宋增刚
国网山东省电力公司蒙阴县供电公司，山东临沂276200
摘要：从10kV配电房安全稳定运行的角度来说，配置的高低压开关起到积极的作用，若想保障保护的效果，要做好选择与运行的有效把控，实现开关的价值，保障配电房的安全运行。现针对10kV配电房高低压开关选择与保护问题，做简单的论述，提出选择与保护实现的策略，共享给相关人员参考借鉴。
关键词：10kV；配电房；高低压开关；选择与保护
现阶段，电力应用场景多样化，带动着10kV配电房建设的增加。从配电房安全稳定运行的角度来说，影响着系统的安全运转，因此要做好严格把控。建设的配电房，配置了各类设备，保证设备有效配合，增强系统安全稳定性。这其中高低压开关的选择与保护配合，为重要保障措施。若选择不合理，则会给整个系统运行带来影响。
1 10kV配电房高低压开关
高压开关。一般来说，常用开关类型如下：1）断路器。按照绝缘介质进行划分，主要包括SF断路器与真空断路器等。目前，断路器基本达到智能化与自动化控制水平，同时能够实现电力系统的二段式与三段式保护。当电力系统处于正常状态运行时，利用断路器设备开/断负荷电流；若电力系统产生异常情况，例如故障与超载等，则利用断路器开/断负荷电流，防范运行安全事故的产生。2）负荷开关。目前，应用的主要为SF6负荷开关与真空类。10kV配电房中配置负荷开关，用途为对系统工作电流开/断，不仅稳定性强，而且系统维护成本低等优势。3）负荷开关-熔断器装置。配置负荷开关，能够实现开/断供电系统的功能。当遇到大电流的情况，例如短路电流等，利用熔断器可达到断开的效果，保障电路安全稳定运行。若将两者有机结合，构成负荷开关-熔断器装置，可达到维护系统安全稳定运行的积极状态，达到防范系统故障产生的目的。
低压开关。10kV配电房配置的低压开关，主要分为A类与B类，发挥的保护功能不同。其中，A类能够对电路实施过载长延时短路的瞬时保护；B类既具有A类设备的作用，同时可达到短路瞬时保护的效果。设置低压断路器，能够实现系统电能的高效分配，达到电动机与电源保护的积极作用。
2 10kV配电房的设计实例分析
2.1 案例概述
以某建筑项目为例，建筑地下二层设计为设备层与配电房，按照需求配置了生活泵和空调机以及配电房等。地下一层设计为停车场。按照现行的城市用电规划标准，城市居民用电容量每户按照8kW考虑。在建筑4-5层设计转换层。此项目应用的是10kV配电房，现结合配电房设计进行高低压开关与保护实现的分析。
2.2 主接线形式
单母线接线。采用此方法，不仅接线简单而且清晰，方便扩建以及采用成套配电装置，然而仅适用于1台发电机或者1台变压器装置，并且是相应的情况，例如6-10kV配电装置的出现回数＜5回。
单母线分段接线。通过在母线中间配置1个断路器装置，实现母线的分段。使用断路器对母线进行分段，对重要的用户，能够从不同段引出2条回路，设置2个电源供电。若某段母线产生运行故障，那么分段断路器可以自动进行故障段的切除处理，确保正常段母线可以继续供电或者不造成重要客户端停电。
方案的选择：采用单母线分段的方案，适用于屋内布置，可选择手车式断路器，来保障检修时的供电正常。若产生某回路线路故障的情况，利用分段断路器能够自动实现故障段的隔离，实现了保护的功能。除此之外，具有占地面积小和成本低的优势。
此工程结合实际情况分析，包括城市经济与电力负荷等，最终选择单母线分段方案[1]。
2.3 负荷情况
整个项目的负荷具体为裙楼用电部分、塔楼用电部分，具体为排烟风机、事故照明以及消防。以塔楼用电为例，按照现行的规划方案，按照8kW进行规划，168套住宅总设备总量结算结果为1344kW，计算负荷结果为627kW。根据方案设计，25层-5层的电梯间以及楼道设备容量大小为22kW，计算负荷计算结果为17.6（这里kx·需要系数选择为0.8）。根据测算用电总负荷为689.6kW。
2.4 高低压开关的选择
1）高压开关。如果配电房线路中设备变压器容量结果不超过800VA，干式变压器容量不超过1250kVA，那么配电房的进出线，通常选择负荷开关柜当做高压开关；配电房的变压器，配置的高压开关通常为负荷开关-熔断器组合柜。若配电风线路中设备变压器容量结果超过800VA，干式变压器容量超过1250kVA，则选择断路器开关柜，同时调整出线柜速断保护，通常选择短路短延时功能。2）低压开关。设计时对于分支线配电开关，多选择A类断路器。基于保障高低压开关配合的目的，若高压开关选择了断路器，那么对于低压端则选择B类断路器。若高压端以及高压开关，使用了负荷开关-熔断器组合柜，对于低压端的低压开关，要做好综合分析，选择适宜的方案，例如低压线路为架空出线，考虑到二相短路或者其他问题，则选择A类断路器，当做低压开关[2]。
3 10kV配电房高低压开关保护实现的策略
3.1 低压总开关和高压断路器组合
一般来说，10kV配电房配置的高压断路器，其电流速断保护模式，主要是按照断开变压器二次侧短路，同时将之综合到一次侧三相最大短路电流，实现对高压断路器的保护。使用电流计算公式进行计算，即L1=K·L2，这里的L1指的是一次侧的三相最大短路电流；L2指的是变压器低压侧短路时，三相最大短路电流折算后获得的高压侧电流数据。基于此理论，若高压侧的速断保护为不变的数据，则开关不会动作。这需要在选择开关时，选择智能控制开关，实现高低压开关的有效配合，保障电力的稳定性[3]。
3.2 高压开关柜与变电线出现开关柜的保护配合
根据目前的配置情况分析，因为配电线路相对比较短，加之配电单元具有很强的复杂性，使得继电保护的配合无法依靠电流整定实现。与此同时，电力系统变电站安全稳定运行无法允许通过延长时间实现保护配合[4]。基于此，对于变电站出现开关运行，整个分段的时间均控制在100ms左右。具体的设置为开关分断50ms以及继电保护40ms。不过从实际情况分析出线开关跳闸的时间多设置为0s，对于架空线、电缆混合线路则选择变电站内部布置重合闸开关。整个电缆线路产生瞬时故障的情况很少，所以通常不配置重合闸。对于配电网中主干线存在多种类型的情况，在线路中接数量很多个断路器柜的配电房，若发生故障，则会造成跳闸。当此故障发生，那么变电站中将会产生开关重合的情况，同时非故障段供电能够恢复正常状态。结合实际情况，选择适宜的保护配合方法，最大程度上保障配电房安全运行[5]。
4 结语：
综上所述，10kV配电房高低压开关的选择和保护，要做好全面有效的把控，最大程度上保障保护的效果。文中结合实践，围绕高低压开关的选择与保护配合做了论述，提出相应的策略。通过全面分析，选择最佳的方案，保障10kV配电房安全运行。
参考文献：
[1]沈凯.10kV配电房高低压开关选择与保护分析[J].工程建设与设计,2020(22):53-54.
[2]俞海莺.10kV配电房高低压开关选择与保护分析[J].产业创新研究,2019(03):121-122.
[3]苏景涛.浅谈10kV配电室高低压开关选择及保护措施[J].城市建设理论研究(电子版),2018(19):5.
[4]韩英定.10kV配电房高低压开关的选择与保护配合[J].电子测试,2018(12):88-89.
[5]麦俊锋.浅谈10kV配电室高低压开关选择及保护措施[J].工业设计,2016(04):156-157.