10kV配电房高低压开关选择与保护分析

10kV 配电房高低压开关选择与保护分析

陈赞接

海南红塔卷烟有限责任公司， 海南 海口 571137

摘 要：10kV配电房作为整个电力系统中的核心环节，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，10kV配电房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。

关键词：10kV；配电房；高低压；开关选择；保护

引 言：作为电力系统的核心环节之一，配电房的稳定运行关系着整个电力系统的正常运转。配电房由多种器械设备组成，只有保障这些设备的良好配合，才能提升整个电力系统运行的稳定性。尤其是高低压开关的选择和相互保护配合，如果选择不合理，将会给电力系统带来巨大影响。因此，研究分析10kV配电房高低压开关选择与保护具有重要的现实意义。

1 10kV配电房高低压开关

1.1 高压开关

高压开关主要用于3kV以上电路，体现为以下几种形式：

1.1.1断路器。以绝缘介质为划分依据，可分为SF6断路器、真空断路器。在配电房中，弹簧操动机构和永磁式操动机构被广泛应用于断路器当中，已初步实现断路器的智能化和自动化控制，并可以实现电力系统的二段、三段式保护。供电系统正常运行时，可通过断路器开/断负荷电流；供电系统运行异常时（故障、超载），可通过断路器开/断故障电流，避免安全事故的发生。

1.1.2负荷开关。常见的负荷开关主要有SF6负荷开关和真空负荷开关。在配电房中，负荷开关的主要作用是对供电系统的工作电流进行开断，由于其具有稳定性高、维护费用低等优点，被广泛应用于配电房中。

1.1.3负荷开关—熔断器组合电器。负荷开关可以对供电系统起到开断、电流转移等作用，而对于较大的电流，如短路电流以及负荷过载产生的电流，则可以使用熔断器实现电路的断开，保护电路的正常运行。将二者组合起来，形成的负荷开关—熔断器组合电器被广泛应用于配电系统当中，不仅可以确保配电系统保持正常的工作状态，而且能够预防电路系统的故障。

1.2 低压开关

配电系统中，低压开关也称为低压断路器，常见的低压断路器有两种：（1）A类断路器：主要针对电路进行过载长延时短路瞬动保护；（2）B类断路器：不仅可实现A类断路器的作用，而且还能在电路短路时起到短延时保护的作用。

通过低压断路器在配电系统中的应用，可以对配电系统的电能进行合理分配，并保护电动机和电源线路，当电动机或者电源线路出现负荷过载及短路等问题时，可以自动切断电路机型，避免发生安全事故。

2 参数的选择

2.1 高压开关参数的选择

高压开关的参数和表1所示。

表1高压开关参数选择表

2.2 低压开关参数的选择

低压开关的参数如表2所示。

表2低压开关参数选择表

3 开关的选择

3.1 选择高压开关

当配电房线路中设备具有的变压器容量≤800kV·A，且干式变压器的容量≤1250kV·A时，可以将负荷开关柜作为配电房进出线高压开关的首要选择。而对于配电房内的变压器，一般选择负荷开关-熔断器组合器作为高压开关。当配电方线路中设备具有的变压器重量＞800kV·A，且干式变压器的容量＞1250kV·A时，应首选断路器开关柜，同时对出线柜的速断保护进行调整，通常情况下采用短路短延时保护功能，具体的延时时间为0.2~0.3s。

3.2 选择低压开关

选择分支线配电开关的低压开关时，通常选择A类断路器。为了能够使配电房的高压开关与低压开关相配合，如果选择断路器作为高压开关，那么应选择B类断路器作为低压端的低压开关。当配电房内的高压开关与高压端均使用负荷开关-熔断器组合器时，如果熔丝的熔断时间超过20ms，则选择低压开关时，应选择B类断路器。如果低压线路使用架空出线的形式，应选择A类断路器为低压开关。

4 10kV配电房中高低压开关的保护

4.1 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短，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，能够为配电网的正常运行提供保障。

4.2 高压断路器柜与低压总开关的配合保护

由于高压端速断保护的方式为定时保护，所以，在变压器低压侧出现短路等故障时，不会发生开关动作，从而能够实现配合保护的目的，也可以直接选择智能式短路短延时开关。如果高压断路器柜所使用的是反时限保护方式，则可以采用断路器直接对整定值的调节进行保护，所以，在低压侧，通常选择智能式带短路短延时开关进行时限保护配合。

4.3 高压负荷开关-熔断器组合电器与低压总开关的配合保护

在高压负荷开关-熔断器组合电器内，通常将熔丝作为与变压器一起进行配套使用，由于安装环境与安装地点之间存在较大的差异，从而导致反时限熔断也有所差异。低压总开关通常不会设置短路短延时，而且当短延时的时间＞0.1s时，如果出现三相短路故障时，则会导致高压侧的熔丝被直接熔断，但是低压总开关却不会作出相关的举动。

结束语

综上所述，作为供电系统的重要组成部分，在选择配电房的高低压开关设备时，必须考虑各方面因素，结合开关性能参数以及相关电气参数，选择适用的开关，并确保各级开关之间的保护协调配合，以提升供电系统的安全性和稳定性。

参考文献

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