摘要：随着中国经济的快速发展，电力工业为经济发展提供了可靠的物质保障。在国内增加用电量，如何确保电力供应的安全性和可靠性是一个值得关注的重要课题。本文分析了配电盘中高低压开关的特点，并对确保配电柜中高低压开关的安全性提出了一些建议。希望它可以作为电力工业发展和中国电力工业发展的指南。
关键词：配电房；高低压开关；选择；保护
引言
配电房是电力系统的核心环节之一，对维护电力系统的正常运转具有重要的影响。配电房内置有许多种类的器械设备，需要做好相互之间的配合，才能保证电力系统的稳定性。在配电房中，高低压开关之间保护配合不合理将会为电力系统的运转添加很多麻烦，这严重影响了电力系统的正常运转。为维护电力系统的稳定性，国家逐渐完善了城乡电网，规范了配电房内的相关设备，大大方便了电力系统的管理。
一、高压开关
配电房内的高压开关一般分为：负荷开关、负荷开关―熔断器组合电器和断路器三类。负荷开关是用于断开或闭合工作电流的开关，我国主要使用真空负荷开关，其具有成本低、可靠性高、免维护等优点，因此很受用户的青睐。而负荷开关―熔断器组合电器中的符合开关符合电流的开与关，而熔断器则是主要负责短路保护，这种开关中的熔断器主要是在电路系统电流因某些原因过高而超过原来设置的限定值时，熔断器撞针就会使跳闸带动负荷开关三相同时分断，具有与断路器同样的功能。断路器作为高压电流开关，可以采用弹簧操动机构，国内现阶段正在研发永磁性操动机构，随着科学技术的不断发展，相信未来断路器的保护功能将越来越多。断路器在高压开关中的主要任务是在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在发生短路故障或严重过负荷时，借助继电保护装置用它自动、迅速地切断故障电流，以防止扩大事故范围。
1.1 额定电压
以往所述的额定电压指设备的标称电压，其最高运行的电压是额定电压的115%，但是国外所说的额定电压则是指设备的最高承受电压。随着国际化的发展，国内的额定电压标准也在不断的向国际化靠拢。
1.2 额定电流
配电电压器的空载电流一般情况下是额定电流的2%，在高压配电过程中，如何选用负荷开关―熔断器组合来控制配电电压，配电变压器的电流容量应当低于1250 kVA，但是，如果配电器容量超过了这个标准，再使用负荷开关―熔断器组合将不再安全，而适宜选用断路器开关。高压开关具有阻断电流的能力，这就要求其需要具有良好的动热稳定承受能力。
1.3 转移电流
当熔断器与负荷开关的智能进行转换时，如何低于该转换值，熔断器将断开，而后两相电流由负荷开关断开。相反，当转移电流大于该值时，仅有三相电流通过熔断器断开。熔断器开断所有大于转移电流的故障电流时，负荷开关无电流分断，成为空载的机械动作。
二、低压开关
配电房中的低压开关一般分为分为A、B类断路器两类。A类断路器可以选择性的保护无人为的延时，并不要求额定短时耐受电流。而B类断路器与A类的不同，他可以选择有人为短延时，但是需要具有一定的耐受电流性能。
2.1 额定电压
在配电房中，低压开关系统中的额定电压一般是指相间电压，即线电压。
2.2 额定电流
壳架等级额定电流代表断路器的外形大小，以此表示断路器的最大额定电流，在规定的条件下，保证断路器正常工作的电流又称脱扣器额定电流。
2.3 短路分断能力
低压电路中的短路分断能力一般分为极限分断能力、运行短路分断能力两类。根据电力学的基本原理；断路器的额定分断能力应当大于或等于线路的预期短路电流的基本原则，我们可以判断断路器中极限分断能力或者短路分段能力存在的问题，便于维护管理。
三、高低压开关的保护配合
3.1 计算短路电流
在配电房中，只有做好配电房的短路电流的计算工作，才能提高高低压开关的配合水平。配电房根据短路电流的大小判定事故的原因，进而实现设备的自动化处理。
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3.2 低压总开关与高压断路器的组合
在配电房中，高压断路器的电流速断保护是按躲开变压器二次侧短路，并将之归算到一次侧三相最大短路电流来对高压断路器进行保护的。在此过程中，其电流计算公式为：I1=K?I2，其中，I1表示一次侧的三相最大短路电流，I2为变压器低压侧短路时候，三相最大短路电流经过折算后到高压侧的电流数值。从这一原则中我们可以发现，如果高压侧的速断保护是固定值，那么开关是不会采取相应动作的。这就要求在配电房中选择开关时，应当选用智能开关，实现高低压开关的完美配合，避免高低压转换过程出现时差，影响电力系统的稳定性。智能型的带短路延时的开关，可以通过自动化设备实现低压侧总开关的相互配合，从而节省人力资源。
3.3 低压开关类别的选择原则
在高低压开关类别选择过程中，选择合适的开关类型对提高电力系统的稳定性具有很高的价值。在选择低压开关的过程中应当遵循三个重要的原则：第一，分支配线的开关应当选择A类的断路器，当变压器高压侧开关为断路器柜时，低压总开关宜选择B类的断路器，从而实现高低压的配合；第二，如果变压器的高压侧开关是负荷开关―熔断器组合柜，低压柜间可能发生短路故障，短路故障，并通过计算熔丝烧断的时间，确定电流大小，从而实现高低压的电流转换。
四、电气设备的选择
（一）电力变压器选择
电力变压器的选择应根据用电负荷特点、经济运行条件、节能和降低工程造价等因素综合而定。一般来说在进行电力变压器选择时首先考虑的应该是变压器的使用年限，而变压器的使用年限主要取决于变压器的绝缘老化速度。绝缘老化速度又取决于绕组最热点的温度变压器的绕组导体和铁心，一般可以长期经受较高的温升而不致损坏，但绕组长期受热时其绝缘的弹性和机械强度要逐渐减弱，这就是绝缘的老化现象。绝缘老化严重时就会变脆，容易裂纹和剥落；其次，再考虑电力变压器的选择台数，一般而言，变配电所主变压器的选择应满足用电负荷，对供有大量一、二级负荷的变电所应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所也可以只采用一台变压器但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源。还应适当考虑今后5到10年电力负荷的增长，留有一定的余地，最后变电所主变压器台数和容量应结合变电所主接线方案的选择，对几个较合理的方案比较择优而定。
（二）转移电流
熔断器的作用是当负荷电流超过给定值一定时间后或出现短路故障时，自动开断电路。负荷开关作用是正常电路条件下，关合或开断额定电流和过载条件下，开断不大于额定值的过载电流。当相间短路后，熔断器直接触发负荷开关脱扣器的分闸，负荷开关承担了熔断器的开断任务，并要求它可以开断大于额定电流，这就是转移电流。
（三）电力电缆
电力电缆主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输。电力电缆种类较多，按电压等级可分为：中压、低压、高压、超高压、特高压。按绝缘材料可分为油浸纸绝缘、塑料绝缘、塑胶绝缘、交联聚乙烯绝缘。因交联聚乙烯绝缘电力电缆具有良好的电气性能等一系列优点，被广泛得到使用。
（四）配电站电气主接线
作为配电站的重要设备设施，输电线路和变压器在完成功率转换和电压电流的过程中，要连接电力系统与主接线。因此整个电力系统中，配电站电气主接线是非常重要的一环，其电力系统的安全稳定直接受到设计管理质量的直接影响，并且对于配电站电气工程中的设备维护与选择、施工进度、整体管理方案、设备布置有着相当大的影响。
配电站主接线首先是对安全性要求的满足，在高压侧和低压侧都应该有隔离措施，并且在高压母线上安装避雷器；其次，要满足可靠性的需求，由于配电站主要用于满足小区居民的用电需求，因此供电的可靠性保障是相当重要的，既要在事故发生时能够做到持续供电，并且维护快速方便，对断路器进行检修或者发生母线故障时，应该确保停电时间的减少；再次，应该满足其灵活性的要求，尽量对倒闸的操作要求做到便捷，及时排查发生事故；最后，应该符合经济性的原则，优先选择成本节约、技术性强的产品，对于一次设备应该尽量减少采用。应该尽可能选择成套配电装置的主接线方案。
主接线有两种方案，单母线分段接线和单母线两种方案各有所长，单母线连接的设备少并且接线很便捷，有利于方便的操作，并且直接促进配电站的扩建作用。但是其灵活性较差，并且对整个系统进行停电才能检修故障，排除故障后才能继续供电，这种方案一般适用于由一台主变压器或一台发电机的少数情况；而重要用户的供电需求在单母线分段接线的保护，提供两个回路进行供电。并且当其中某一段母线损坏时，分段断路器将自动对故障段进行切断。但是这种方案的缺点在于必须在母线或母线隔离开关发生故障时保持回路停电。
结束语
在电力系统中，配电房是电力系统的一个核心环节。配电房中高低压开关对配电系统的安全性能具有很大的影响。而且高低压开关的选型涉及很广的知识，我们应当参照高低压开关的性能、特征、参数，并结合电网的实际运行需要，来选择高低压开关。在规范管理的情况下，实现高低压开关的配合，才能维护电力系统的稳定性，为我国电力事业的发展提供助力。
参考文献：
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[3] 冯关水.智能型万能式断路器的选型与应用[J].电气技术，2016.
论文作者:邓玉强
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：电流论文; 断路器论文; 负荷论文; 熔断器论文; 变压器论文; 电压论文; 低压论文; 《防护工程》2019年10期论文;