10kV配电房高低压开关怎么选择

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。

10kV配电房高低压开关

(一) 配电房高压开关怎么设计

高压开关主要用于3k V以上电路, 体现为以下几种形式:

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。

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。

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。

(二) 配电房低压开关怎么设计

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、欠压以及短路等问题时, 可以自动切断电路机型, 避免发生安全事故。

二、主要参数选择

(一) 高压开关参数

(二) 低压开关参数

高压开关和低压开关类型类别选择

(一) 高压开关类别选择

1.若配电房线路HG皇冠备变压器容量≤800kVA、干式变压器容量≤1250kVA, 对于配电房的进出线, 一般将负荷开关柜作为高压开关的首选;对于配电房的变压器, 高压开关一般采用负荷开关—熔断器组合柜。

2.若配电房线路HG皇冠备变压器容量>800kVA、干式变压器容量>1250kVA, 应选用断路器开关柜, 并调整出线柜速断保护, 一般采用短路短延时保护功能, 延时0.2-0.3s。

(二) 低压开关类别选择

1. 在对分支线配电开关进行低压开关选择时, 一般选用A类断路器。

2. 为了实现配电房高低压开关的相互配合, 如果高压开关选用断路器, 则低压端的低压开关一般选择B类断路器。

3. 如果配电房的高压端、高压开关采用负荷开关—熔断器组合柜, 在进行低压端的低压开关选择时, 一般应参考以下原则:如果熔丝的熔断时间高于20ms, 为了实现全额保护配合的效果, 可以选用B类断路器作为低压开关;如果低压线路采用架空出线的方式, 为了避免由于电抗值较大出现二相短路等问题, 可以采用A类断路器作为低压开关。

10kV配电房高低压开关的保护配合

以某配电房为例, 计算三相短路电流值, 分析研究配电房高低压开关的保护配合。

(一) 相关点的三相短路电流值计算

变电站到配电房的主干线路为LGJ-240/3km, 线路每千米的电阻约为0.14欧姆, 电阻约为0.31欧姆。该配电房变压器的容量为500KVA, 阻抗电压为0.045p.u。根据以上数据, 相关点的三相短路电流值计算结果如表3所示。

(二) 低压总开关与高压断路器柜的保护配合

高压断路器柜在进行电流速断保护的整定时, 为了避免变压器二次侧短路发生, 需要对一次侧的三相最大短路电流进行整定。因此, 在对一次侧的三相最大短路电流计算过程中, 选用可靠性系数为1.3, 并与变压器低压侧短路时三相最大短路电流折算到高压侧的电流值相乘。如果变压设备的低压一侧出现了短路问题, 当高压侧速断保护为定时设定, 这时开关设备不会产生行动, 所选用的低压侧开关设备, 需要具有智能的短路延迟功能来完成对相关保护的协助动作;如果高压短路设备具有反时间限制, 则需要对整定数据进行调整, 此时需要选用带充足短路延时功能的低压开关设备完成对相关保护的协助动作。

(三) 低压开关类别选择原则

线路当中支线配电设备的低压开关一般都会选择A类断路器;如果高压设备的高压开关在选择过程中采用了断路器, 则采用B类断路设备作为低压开关, 以实现配电房的全程保护协助;如果高压设备的高压开关在选择过程中采用了负荷开关和熔断器组合柜, 且熔丝熔断时间不低于200ms, 则采用B类断路设备作为低压开关, 以实现配电房的全程保护协助。

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。