摘要：随着社会经济建设步伐不断推进，人们用电需求不断增加。10kV变电室的主要作用就是将电网的电能输送到用户中去。变配电室的高低压开关以及电气设备的选择是一个非常复杂的问题，在进行变配电室的高低压开关以及电气设备的选择的时候一定要对开关自身的功能以及各项的参数有一个全面的了解。本文就10kV变配电室高低压开关及合理的选择电气设备上进行深入研究。
关键词：10kV变配电室；高低开关；转移电流；交接电流；电气设备
设置10kV配电设备的配电房在供配电单元起着重要的主力作用。近年来，随着国家对城乡电网的大力完善和建设，逐渐规范了10kV配电室的相关设备，大大方便了电力系统的管理，配电室的设备选型已逐步走向规范化。
1高低压开关的分析
在电力系统运行期间，作为电源单元分布系统当中，10kV实际分布变化对对电力供应及分配时间有着重要作用。其高低压开关实际变量选择对变电站电气设备的有效选择起到了重要影响。在此我们就变配电室内的高低压开关进行如下说明:
1.1高压开关
1.1.1负荷开关
我国现在使用的负荷开关是一种开断关合工作电流的开关。这种开关在使用的初期主要就是分为产气式以及压气式两种。20世纪90年代以后，人们开始使用SF6和真空的这两种形式的负荷开关。现阶段我国在进行高压开关的设置的时候，主要就是使用SF6三工位以及真空负荷开关作为主要的形式。
1.1.2负荷开关—熔断器组合电器
负荷开关的主要功能是分合负载电流及指定的过载电流，熔断器主要是对短路起到一个保护的作用。在高压开关中的负荷开关与熔断器之间存在一个既定的电流区域，在这个区域内必须保证负荷开关与熔断器之间能够相互协调、能够相互的配合，只有这样才能对配电系统真正起到保护的作用。
1.1.3几个重要参数实用值
（1）转移电流
转移电流是一种三相短路电流值，当短路电流低于该值时，首开相短路电流由熔断器开断，而后二相短路电流则由熔断器转给负荷开关开断，而当短路电流大于转移电流时，三相短路电流全由熔断器开断。
发生转移电流的条件如下，发生三相短路时，三相熔断器元件依次熔断，第一相熔断元件熔化开断同时也触发负荷开关脱扣分闸，另外三相熔断元件熔化开断有分散性，有可能另二相熔断元件尚未熔化开断而转给负荷开关先开断，这要求负荷开关分闸时间T0小于第一、二相熔断元件熔化时间差T，即T0T，当负荷开关分闸时间T0T时，就不存在转移电流，因此熔断器的时间-电流特性分散性小，熔断器动作快（弧前时间小）或延长负荷开关分闸时间就可以降低或避开转移电流。
配电变压器的容量不同，相应的转移电流也不同，虽然实际运行中的转移电流大小由熔断器安秒特性曲线和负荷开关分闸时间决定，但负荷开关所必须的转移电流可由变压器容量估算，如变压器额定容量SN=800kVA；额定电压比为10.5/0.4kV；阻抗电压百分数k=4.5，转移电流的校验计算为：
变压器阻抗XT=kUN2/SN=6.2。
假设变压器二次侧端子短路，高压侧最大三相短路电流Id=UN/（3XT）=978A。
负荷开关转移电流一般要避开最大短路电流，一般控制在70%以内，即实际转移电流685A。因此，配电单元变压器的负荷开关的转移电流取1000A已有足够裕度，对于少数枢纽变进线柜，采用更大变压器容量时，可以采用转移电流大的负荷开关。
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（2）交接电流
交接电流是一种过电流值，低于交接电流的过电流由分励脱扣器动作使负荷开关断开，高于交接电流时由熔断器保护动作。为此选配交接电流参数较高的负荷开关，可大为减少熔断器的动作次数和更换熔断器的数量。真空和SF6负荷开关具有较高的交接电流值，可提高交接电流接近转移电流以充分发挥这些负荷开关开断能力强的优势。
1.2低压开关
1.2.1参数选择
(1)在进行低压开关的参数选择的时候，要注意对于一般情况下的额定电压的参数进行一个选择。(2)低压开关中壳架等级额定电流的参数选择也是非常重要的。它主要通过对于断路器的外形大小，来对于断路器中的最大额定电流做出表示。这里的额定电流主要就是指在一定的条件下，能够保证断路器正常工作的电流。(3)低压开关中对于过载以及短路的保护特性中的参数的选择。当过载长延时、短路瞬时的时候，要保证短路瞬时的分闸时间在20～30ms之间，这样对开关就是二段式的保护；当过载长延时、短路短延时及短路瞬时的时候，短路短延时在一般情况下是0.1s的倍数，这样就能对开关形成一个三段保护。(4)在进行低压开关的参数的选择的时候，要注意对于断路器能够承受的短时耐受电流的值的大小进行选择。在一定的条件下，短时耐受电流Icb只能够适用于B类的短路器。
1.2.2类别选择
(1)对于低压开关中的分支线配电开关一定要选择A类的断路器。(2)当低压开关中的变压器高压侧开关是断路器柜的时候，对于低压开关类别的选择需要采用B类的断路器，这样就能够实现对于高低压断路器之间的全额保护配合。(3)在变电室中，如果变压器的高压侧开关是负荷开关-熔断器组合的时候，通过计算，假如低压柜的母排出现短路故障的话，将短路的电流折算到高压侧当中，对照熔丝反时限特性曲线,当熔丝熔断的时间是100ms的两倍以上的时候,那么低压总开关就应该选择带短路短延时的B类断路器,这样才能实现对于变电室中的各类设备的保护以及配合。当高压熔丝与低压总开关以及分支开关之间不能够达到全额保护的时候，就完全可以通过下面的两种方法进行调整：第一种，当低压出线是大截面电缆出线的时候，它的电抗值是比较小的，这时候，在低压出线的任何部位发生的三相短路电流值要大于变压器中低压侧额定电流的10倍，这时在进行低压开关的选择就需要选择B类的短路器，这样就能够满足低压总开关和低压出线开关在时间上的配合。但是这样做的缺点就是一旦低压开关的母排或者出线口出现三相短路故障，就会导致高压侧熔丝熔断的现象。第二种，当将低压出线设置为架空出线的时候，它所存在的电抗值是比较大的，当发生短路故障时，与第一种情况完全相反，它的电流值会小于变压器中的低侧压额定电流的10倍。在这种情况下，我们一般会选择使用A类的短路器。这样做的好处是能够弥补第一种情况下发生的高压侧熔丝熔断的状况发生。但是它的缺点在于当出现故障的时会使低压总开关出现跳闸的现象。
2电气设备的有效选择
对于10kV变配电室中的电气设备的选择是供配电系统中最重要的一部分，恰当的对变配电室的电气设备进行选择对于整个电力系统能否安全的运行有着直接的关系。因此在进行选择时要按照一定的原则来进行。电气设备的选择，主要是要按照工作环境以及正常的工作条件进行选择，在对电气设备的动稳定以及热稳定进行校验时，需要按照短路的条件去进行。另外，电气设备的选择还要注意对开关电器的开断电流能力进行校验，这样才能保证变配电室中的电气设备能够合理可靠的进行使用。
结束语
在10kV配电系统中，配电房的高低压开关如何进行正确选择涉及了很多知识层面的话题。不但要对配电系统的现实运营情况、存在的问题及矛盾做精确的把握，还要对高低压开关的各种性能参数相关的不同特点都要有全面的了解。若想使中国的电力实业再上新台阶，这方面的工作仍需相关技术人员加倍付出努力。
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论文作者:严小永
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/12
标签：电流论文; 负荷论文; 低压论文; 熔断器论文; 电气设备论文; 断路器论文; 高压论文; 《电力设备》2017年第22期论文;