试论高低压开关在配电房的应用

[摘 要]本文结合实际，首先对配电房中高压开关的负荷开关、组合电器、参数选择以及保护配合进行分析，然后对低压开关的A类断路器、B类断路器、主要参数设置以及保护配合进行研究。

[关键词]高压开关；低压开关；配电房

中图分类号：TM643 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0340-01

1、引言

近些年来，随着我国社会经济的迅速发展，城市的扩张带来用电需求的增大，配电房为代表的电力系统始终处于超负荷运转状态，会对电力稳定性产生较大影响，因此必须要对配电房设备进行更新和升级，尤其是高低压开关在配电房中的应用，会对电力系统设计水平的提高，起到重要意义。本文对有关高低压开关在配电房中的应用进行阐述和分析，不足之处，敬请指正。

2、高压开关

2.1 负荷开关

国内较早开始利用其作为是开断关合工作电流的负荷开关，最初是产气式和压气式。从1990年到现阶段，主要是使用SF6三工负荷开关以及真空负荷开关。由于其具有较高的稳定可靠性，而且成本较低，无需维护，因此更加迎合客户的需求。

2.2 负荷开关-熔断器组合电器

变压设备进行保护，其主要是依靠负荷开关和熔断设备的组合电器，尤其是熔断设备，其会对电路的短路进行保护，负荷开关的功能是承担开关时的工作电流。需要注意的是，在负荷设备和熔断设备之间存在一定的过电流，对负荷设备和熔断设备的工作进行协调和配合，确保其能够发挥出保护作用。

2.3 主要参数选择

（1）额定电压

额定电压，就是指供电设备稳定工作时所能够承载的最高电压。以前，我国的标准和国际标准有差异，现在是向国际电委会逐渐靠拢的趋势，国内对额定电压的概念也是指供电设备稳定运行时的最高电压。

（2）额定电流

一方面，额定电流要具有开断空载变压器、开断电缆充电电流的能力；另一方面，还要具有开断短路电流、动热稳定承受的能力。

（3）转移电流

如果电流值不高于熔断设备和负荷开关设备进行转换开断作业时的电流，那么先打开熔断设备控制的极电流，然后打开负荷开关设备的两股电流，让其交汇；如果电流值高于该值，那么由熔断设备开关三相电流。

2.4 配电房高压开关柜和变电站出线开关柜之间的保护配合

许多变电站的保护设备，其电网出线都不会很长，配电设备很多，无法利用电流的稳定性实现对继电设备的保护，电力体系也无法利用加长变电站时间进行保护。甚至是变电站出线开关系统跳闸时间为0秒，这样设置空电流电线，在站内开关设备进行重合闸的布置。以此减少了整个电线电缆的瞬间事故，重合闸发挥其作用。配电站进线设备和变电站出线设备在进行速度断电的保护方面，无法执行短时间延迟的保护协助工作。

3、低压开关

3.1 A类断路器

按照相关规定，线路在发生短路时，我们可以默认为无人为短延时，去除额定短时耐受电流的要求，A类断路器过载延时以及瞬时短路，没有短路短延时保护要求。

3.2 B类断路器

线路发生短路时，人为选择对线路进行短时间延迟保护，B类断路器有短时承载电流有要求，B类短路设备包括断路设备、电子脱口设备以及其他短路控制设备等，具有延长过载、短路瞬间保护以及短路短时延迟的功能。

3.3 主要参数选择

（1）额定电压，也就是指相间电压即线电压。

（2）额定电流，保证提供给短路设备能够正常运行时所需电流。

（3）过载、短路保护特性。在二段式的过载长延时、瞬间短路的情况下，对短路瞬间保护分闸的时间约为二十到三十微秒，在三段式的过载长延时、瞬间短路情况下，其保护时间约为0.1秒的倍数。

（4）短时耐受电流Icw。一般情况下，短时耐受电流Icw就是指断路器在短时间之内能够承载的耐受电流值。

（5）短路分断能力。短路分断能够是指极限分断能力以及工作中短路分断能力。现阶段，电气建筑设计中，规定短路分断不要高于预计短路电流。

3.4 高压开关和低压开关之间的保护配合

（1）对短路电流进行计算

本文结合某配电房参数设置的实例，对相关点的三相短路电流进行计算，如下图所示。对配电房的实际改造，主干线路是LGJ-240/3km，其线路电阻R 是0.14Ω/km，电抗是0.31Ω；变压器容量是500KVA，阻抗电压是0.045p.u.，其变比是10：0.4。

变压器低压出口d2和低压出线柜下母排d3之间的距离是5m，母线电阻是0.04Ω/km，电抗是0.168Ω。

低压出线d4和低压出线柜下母排d3之间的距离是50m，低压出线d5和低压出线柜下母排d3之间的距离是100m，BVV架空线路横截面积为120mm？，线路电阻是0.143Ω/km，电抗是0.32Ω。

低压出线d6 和低压出线柜下母排d3之间的距离是50米，低压出线d7和低压出线柜下母排d3之间的距离是100米，线路电阻为0.093/km，电抗是0.076mΩ。

我能够搜到的就那么一个例子，如果有工程实例，请提供。

（2）低压总开关和高压断路器柜之间的保护配合

按照避开变压设备二次侧短路时，所得一次侧时三相短路，其最大的电流数据会对高压短路设备速断的整定有一定的保护作用。在对一次侧发生时三相短路最大的电流是按照可信数据，以及变压设备在发生侧短路时短路最大的电流换算成高压侧的电流进行相乘所得。那么对整定定理进行解析时，可选择稳定数据为1.3，如果变压设备低压测发生短路的情况，而且高压侧速断保护为定时时，判断开关设备是无变化的。因此，低压侧总开关设备要使用智能的带短路延迟的设备，实现保护协助的功能。

（3）熔断器组合电器的保护配合

由于高压负荷开关-熔断器组合柜所配的熔丝必须和变压器相互配套，其反时限熔断的时间和安装地点有很重要的关系，如图一所示，低压柜母排d3有可能发生故障，要不就是在分支线出口发生三相短路故障， 其短路电流折算到高压侧以后，对熔断器时间-电流特性曲线进行查阅，其熔断时间70～100ms。支线二d6 发生三相短路故障，对短路电流进行折算，在其高压侧的熔断时间为110～120 ms。因此，当低压总开关设有短路短延时的功能时，其延时要大于0.1s，如果变压器低压出口和支线二d6之间发生三相短路故障，那么则会导致低压总开关未动作而高压侧熔丝先熔断的情况，或者是低压总开关动作时，高压侧熔丝也同时熔断的情况。

4、结语

综上所述，在配电系统中对配电室高低压开关进行选择的问题需要考虑众多方面的内容，一方面开关本身的性能、特点，另一方面配电网实际情况以及未来发展需要等，在一定程度上实现各级开关的协调配合，促进配电系统供电稳定可靠性的提高，本文对有关高低压开关在配电房的应用进行分析，以期对于配电设计水平的提高，起到一定的促进作用。

参考文献

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