（天津市市政工程设计研究院，天津，300051）
【摘 要】随着近年来国家城乡电网建设不断发展，用户对电能质量的要求越来越高，配电室作为主要的供配电单元在10kV配电系统中的作用非常关键。配电室的设备复杂多样，特别是高低压开关如果不能得到互相的保护配合，会出现运行管理的麻烦。必须要规范进行配电室的设备选型。
【关键词】10KV配电室；高低压开关；选择及保护
作为10kV配电系统配电房中最为主要的设备之一，高低压开关的选用非常重要。但是，对于高低压开关不仅仅在选择上存在很多问题，同时在对其保护方面也存在很多有待改进的方面.随着人们生活、工商业用电的要求增高，对配电系统的技术设计以及相关设备的选择更为苛刻。本文将就配电房中高低压开关的选择与保护方面存在的问题以及解决措施做深入剖析。
1．配电系统设备特点
1.1高压开关的相关知识
高压开关包括以下主要相关部件：
（1）负荷开关。负荷开关主要是控制电流即接通和关闭工作电流的开关。按照不同方式可以分为两种类型，即产气式和压气式。随着技术不断发展，出现了SF6及真空负荷开关。
（2）负荷开关-熔断器组合电器。顾名思义其主要作用是保护变压器开关设备。因为负荷开关在其中的工作职能是接通和关闭工作电流。相比较而言开断能力非常有限。熔断器的作用极其重要，可以用来短路保护。在具体的设备设计中，负荷开关和熔断器之间存在着1个间隔区域，这个间隔区域就是电流区域段。只有负荷开关和熔断器相互配合、相互协调，才能在工作中真正意义上实现对配电系统的保护作用，使整个配电系统正常运转。
（3）中压断路器。中压断路器是能开断短路电源的开关。按照不同类型来分，中压断路器可以分为两大类：SF6断路器和真空断路器。这两种断路器存在着一个共同的特性，即都采用了弹簧操动设计。随着相关技术的不断发展，中国国内相关技术人员正在研制设计永磁式操作方案。可以预计，随着继电智能化的快速发展，断路器保护将会更加全面、先进，但是其作用将不会出现明显变化，仍然主要在二、三段式保护以及带反时限功能的保护这几方面发挥自己的作用。
1.2 变压器的分类及工作原理
变压器的工作原理就是通过自身对电压高低的调控从而达到对电能的输送、调配和使用。按照不同的方式其分类是不同的。主要分为油浸式变压器和干式变压器。但是如果按照调压方式进行划分则可以分为有载变调器和无载调压器。在不同的环境，对于变压器的选择也是有一定要求的。如果在公众场所，处于多尘或者腐蚀性较强的环境下，应该选择密闭型变压器或者防腐型变压器。如果对于供电系统的要求不苛刻，则可以选用另外一种截然不同的变压器，三厢油浸自冷变压器。如果要求较高，例如高层或者超高层建筑、电厂、化工等环境较为严峻的场所就要采用干式变压器。
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1.3低压开关的相关知识
低压开关可以分为A类断路器、B类断路器:
（1）A类断路器。国家在制定的相关规范TEL942-2关于低压开关设备及控制设备第二部分断路器中明确提及：A类断路器，在短路情况下，断路器无明确知道作用在负荷侧另一短路保护装置的选择性保护即为其自身定义。A类断路器只具有过载长延时，短路瞬动，但是却不具备无短路延时保护特性。这种断路器的主要类型就是塑料断路器。但是也有一些特殊例子，HM3、T1M1、CM1中的部分万能式断路器也是属于A类断路器；
（2）B类断路器。同样，关于B类断路器在相关的规范标准中也有明确叙述。在TEL942-2关于低压开关设备及控制设备第二部分断路器中，对于B类断路器做出了这样的解释：在短路情况下，断路器无明确知道作用在负荷侧另一短路保护装置的选择性保护，也就是在短路情况下，选择可以调节。这类断路器要求具有额定短时耐受电流。这就是B类断路器，其最为鲜明的特点是具有三段保护（过载长延时，短路延时，短路瞬动保护）。B断路器名字解释：全额保护：是指下级负载发生短路故障，造成下级的断路器瞬动。而故障短路电流流向上一级电路，但是如果上一级线路，没有短路延时时，则在下一个线路发生故障时，可以和断路器一起跳闸，可以造成大面积停电。这是一种非选择保护；另一种是选择性保护。选择性保护就是在下级断路器跳闸时，注意分断时间在20ms~30ms之内上级断路器短路的动作时间只有0.1s的延时，则可确保下级断路器分断时间内，上级断路器保持不变。这就是选择性保护。
2．相关设备选择的主要参数
对于整个配电系统而言，设备的具体参数决定着整个配电系统能否正常运行。
（1）额定电压。是指相间电压，即线电压.
（2）壳架额定电流。从这个方面最能代表的是断路器外形方面的特征，并以此决定断路器的最大额定电流，也就是能够为断路器正常工作提供保障的电流。又可以称之为脱扣器额定电流.
（3）过载，短路保护特性。一般说来分闸时间在20ms～30ms之间的被称之为二段式保护，如果时间为0.1s的倍数则是被定性在三段式保护。还需要注意的是ICW只能应用在B类断路器中，也就是具备短路短时延时性断路器.
（4）短路分断能力的相关主要参数。关于短路分段能力又可以具体划分为极限分段能力ICU和运行短路分段能力ICS，但是截止到目前，对于短路分段能力是指哪一种，还没有权威的定论，大多数电气工程师倾向于短路分断能力ICS，最主要的原因是其保险系数较大，具有相当高的可靠性。
3．高压开关与低压开关的配合保护
高低压开关的配合保护主要包括：
（1）低压总开关和高压断路器柜的保护配合.
（2）低压总开关与高压负荷开关熔断器组合电气的保护配合.
（3）低压开关选用的主要方法。这方面的选用有几个技巧需要注意。首先是分支线配电开关全部选用A类断路器，一旦变压器高压侧开关是断路器柜时，一般选用的是B类断路器。还有特殊情况就是熔断丝熔断时间超过100s的2倍以上时，低压总开关一定要选用带有延时特性的B类总开关。以便实现全然保护配合。当短路电流值大于变压器低压测定电流的10倍时，低压总开关易于选用带有延时特性的B类断路器。这样的配合方式基本上可以满足低压总开关和低压出线开关在时间上的配合。
4．结语
在10kV配电系统中，配电室的高低压开关的选型是一个涉及面很广的问题,既要对开关本身的功能、特性、主要电气参数有一个全面的了解,又要从配电网的现状与发展予以考虑,并结合实际的运行情况综合选择,在规范化的前提下,尽可能实现各级开关的配合,努力提高配电系统的供电可靠性,为广大用电客户提供更好的服务。
参考文献：
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论文作者:郭庆
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/22
标签：断路器论文; 低压论文; 变压器论文; 负荷论文; 电流论文; 熔断器论文; 系统论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;