试论10KV变配电室高低压开关及电气设备选择

试论 10KV变配电室高低压开关及电气设备选择

田小强

广东易事特机电工程有限公司

摘要：要将10kV变配电室的首要优势展现出来，就需要对其高低压开关功能以及各类参数进行综合全面的考量，才能使变配电室的功能发挥得更加淋漓尽致。本文从10KV的变配电室的重要性出发，对变配电室的高低压开关进行详细的说明，并对电气设备的选择做出详细的阐述。

关键词：10kV变配电室；高低压开关；电器设备选择

一、10KV变配电室的重要性

配电室是变配电室的下级配置，在一个大的用电系统中首先由总降把高压降压然后分配给配电室，然后再由配电室将电能分配给到设备或用户。对于10KV的变配电室的设置更是十分重要，它为人们的生活以及生产都提供了很大的方便，而且人们的生产与生活也都离不开变配电室来分配电力。但是对于配电室来说他是一个十分复杂的体系，在其中需要有许多地方要特别注意，例如对于一些高低压开关的选择和一些电气设备的选择，都需要根据实际情况进行合理的选择。此外对于这些电气设备的安装以及一些配件的连接都有一定的规则。我们要通过这些连接方式作出一些预防措施，例如遇到一些突发情况时，可以进行及时的应对。这些都是需要我们在高低压开关和电气设备进行合理的选择。下面就对高低压的开关和电气设备这些需要注意的事项进行详细的说明。

二、10kV变配电室高低压开关分析

1.高压开关

（1）负荷开关

国内采用负荷开关，只断开和关闭工作电流，初步分为产气型和产气型。在20世纪90年代，SF6三负载开关和真空负载开关得到了广泛的应用。因为它们的可靠性很低，所以它们很便宜，而且从来没有得到过保证，能够满足用户的需求。

（2）负荷开关-熔断器组合电器

保证变压器设备的主要组合是负荷开关和熔丝装置。熔断器的主要功能是保证短路，负载开关主要负责开关的工作电流。这里负荷设备和熔丝设备下方区域也存在一定的过流。有必要对负荷设备和熔丝设备的工作进行协商，使传动系统得到越来越好的保护。

（3）断路器

断路器是切断短路电流的重要装置。由于导电介质的不同，常将其分为SF6断路器和真空断路器两大类。断路器采用弹簧操动机构，因此我国也开始对断路器进行开发和研制。提出了永磁操动机构，引入网络概念，构建了手动控制和两段三段。段的保护。当系统稳定运行时，负载电流可以通过断路器断开。因此，当系统发生故障和过载时，断路器可以在继电保护装置的作用下切断故障电流，降低了风险，避免了事故的发生爆炸。

（4）主要参数选择

①额定电压

中国目前所称额定电压是指设备所承受的最小工作电压。最低工作电压为千瓦电压的115%。

②额定电流

输电变压器简称变压器。调试电流通常为额定电流的2%左右。如果采用负荷开关保险丝组合柜控制配电，配电容量不应小于1250kVA，则应采用断路器柜。如果终端开关柜进出线面为240mm²，则根据1.8A/km估算充电电流。如果进出电缆表面为300mm²，充电电流可根据2.0A/km估算，一般建议稳定开关。在此情况下，电缆充电电流可断开不超过16A。国内规定冷定流耐受时间为4s，国外标准为3s，有的为2s。在正常情况下，可根据20kA和3s选择热稳定电流。在一定条件下，校准可以按照I2t的相同原理进行。根据标准，动态稳定电流也是适当的冷稳定电流的2.5倍。为三相对称的当前值时，保险丝和负荷开关转换为打破函数，如果该值高于价值，首开极电流改由熔断器开断，而后者两阶段电流也改变了负荷开关，小于这个值，三相的电流保险丝只改变了。如果三相熔丝块的工作时间差与熔丝开关的开启时间相同，则负载开关等两相熔丝被中断。剩余的两相电流，此时三相电流作为迁移电流。当熔丝断路时，所有的故障电流都小于迁移电流，负载开关没有断路，这是调试的机械作用。

2.低压开关

首先，在针对低压开关的选择上面，最为关键的一点便是对其实际参数进行合理化选择，直接关系到低压开关运作情况。在此我们就其低压开关自身参数选择上面进行如下分析：（1）定额电压参数的合理化选择是当前低压开关在进行参数选择上首要参数数值；（2）在针对低压开关自身外壳框架水平上面，需要对其定额参数进行合理化选择；（3）有效的对低压开关自身过载及短路保护特性中的实际参数进行优化选择。具体来说，若是长时间出现过载时间延时、且短路出现瞬时的情况下，需要将18至25ms设定为是短路在瞬时过程中的分闸时间，这样做的好处在于可以采用二段式方法对低压开关予以保护。但是在短路处于瞬时状态中，实际短路时间延时，且过载长延时的情况下，通常0.1指0.2s的倍数是短路短延时状态，此时可以实施三段式保护措施。

其次，类别选取方式。具体可以有以下三方面内容：（1）一定要将Ａ类断路器作为分支线配电开关在低压开关上的选择类型；（2）变压器高压侧开关在实际低压开关中属于断路器柜时，可以采用Ｂ类断路器作为低压开关类别的选择，通过这样的选择方式，可以最大限度的将全额保护方式应用到高低压断路器保护过程当中，并将其予以高效配合；（3）变电器自身高压侧开关如果在变电室中组合成负荷开关、熔断器时，当低压柜自身母排发生短路故障时，经过详细计算后，可以利用高压侧将短路电流予以折算过来，并且在熔丝熔断时间超过９０ｍｓ两倍时，在针对低压总开关进行选择过程中，可以结合熔丝反时限特性曲线特征，将Ｂ类带短路短延时的断路器设备，这样选择的目的是可以最大限度的对于变电室内的各类设备充分的实现保护与配合。

若是全额保护不能在高压熔丝、低压总开关以及分支开关这三者之间充分的发挥其作用时，可以参照以下两点内容进行相继修正：当大截面电缆出线属于低压出线时，其存在的电抗值较小，此时在针对低压出线时任何部分所产生出的三相短路电流值都比变压器中自身的低压侧额定电流超出９倍之多，在此可以将Ｂ类断路器设备作为低压开关的有效选择，这样做的好处在于可以就总开关及低压出线开关实现时间上的有力配合；将架空方式用做低压出线设置方式时，其自身的电抗值处于较大状态，一旦发生短路故障时，实际电压器中侧压额定电流便是其电流值的10倍，此时可以采用Ａ类短路器设备予以选择，这样做的好处在于当高压侧熔丝发生熔断问题时，可以在第一时间内进行弥补。

三、电气设备的选择

在10KV的变配电室中，如何选择一个合适的电气设备是很重要的，而且也可以说是直接影响着供电系统的正常运转，影响着老百姓能否在生活之中安全用上电网中的电量，影响着我国社会经济的高速发展。所以在真正进行选择的时候必须要按照规定的原则来进行，保证电气设备的安全。在工作人员选择电气设备的时候，其主要依据就是这些设备今后使用的实际工作环境和具体工作条件，当校验该设备的热稳定和动力稳定状态的时候，必须根据真实短路情况去设定。而且，更为重要的是，相关工作人员还必须检验开关的真正断流能力。经过以上的测验，选择出来的电气设备一定是最合格可靠的，一定可以保证变配电室正常工作，即使有了问题也不会影响到居民同时可以快速解决，为附近的居民带来源源不断的电能。

结语

10kV变配电室高低压的开关概述和选择，能够使变配电室让电力资源的分配变得更加经济，节省了资源在传输过程的浪费，依据电流情况，电气设备的注意事项能让应用效能大幅度提升，确保使用的安全性。除此之外，在电力系统的安全运行需要更多的创新开发，相关工作人员不断的持续探索，保障广大用户的安全用电。

参考文献：

[1]吴伟明.探究低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科学技术创新，2019（5）：188-189.

[2]滕光宇.电力系统电气设备安装与调试的技术分析[J].百科论坛电子杂志，2019（6）：393.