10kV配電房高低壓開關的設計、選擇和保護配合講解,請收好!

配電房的穩(wěn)定運行關系著整個電力系統(tǒng)的正常運轉。配電房由多種器械設備組成,只有保障這些設備的良好配合,才能提升整個電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。尤其是高低壓開關的選擇和相互保護配合,如果選擇不合理,將會給電力系統(tǒng)帶來巨大影響。今天我們就來學習一下:10kV配電房高低壓開關的設計、選擇和保護配合,供大家參考學習。

(1) 配電房高壓開關的設計
高壓開關主要用于3kV以上電路,體現(xiàn)為以下幾種形式:
1)?斷路器
以絕緣介質為劃分依據(jù),可分為SF6斷路器、真空斷路器。在配電房中, 彈簧操動機構和永磁式操動機構被廣泛應用于斷路器當中,?已初步實現(xiàn)斷路器的智能化和自動化控制,并可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的二段、三段式保護。

供電系統(tǒng)正常運行時, 可通過斷路器開/斷負荷電流;供電系統(tǒng)運行異常時 (故障、超載), 可通過斷路器開/斷故障電流,避免安全事故的發(fā)生。
2)負荷開關
常見的負荷開關主要有SF6負荷開關和真空負荷開關。在配電房中,負荷開關的主要作用是對供電系統(tǒng)的工作電流進行開斷,由于其具有穩(wěn)定性高、維護費用低等優(yōu)點, 被廣泛應用于配電房中。

3)負荷開關—熔斷器組合電器
負荷開關可以對供電系統(tǒng)起到開斷、電流轉移等作用, 而對于較大的電流, 如短路電流以及負荷過載產生的電流,則可以使用熔斷器實現(xiàn)電路的斷開,保護電路的正常運行。將二者組合起來,形成的負荷開關—熔斷器組合電器被廣泛應用于配電系統(tǒng)當中,不僅可以確保配電系統(tǒng)保持正常的工作狀態(tài),而且能夠預防電路系統(tǒng)的故障。
(2) 配電房低壓開關的設計
配電系統(tǒng)中,低壓開關也稱為低壓斷路器,常見的低壓斷路器有兩種:
1) A類斷路器:主要針對電路進行過載長延時短路瞬動保護;
2) B類斷路器:不僅可實現(xiàn)A類斷路器的作用,而且還能在電路短路時起到短延時保護的作用。

通過低壓斷路器在配電系統(tǒng)中的應用,可以對配電系統(tǒng)的電能進行合理分配,并保護電動機和電源線路,當電動機或者電源線路出現(xiàn)負荷過載、欠壓以及短路等問題時,可以自動切斷電路機型,避免發(fā)生安全事故。
(3)高壓、低壓開關的主要參數(shù)及選擇
高壓開關和低壓開關類型類別選擇:
1)高壓開關類別選擇
1.若配電房線路中設備變壓器容量≤800kVA、干式變壓器容量≤1250kVA, 對于配電房的進出線,一般將負荷開關柜作為高壓開關的首選;對于配電房的變壓器,高壓開關一般采用負荷開關—熔斷器組合柜。

2.若配電房線路中設備變壓器容量>800kVA、干式變壓器容量>1250kVA,應選用斷路器開關柜,并調整出線柜速斷保護,一般采用短路短延時保護功能,延時0.2-0.3s。
2)低壓開關類別選擇
1. 在對分支線配電開關進行低壓開關選擇時,一般選用A類斷路器。
2. 為了實現(xiàn)配電房高低壓開關的相互配合,如果高壓開關選用斷路器,則低壓端的低壓開關一般選擇B類斷路器。
3. 如果配電房的高壓端、高壓開關采用負荷開關—熔斷器組合柜,在進行低壓端的低壓開關選擇時,一般應參考以下原則:
如果熔絲的熔斷時間高于200ms,為了實現(xiàn)全額保護配合的效果,可以選用B類斷路器作為低壓開關;如果低壓線路采用架空出線的方式,為了避免由于電抗值較大出現(xiàn)二相短路等問題,可以采用A類斷路器作為低壓開關。
(4)10kV配電房高低壓開關的保護配合
以某配電房為例,計算三相短路電流值,分析研究配電房高低壓開關的保護配合。
1)相關點的三相短路電流值計算
變電站到配電房的主干線路為LGJ-240/3km,線路每千米的電阻約為0.14歐姆,電阻約為0.31歐姆。該配電房變壓器的容量為500KVA,阻抗電壓為0.045p.u。
2)低壓總開關與高壓斷路器柜的保護配合
高壓斷路器柜在進行電流速斷保護的整定時,為了避免變壓器二次側短路發(fā)生,需要對一次側的三相最大短路電流進行整定。因此, 在對一次側的三相最大短路電流計算過程中,選用可靠性系數(shù)為1.3,并與變壓器低壓側短路時三相最大短路電流折算到高壓側的電流值相乘。

如果變壓設備的低壓一側出現(xiàn)了短路問題,當高壓側速斷保護為定時設定,這時開關設備不會產生行動,所選用的低壓側開關設備,需要具有智能的短路延遲功能來完成對相關保護的協(xié)助動作;如果高壓短路設備具有反時間限制,則需要對整定數(shù)據(jù)進行調整,此時需要選用帶充足短路延時功能的低壓開關設備完成對相關保護的協(xié)助動作。
3) 低壓開關類別選擇原則
線路當中支線配電設備的低壓開關一般都會選擇A類斷路器;如果高壓設備的高壓開關在選擇過程中采用了斷路器,則采用B類斷路設備作為低壓開關,以實現(xiàn)配電房的全程保護協(xié)助;如果高壓設備的高壓開關在選擇過程中采用了負荷開關和熔斷器組合柜,且熔絲熔斷時間不低于200ms,則采用B類斷路設備作為低壓開關,以實現(xiàn)配電房的全程保護協(xié)助。

綜上所述,作為供電系統(tǒng)的重要組成部分,在選擇配電房的高低壓開關設備時,必須考慮各方面因素,結合開關性能參數(shù)以及相關電氣參數(shù),選擇適用的開關,并確保各級開關之間的保護協(xié)調配合,以提升供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

