沈凱

（義烏市輸變電工程有限公司八方電氣分公司，浙江義烏322000）

1 引言

10kV配電房作為整個(gè)電力系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)，與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有直接的關(guān)系，會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。但是，10kV配電房中的設(shè)備與器械種類非常多，其中，高低壓開(kāi)關(guān)的選擇與配合非常重要，如果選擇不合理，會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成巨大的影響。

2 10kV配電房高低壓開(kāi)關(guān)

2.1 高壓開(kāi)關(guān)

2.1.1 斷路器

斷路器主要的作用是斷開(kāi)短路電流，根據(jù)絕緣介質(zhì)的種類不同，其被分為真空斷路器和SF6兩種類型。在斷路器的創(chuàng)新發(fā)展中，提出了永磁式操作機(jī)構(gòu)，并且引入智能化理念，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制以及二段式和三段式保護(hù)。在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可以利用斷路器隔斷負(fù)荷電流，同時(shí)，斷路器還可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者出現(xiàn)超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)直接切斷故障電流，有效降低風(fēng)險(xiǎn)，避免事故的發(fā)生。

2.1.2 負(fù)荷開(kāi)關(guān)

負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要的作用是斷開(kāi)工作電流，如今，使用范圍比較廣泛的是SF6三工位負(fù)荷開(kāi)關(guān)與真空符合開(kāi)關(guān)。無(wú)論哪種負(fù)荷開(kāi)關(guān)，可靠性都比較高，能夠起到良好的維護(hù)作用，而且不需要對(duì)其進(jìn)行維修，成本也比較低廉，也正是因?yàn)槿绱耍艿搅藦V大用戶的歡迎。

2.1.3 熔斷器組合電器-負(fù)荷開(kāi)關(guān)

負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要的作用是斷開(kāi)電路系統(tǒng)，同時(shí)還能將電流轉(zhuǎn)移。而熔斷器組合電器應(yīng)用于電流較大的情況下，主要包括過(guò)載電流、短路電流等，如果這些電流的實(shí)時(shí)值超過(guò)熔斷器的限定值，熔斷器內(nèi)的撞針就可以自動(dòng)工作，而后使負(fù)荷開(kāi)關(guān)三相斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路的目的。在如今的配電系統(tǒng)中，熔斷器組合電器是常用的一種高壓開(kāi)關(guān)，其能夠確保配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并降低故障的發(fā)生率。

2.2 低壓開(kāi)關(guān)

在供電系統(tǒng)中的低壓開(kāi)關(guān)也被稱作低壓斷路器，在實(shí)際應(yīng)用中，低壓斷路器被分為A、B 2種類型[1]。對(duì)于A類低壓斷路器來(lái)說(shuō)，其常被應(yīng)用到過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)短路瞬動(dòng)保護(hù)中，而B類低壓斷路器不僅能保護(hù)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)短路，同時(shí)還具有短路短延時(shí)的保護(hù)特性。另外，低壓斷路器還具有手動(dòng)開(kāi)關(guān)的性能，能夠自動(dòng)保護(hù)電路，其主要被應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的電能分配工作中，可以對(duì)電源線路與電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，一旦電路發(fā)生欠壓、過(guò)載以及短路等故障，能夠通過(guò)斷路器的作用自動(dòng)將電路切斷。

3 參數(shù)的選擇

3.1 高壓開(kāi)關(guān)參數(shù)的選擇

高壓開(kāi)關(guān)的參數(shù)和表1所示。

表1高壓開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇表

3.2 低壓開(kāi)關(guān)參數(shù)的選擇

低壓開(kāi)關(guān)的參數(shù)如表2所示。

表2低壓開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇表

4 開(kāi)關(guān)的選擇

4.1 選擇高壓開(kāi)關(guān)

當(dāng)配電房線路中設(shè)備具有的變壓器容量≤800kV·A，且干式變壓器的容量≤1 250kV·A時(shí)，可以將負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜作為配電房進(jìn)出線高壓開(kāi)關(guān)的首要選擇[2]。而對(duì)于配電房?jī)?nèi)的變壓器，一般選擇負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合器作為高壓開(kāi)關(guān)。

當(dāng)配電方線路中設(shè)備具有的變壓器重量＞800kV·A，且干式變壓器的容量＞1 250kV·A時(shí)，應(yīng)首選斷路器開(kāi)關(guān)柜，同時(shí)對(duì)出線柜的速斷保護(hù)進(jìn)行調(diào)整，通常情況下采用短路短延時(shí)保護(hù)功能，具體的延時(shí)時(shí)間為0.2～0.3s。

4.2 選擇低壓開(kāi)關(guān)

選擇分支線配電開(kāi)關(guān)的低壓開(kāi)關(guān)時(shí)，通常選擇A類斷路器。

為了能夠使配電房的高壓開(kāi)關(guān)與低壓開(kāi)關(guān)相配合，如果選擇斷路器作為高壓開(kāi)關(guān)，那么應(yīng)選擇B類斷路器作為低壓端的低壓開(kāi)關(guān)。當(dāng)配電房?jī)?nèi)的高壓開(kāi)關(guān)與高壓端均使用負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合器時(shí)，如果熔絲的熔斷時(shí)間超過(guò)20ms，則選擇低壓開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)選擇B類斷路器。如果低壓線路使用架空出線的形式，應(yīng)選擇A類斷路器為低壓開(kāi)關(guān)[3]。

5 10kV配電房中高低壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)

5.1 變電站出線開(kāi)關(guān)柜與配電房高壓開(kāi)關(guān)柜的配合保護(hù)

對(duì)于我國(guó)目前變電站中的保護(hù)裝置與開(kāi)關(guān)選擇，因?yàn)榕潆妴卧容^復(fù)雜且配電線路比較斷，如果僅借助電流整定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，而且在電力系統(tǒng)的變電站內(nèi)，無(wú)可以使用延長(zhǎng)時(shí)間的方法完成保護(hù)配合。對(duì)于全電纜線路來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠浒l(fā)生瞬時(shí)性故障的概率較小，所以，不能使用重合閘[4]。如果供電主干線使用全電纜線路，那么發(fā)生故障時(shí)，會(huì)因?yàn)闊o(wú)法重合閘而導(dǎo)致整個(gè)線路停電。而將負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合器作為變壓器保護(hù)柜，就能在發(fā)生線路故障時(shí)，利用熔斷器將短路故障切斷，具有非常良好的性能，同時(shí)將變壓器出線開(kāi)關(guān)與負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合器進(jìn)行配合，能夠?yàn)榕渚W(wǎng)的正常運(yùn)行提供保障。

5.2 高壓斷路器柜與低壓總開(kāi)關(guān)的配合保護(hù)

由于高壓端速斷保護(hù)的方式為定時(shí)保護(hù)，所以，在變壓器低壓側(cè)出現(xiàn)短路等故障時(shí)，不會(huì)發(fā)生開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)配合保護(hù)的目的，也可以直接選擇智能式短路短延時(shí)開(kāi)關(guān)。如果高壓斷路器柜所使用的是反時(shí)限保護(hù)方式，則可以采用斷路器直接對(duì)整定值的調(diào)節(jié)進(jìn)行保護(hù)，所以，在低壓側(cè)，通常選擇智能式帶短路短延時(shí)開(kāi)關(guān)進(jìn)行時(shí)限保護(hù)配合。

5.3 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合電器與低壓總開(kāi)關(guān)的配合保護(hù)

在高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器組合電器內(nèi)，通常將熔絲作為與變壓器一起進(jìn)行配套使用，由于安裝環(huán)境與安裝地點(diǎn)之間存在較大的差異，從而導(dǎo)致反時(shí)限熔斷也有所差異。低壓總開(kāi)關(guān)通常不會(huì)設(shè)置短路短延時(shí)，而且當(dāng)短延時(shí)的時(shí)間＞0.1s時(shí)，如果出現(xiàn)三相短路故障時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致高壓側(cè)的熔絲被直接熔斷，但是低壓總開(kāi)關(guān)卻不會(huì)作出相關(guān)的舉動(dòng)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)配電系統(tǒng)，在為配電房選擇高低壓開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行綜合性考慮，在這個(gè)過(guò)程中，不僅需要深入分析開(kāi)關(guān)自身的功能性，同時(shí)也要綜合考慮各項(xiàng)電氣參數(shù)，確保各項(xiàng)開(kāi)關(guān)能夠配合使用，以此為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供確切的保證。