10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)措施探究

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10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)措施探究

王莉

廣東歐姆龍電力工程有限公司廣東南海528200

[摘要]近些年來(lái)，我國(guó)電力事業(yè)得到了快速的發(fā)展，人們的用電需求也越來(lái)越高，在我國(guó)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中，10kV變配電所的作用及功能都是非常大的，然而，現(xiàn)階段我國(guó)10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)這一方面出現(xiàn)了一些問(wèn)題。針對(duì)這一點(diǎn)，本文首先分析了10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)中存在的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上提出了加強(qiáng)10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)的相關(guān)措施，具有一定的現(xiàn)實(shí)參考意義。

[關(guān)鍵詞]10kV變配電所；低壓開(kāi)關(guān)；問(wèn)題；保護(hù)

1、10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)中存在的問(wèn)題

一般來(lái)講，10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)通常有兩種動(dòng)作特性：短路瞬動(dòng)以及過(guò)載短延時(shí)。其中，瞬動(dòng)動(dòng)作開(kāi)關(guān)往往產(chǎn)生低于0.1s的動(dòng)作時(shí)間，而短延時(shí)過(guò)電流開(kāi)關(guān)往往產(chǎn)生0.1s至0.4s的動(dòng)作時(shí)間。通常情況下，在10kV變配電所中的低壓開(kāi)關(guān)與高壓開(kāi)關(guān)之間，存在很多的保護(hù)級(jí)數(shù)，而且每個(gè)開(kāi)關(guān)保護(hù)的操作都具有不同的特性，這就導(dǎo)致上下級(jí)的保護(hù)配合中出現(xiàn)一些列的問(wèn)題。

1.1低壓開(kāi)關(guān)容量過(guò)大

通常情況下，在10kV變配電所中，選擇過(guò)大容量的低壓開(kāi)關(guān)，會(huì)導(dǎo)致在低壓開(kāi)關(guān)還沒(méi)有脫扣之前，上一級(jí)的保護(hù)就已經(jīng)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，從而造成上下級(jí)保護(hù)配合也就是保護(hù)選擇性的破壞。

1.2電流速斷整定值計(jì)算

一般而言，10kV變配電所中電流速斷整定值的計(jì)算通常會(huì)以3倍的過(guò)流定值為參照，這種計(jì)算方式會(huì)使電流速度整定值與實(shí)際的短路電流之間存在較大的差異，定值過(guò)小，就不能及時(shí)的發(fā)生電流速斷保護(hù)動(dòng)作，從而對(duì)保護(hù)選擇性造成破壞。

1.3保護(hù)級(jí)數(shù)過(guò)多

以供電局規(guī)定的時(shí)限為依據(jù)，對(duì)下級(jí)保護(hù)進(jìn)行推算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)時(shí)限之間不存在任何臺(tái)階，具體來(lái)講，過(guò)流保護(hù)、速斷保護(hù)的上下級(jí)保護(hù)時(shí)限分別為0.4s、0.1s，在這種情況下，上下級(jí)保護(hù)很難進(jìn)行正確的配合。

1.4低壓開(kāi)關(guān)漏電

低壓開(kāi)關(guān)漏電現(xiàn)象主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，支路開(kāi)關(guān)漏電時(shí)不會(huì)有任何動(dòng)作的發(fā)生，從而導(dǎo)致總開(kāi)關(guān)出現(xiàn)錯(cuò)誤的動(dòng)作；第二，長(zhǎng)短線懸殊系統(tǒng)的長(zhǎng)線路出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，支路開(kāi)關(guān)不會(huì)有任何動(dòng)作的發(fā)生，從而導(dǎo)致總開(kāi)關(guān)出現(xiàn)錯(cuò)誤的動(dòng)作；第三，對(duì)分路開(kāi)關(guān)以及總開(kāi)關(guān)執(zhí)行閉合操作時(shí)，分路開(kāi)關(guān)會(huì)發(fā)生漏電閉鎖故障，同時(shí)總開(kāi)關(guān)發(fā)生跳閘漏電故障。

2、10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)措施

2.1根據(jù)實(shí)際負(fù)荷選擇低壓開(kāi)關(guān)

在實(shí)際應(yīng)用中，選擇低壓開(kāi)關(guān)時(shí)，首先要認(rèn)真統(tǒng)計(jì)低壓用戶用電負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上明確相應(yīng)的額定電流，這樣一來(lái)，在應(yīng)對(duì)因低壓故障而產(chǎn)生的穿越電流時(shí)，就避免了容量過(guò)大的低壓開(kāi)關(guān)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作而導(dǎo)致高壓開(kāi)關(guān)發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作的情況出現(xiàn)。

2.2優(yōu)化保護(hù)級(jí)數(shù)

目前，我國(guó)10kV變配電所通常依靠綜合自動(dòng)系統(tǒng)或者計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行內(nèi)部保護(hù)，一般不會(huì)出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)的現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)上下級(jí)的全面保護(hù)，就只能對(duì)保護(hù)級(jí)數(shù)進(jìn)行壓縮，將變配電所以往的四級(jí)保護(hù)設(shè)置為進(jìn)線以及饋線這類(lèi)的兩級(jí)保護(hù)。在地方供電局專(zhuān)線柜提供的延時(shí)為0.1s的情況下，實(shí)施兩級(jí)保護(hù)，就意味著10kV變配電所也必須將延時(shí)設(shè)置為0.1s，然后通過(guò)整定值來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)配合，通常情況下，供電局專(zhuān)線柜的電流速斷整定值要比10kV變配電所受電柜的整定值高出很多。

2.3選擇合適的斷路器

一般來(lái)講，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，與10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)相匹配的斷路器主要有A、B兩類(lèi)，依據(jù)《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》中的相關(guān)規(guī)定來(lái)選擇A類(lèi)斷路器，同時(shí)明確兩點(diǎn)要求，第一，在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下，該斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)選擇性的短暫延長(zhǎng)；第二，該斷路器不會(huì)限制短時(shí)額定耐受電流?？傊珹類(lèi)斷路器應(yīng)該具備如下幾點(diǎn)特征：瞬動(dòng)短路、負(fù)載大長(zhǎng)延時(shí)以及無(wú)短路短延時(shí)等。在有人為干預(yù)的情況下，為了實(shí)現(xiàn)短延時(shí)，低壓開(kāi)關(guān)選擇性保護(hù)時(shí)主要采用B類(lèi)斷路器。一般而言，B類(lèi)斷路器主要包括職能控制器、使用電子脫扣器以及萬(wàn)能斷路器，在具體實(shí)踐中，要求B類(lèi)斷路器能夠適應(yīng)短時(shí)額定耐受電流，而且通常在短路瞬動(dòng)、負(fù)載大長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)這三個(gè)階段發(fā)揮其保護(hù)功能?？傊?，10kV變配電所分支線配電開(kāi)關(guān)通常會(huì)選擇A類(lèi)斷路器，但是當(dāng)斷路器柜安裝在變壓器的高壓側(cè)時(shí)，10kV變配電所低壓總開(kāi)關(guān)會(huì)選擇B類(lèi)斷路器，只有這樣，才能保證低壓斷路器與高壓斷路器實(shí)現(xiàn)全面的保護(hù)配合；此外，變壓器高壓側(cè)開(kāi)關(guān)為跌落式熔斷器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)的組合時(shí)，通過(guò)電流大小不同，熔絲熔斷時(shí)間也不同，在熔絲熔斷所需時(shí)間高于200s的情況下，10kV變配電所低壓總開(kāi)關(guān)也應(yīng)選擇B類(lèi)斷路器，從而實(shí)現(xiàn)全面的保護(hù)配合。跌落式熔斷器熔斷時(shí)間如下表所示。

表1　跌落式熔斷器熔絲熔斷時(shí)間

2.4低壓開(kāi)關(guān)漏電保護(hù)

（1）利用零序電壓法檢測(cè)漏電電阻。如果低壓漏電保護(hù)裝置具備一定的防爆性能，那么就必須采用一致的方法來(lái)檢測(cè)支路開(kāi)關(guān)以及總開(kāi)關(guān)的漏電電阻，也就是零序電壓法。用該方法來(lái)檢測(cè)不僅可以避免受到系統(tǒng)電容及電壓的影響，同時(shí)對(duì)于低壓開(kāi)關(guān)漏電保護(hù)而言，還可以滿足檢測(cè)準(zhǔn)確度以及響應(yīng)速度的相關(guān)要求。（2）全面提升漏電保護(hù)。一般而言，在具體實(shí)踐中僅僅依靠零序電壓法是不太可行的，在某些方面會(huì)產(chǎn)生一些限制，因此，在決策時(shí)可以結(jié)合多種方法原理，通過(guò)智能轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的全面提升，從而在質(zhì)量及效率上有效增強(qiáng)10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)的漏電保護(hù)。（3）實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)與直流回路、斷路器輔助觸點(diǎn)的串接。一般來(lái)講，10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)中通常都存在一些未經(jīng)使用的多余的常閉觸點(diǎn)，只要在斷路器、直流回路的輔助觸點(diǎn)與這類(lèi)觸電之間完成串接工作，就可以實(shí)現(xiàn)斷路器中輔助觸點(diǎn)及主觸點(diǎn)工作的同步性。（4）分開(kāi)直流、交流回路。在分開(kāi)交、直流回路的基礎(chǔ)之上，將容量較小的電容設(shè)置為隔直電容，同時(shí)在電抗器上端對(duì)隔直電容采取改接操作，這樣以后，低壓開(kāi)關(guān)跳閘漏電故障就可以得到很好的解決。但是需要注意的一點(diǎn)是，采取這一系列方法的前提要求就是制造商設(shè)計(jì)低壓開(kāi)關(guān)時(shí)需要不斷地改進(jìn)。

3、總結(jié)

總而言之，在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中，10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)以及同高壓開(kāi)關(guān)之間的保護(hù)配合通常會(huì)涉及到很多其他層面的問(wèn)題，在研究探討10kV變配電所低壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)時(shí)，不僅需要對(duì)配變電所供電的可靠性及安全性進(jìn)行充分的考慮，同時(shí)還要對(duì)變配電所各級(jí)保護(hù)的配合以及高低壓開(kāi)關(guān)之間的保護(hù)配合加以考慮，此外，還要嚴(yán)格把控低壓開(kāi)關(guān)漏電保護(hù)裝置的運(yùn)行及質(zhì)量，靈敏準(zhǔn)確的檢測(cè)低壓開(kāi)關(guān)漏電保護(hù)，從而有效提高10kV變配電所供電的安全性及可靠性，為電力用戶的安全穩(wěn)定用電提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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