，才能够满足人类社会发展的需求，同时保持人类社会的发展速度，保证电力高压开关柜设备安全性的时代意义就在于此。在这方面的科研工作必须稳扎稳打，狠抓狠攻关，才可以给电力系统正常工作套上时代发展的绿卡。

2.电器开关出现故障的诱因

2.1设备质量不达标

质量因素在变电站运行中是变电站设备故障最为常见的诱发因素。主要是由于电厂为减少成本投入使用了质量较差且设计不完善的设备，设备在系统运行中会产生严重的磨损问题，尽管短期内并不会出现异常，但是长此以往，劣质部件和设备会先受到磨损，产生运行异常和严重故障问题，破坏系统运行的整体性能。且长期多次使用的劣质设备也会引发电压不稳等问题，不仅会缩短系统的使用寿命，也会破坏其他电力线路，甚至还会在故障排除和维修的过程中消耗较长时间，损坏后无法推动检查工作的顺利进行，对输电系统产生较大影响，降低工程的经济效益。

2.2设备的线路接触不良

事故案例：2016年8月某电厂#1主变低压侧631开关因发热造成开关柜内部三相短路烧毁。

初 步分析是：1#主变 6kV侧 631手车开关柜内断路器 A相梅花触头上侧与静触头间接触不良发热，最终发展成梅花触头对静触头电弧放电，导致真空断路器铜触指严重烧损，散热件熔化，静触头盒烧毁并产生大量的含有金属离子、碳合物的烟气，造成母线三相对地短路（见附图）。

设备的线路问题也是导致故障出现的最基础的原因，电气的开关设备是由变压器等一系列的设备组成的，当各个设备和与之相连的电路都能够平稳运转时，才能确保整个系统的顺利运行，如果其中有哪一环出现了错误，整个系统就会发生故障。而且，随着时间的推移，难免会有某一个零部件出现松动的问题。一旦发生了接触不良的问题，严重的将会导致整个变电站系统无法正常运转，降低甚至丧失变电站功能。电气开关设备大多数是接触式的，有时触头接触导致设备出现发热的现象，有的部分热能直接传递给设备外壳，而另外的部分则通过介质的传播到设备的其他地方，这样由于高温的影响，电气设备的使用寿命大大降低。还有的设备未能接地，导致电压变大，严重时会发生危险情况。

2.3电气开关设备连接线路存在问题

电厂变电所的电气开关设备具有综合性和复杂性，主要由变压器、配电柜和断路器等设备构成，且需要以线路连接，最终形成完整的系统，只有充分保证设备与电路的正常运行，方可推动电器开关系统的平稳运行。如系统运行中出现线路短路和断路或接地不良、无接地等问题，则会阻碍变电站系统的平稳运行，出现剩余电压过高的问题，直接损坏设备，无法发挥变电站的功能。

3.厂用电中高低压开关的保护

3.1变电站出线开关柜与配电房高压开关柜的配合保护

对于我国目前变电站中的保护装置与开关选择，因为配电单元比较复杂且配电线路比较断，如果仅借助电流整定，无法实现继电保护，而且在电力系统的变电站内，无可以使用延长时间的方法完成保护配合。对于全电缆线路来说，因为其发生瞬时性故障的概率较小，所以，不能使用重合闸。如果供电主干线使用全电缆线路，那么发生故障时，会因为无法重合闸而导致整个线路停电。而将负荷开关-熔断器组合器作为变压器保护柜，就能在发生线路故障时，利用熔断器将短路故障切断，具有非常良好的性能，同时将变压器出线开关与负荷开关-熔断器组合器进行配合，能够为配网的正常运行提供保障。

3.2低压开关类别选择原则

电路中分支配电装置的低压开关通常选择a类断路器。当高压装置的高压开关在选择过程中使用断路器时，隔离开关元件b用作低压开关，实现厂用电的充分保护辅助；如果将高压开关与负载开关一起使用，并且连接开关和机柜之间的连接开关和机柜之间的连接开关必须小于200毫秒，则机柜单元将用作机柜单元的低压开关。

3.3开关柜和总开关之间的调节保护低压

由于高压速度的保护是及时进行的，在变压器底面短路等故障时，不会采取开关动作来最大限度地发挥保护作用，或者可以直接选择智能短延时开关。如果使用带有抗干扰的高压开关，则设定值跳线直接与断路器一起使用，因此通常选择带有短路延迟开关的智能开关来完成额定值。

3.4低压开关和高压探针组合电机的保护装置

保险丝与变压器一起使用，与高负荷开关一起使用。备份通常会因安装位置和安装环境而异，具体取决于时间保护。低压总开关通常延迟时间短，延迟时间短于0.1s。当低压出口和低压分支线路上发生三相短路时，会导致低压开关处于非活动状态时高压侧立即备份。

3.5重视设施线路问题

高度重视设备接地与地网络的联通情况，如出现接地不良则会使变压器的部分设备出现运行异常，进而对其他设备产生不利影响。地线接触不良容易引发雷击或残压过高的问题，危险性较强，且具有偶发性。出现问题后也会对其他设备造成明显的损害，无法承受短路电流产生的热量，造成接地引下线熔断等问题。设备金属外壳上附带高压，此时，高压电对低压二次回路的反击现象也更为频繁，由此引发严重的损失。再者，务必高度重视高负载电力设施，依据计划做好线路的周期性检修和更换工作。

3.6政府加大对电力系统的投入和建设

当今社会，电力系统已经是经济发展中不可或缺的部分，对电力系统的建设就至关重要。但因为一些电气设备造价昂贵，小型企业由于资金短缺，根本不能经常更换设备，政府应加大对电力系统的资金投入，对陈旧破损设备及时淘汰，将会避免发生重大事故的发生。提高设备的更新效率，加强电力建设的产能，重点培养电力建设专业型人才，以此推动我国的经济建设与发展

结束语

对于配电系统而言，配电房中高低压开关的选择需要综合考虑各种因素，不仅仅需要对开关本身功能进行分析，还需要对各项电气参数进行综合考虑，结合配电网的发展情况以及实际运行情况进行选择，将各级开关进行配合使用，保证配电系统运行的科学性和可靠性。

参考文献

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