（河北兴泰发电有限责任公司 河北省邢台市 054000）
摘要：近几年，随着我国城乡社会和经济的快速发展，城市的扩张和城乡日益一体化带来的用电需求越来越大，这使得以配电房为代表的电力系统超负荷运行，影响到了电力的稳定有效供给，电网改造逐渐在城市及城乡之间铺开；以前的供配电系统以无法适应新形势下电力的安全、稳定和高效要求，急需对诸如配电房设备进行更新升级。因此，在配电房高低压系统中，选用性能优良的高低压开关，并科学合理地进行高低压开关搭配对供配电系统安全稳定运行起着至关重要的意义。
关键词：配电房；高低压开关；选型；搭配
配电房作为复杂的配电系统中重要单元，对供电稳定性和安全性起着至关重要的作用，尤其是高低压系统依赖的主设备高压和低压开关，以及二者之间的合理搭配对维持电力系统正常稳定运行不可或缺，而这也是电力行业分析高低压系统运行必须解决的问题。
1高压开关参数选择
1.1高压开关
1.1.1负荷开关
负荷开关是国内早期使用的主要类型的高压开关，目前已从早期的产气式和压气式发展成SF6三工位负荷开关和真空负荷开关，相较于早期以气压为原原理的高压开关，上述两种类型开关在可靠性、成本低、后期维护上更具优势。
1.1.2负荷开关一熔断器
负荷开关—熔断器也是一种高压开关设备，其主要功能是保护变压器。作为一种组合式开关，其中的负荷开关只起开断/开合工作电流作用，而熔断器则是发挥短路保护作用。负荷开关与熔断器之间的功能发挥必须确保电流区段内二者正确配合才能实现。
1.1.3断路器
与上面的负荷开关—断路器作为一个组合式开关不同，断路器仅能发挥开端工作电流的作用，目前市场上主要有采用了弹簧操动机构造的SF6断路器和真空断路器两大类。
1.2高压开关的主要参数选择
1.2.1额定电压
高压开关在额定电压上存在过去与目前、国内与国外认识上误区，过去国内电力行业认为的额定电压就是设备的标称电压，并不是设备的最高工作电压；而国外认为的额定电压则却是设备稳定运行的最高电压。目前国家电力行业电流电压认定标准正趋于国际化，即我们认为的额定电压就是设备稳定运行的最高电压，最高运行电压为额定电压的110%。
1.2.2额定电流
额定电力的参数选择则是比较复杂，需要考虑多方面因素：一是变压器开断空载能力，配电变压器理论上空载电流为额定电流的2%上下，突然选配组合式的负荷开关—熔断器，那么意味着配变容量应≤1200kvA为宜；二是开断开断电缆充电电流能力。因为通过电流大小与通过电缆横截面有直接关系，若以进出线横截面为250mm2，则其充电电缆则应估算为1.8A/km；若横截面超过300mmm2，那么估算充电电缆必须达到2.1A/km，不过考虑到当前开关柜进厂电缆截面大小已经规范化，因此一般要求开关在正常情况下能开断不小于16A的电缆充电电流；三是动热稳定承受能力。动热承受能力大小以电流耐受时间来衡量，电缆耐受时间国内国外不同样，基本维持在2s～4s之间，考虑到本文所选地区耗电量大和气温炎热的特点，最后确定为18Ka/3S为宜。
1.3高压开关柜与变电站出线开关柜的保护配合
从本文所选择的地区变电站出线开关的保护装置来看，考虑到配电网线路较短和配电单元较多特点，单靠整定电流无法很好实现继电保护目的。目前，佛山地区变电站出线开关的速断跳闸时间均设定为0sc，对于出线为架空线或架空线、电缆混合的线路，其站内开关设置了一次重合闸。对于全电缆的线路，由于其瞬时性故障极少，重合闸退出运行。在速断保护上，配电房各进线柜与变电站出线柜之间还未实行短延时的保护配合。那么，当变电站一条馈出线上接有多个断路器柜形式的配电房时，在主干线选用架空线或架空线、电缆混合线路的情况下，若某一配电房变压器内部短路故障时，配电房变压器保护开关柜、进线开关柜以及变电站出线开关柜均速断跳闸，接着，变电站出线开关重合，恢复非故障段的供电。
2低压开关及参数选择
2.1低压开关
2.1.1A类断路器
所谓的A类断路器，具体是指在短路状态下选择性保护无人为的短延时，其不要求额定短时耐受电流。该类断路器具有长延时过载、短路瞬动而无短路短延时保护特性的优点。目前市场上此类断路器对塑壳制造，亦有部分采用电磁铁作过载和短路保护。
2.1.2B类断路器
所谓的B类断路器，具体是指在短路状态下，其能够选择性保护有人为短延时性调节，这类断路器对额定瞬时耐受电流有明确要求。相较于A类断路器，其突出差别在于具备了从长延时过载、短路短延时到短路瞬动保护三段保护，突出优势在于下级断路器分断时上级断路器能保持不动，即选择性保护。我们常用的万能断路器、使用电子脱扣器和智能控制器的断路器都属于B类断路器。2.2.低压开关的主要参数选择
2.2.1额定电压
低压开关的额定电压主要指的是线电压。
2.2.2额定电流
即确保断路器在正常工作状态下达到的电流，以壳架等级来代表断路器的外形大小，据此显示断路器的最大额定电流。
2.2.3 A、B类断路器的过载、短路保护特性
A类断路器长延时过载、短路瞬时分闸时间一般居于20～30ms之内；B类断路器则一般为0.1s的倍数。
2.2.4短路分断能力
极限分断能力和运行短路分断能力Ｉcu。是短路分析能力的两种类型。根据断路器的额定短路分断能力应≥线路的预期短路电流的原则来看，就存在断路器的额定短路分断能力是指极限分断能力还是指运行短路分断能力Ｉcu的问题，笔者认为还是选择运行短路分断能力Ｉcu为好，保险系数更大些。
3高压开关与低压开关的保护配合
3.1短路电流的计算
选取该城市处于城乡结合部的一个配电房为代表计算主要节点三相短路电流值，如下图1.
在实际改造过程中，低压出线（支线一）d4与低压出线柜下母排d3的距离取50m；低压出线（支线一）d5与低压出线柜下母排d3的距离取100m；Bvv架空线路，其线横截面积为120mm，lkm线路电阻
R=0.143Ω，电抗x=0.32Ω；低压出线（支线二）d6与低压出线柜下母排d3的距离取50m；低压出线（支线二）d7与低压出线柜下母排d3的距离取10om，Bvv电缆线路，线横截面积为240mm2。l灿线路电阻R=0.093mΩ，电抗X=0.076mΩ。
2.2低压总开关与高压断路器柜的保护配合
高压断路器柜电流速断保护的整定是按躲开变压器二次侧短路时，归算到一次侧的三相最大短路电流来整定的，其计算公式为：
IIsu，1=Kre1I（3）K1，max（IIsu，1表示一次侧的三相最大短路电流；Kre1一可靠性系数，取1.1；I（3）K1，max则表示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）从上述整定原则以及计算公式确保低压侧总开关选用智能式带短路短延时的开关，也可实现保护配合。
2.3低压总开关与高压负荷开关一熔断器组合电器的保护配合
组合式开关高压负荷开关—熔断器搭配的熔丝与变压器是配套的，存在其反时限熔断时间随着安装地点的不同而发生变化的关系。从图1显示来看，当低压柜母排d3或分支线出口发生三相短路故障，其短路电流折算到高压侧以后，熔断时间在70～100ms之间；支线二d6发生三相短路故障，其短路电流折算到高压侧以后，熔断时间在110～120ms之间。因此分析原因，很有可能出现低压总开关未动作而高压侧熔丝先熔断的现象，或者是低压总开关动作时高压侧熔丝也同时熔断的现象。
3结束语
总之配电房高低压开关涉及到高低压系统的稳定运行，只有严格按照规范化要求，结合工程实际，重点解决高低压开关之间的配合，才能最终提高整个配电系统的可靠性，从而为用户提供优质的服务。
参考文献：
[1]低压开关的安装要点和维修探析[J]. 王洪兵. 机电信息. 2016（33）
[2]低压开关电器的发展趋势及合理选用[J]. 陈培国. 电世界. 2015（03）
[3]国家低压开关电器产品质检中心落户福建[J]. 本刊编辑部. 低压电器. 2013（15）
论文作者:焦硕
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/29
标签：断路器论文; 低压论文; 电流论文; 配电房论文; 高压论文; 电压论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第21期论文;