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摘要：电网建设作为一项民生工程，近年来，随着国家经济建设的发展，电网的建设也不断发展。现代科学技术的发展，使得各种电气设备增多，用户对电能的要求也越来越高。变配电室作为主要的供配电单元在供、配电系统中的作用非常关键。因此，本文通过对10KV变配电室的高低压开关以及相关的电气设备选择方面进行分析，以期能够建设出安全、有效的变配电室。
关键词：变配电室；高低压开关；电气设备
中图分类号：S972文献标识码： A
引言
在10kV变配电系统中，变配电室作为一个主要的供配电单元，起着非常重要的作用。10kV变配电室将接收到电网的10kV电压进行降压转换至0.4kV低电压，起着变换和分配电能的作用，是联系电网和负荷的中间环节。10kV变配电室里的基本设备包括变压器、断路器、母线、配电柜、电力电缆以及一些继电保护设备等。近年来，随着国家城乡电网建设的不断深入以及用户对电能质量要求的不断提高，变配电室设备选型已逐步走向规范化。
一、高压开关
（一）负荷开关
负荷开关是开断关合工作电流的开关，已经在电网工作中广泛的使用，主要有产气式、压气式以及SF6三工位负荷开关和真空负荷开关。后两种开关在使用过程中成本低、可靠性强、减小维护，所以越来越受到大众的欢迎。
（二）负荷开关—熔断器组合
电器负荷开关—熔断器组合电器是主要用作保护变压器的开关设备。其中负荷开关具有有限的开断能力，只开断和关合工作电流，而变压器的短路保护工作则由熔断器来完成。在熔断器与负荷开关之间存在着一定的过电流区域段，在这一区段内，通过加强熔断器与负荷开关之间的配合工作，以实现对供配电系统的贴切保护。
（三）主要参数选择
1.额定电压
电气设备所在电网的运行电压因受到调压和负荷的变化，常高于电网的额定电压Ums，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压USM，即:Ualm≥USm。由于35kV及以下电气设备的最高允许工作电压Ualm为1.15UN，而实际电网的最高运行电压规定为1.1UNS，因此选择电气设备的电压时，一般都选择Um≥UNS。
2.额定电流
配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，如果选用负荷开关—熔断器组合柜控制配电变压器，其容量不宜大于1250kVA，否则应选用断路器柜。
二、低压开关
（一）A类断路器
A类断路器是指在短路情况下，断路器无明确指明用作负荷侧另一短路的保护装置，此种断路器只有过载长延时、短路瞬动，而无短路短延时保护特性。A类断路器绝大部分是塑壳断路器，如HM3，TIM1，CM1系列产品，一部分万能式断路器，如采用热继电器和电磁铁作过载、短路保护的也属A类。
（二）B类断路器
B类断路器是指在短路情况下选择性保护有人为短延时(可调节)，这类断路器具有要求的额定短时耐受电流。万能断路器、电子脱扣器和智能控制器的断路器都属于B类，如CW1，HA1的系列产品。这类产品有3段保护，即过载长延时、短路短延时和短路瞬动保护。
三、高压开关与低压开关的保护配合
（一）短路电流的计算
本文以某配电房对相关点的三相短路电流进行计算。
变电站至配电房的主干线路为LGJ-240/3km，线路电阻R为0.14Ω/km，电抗X为0.31Ω;变压器容量SN为5OOkVA，阻抗電压UK为0.045p.u.，变比为10:0.4变压器低压出口d2距离低压出线柜下母排，d3为Sm，母线电阻为0.04Ω/km，电抗为0.168Ω。
低压出线，d4距离低压出线柜下母排，d3为5Om，低压出线d5距离低压出线柜下母排，d3为100m，BVV架空线路横截面积为120mm2，线路电阻为0.143Ω/km，电抗为0.32Ω。
低压出线，d6距离低压出线柜下母排，d3为5Om，低压出线d7距离低压出线柜下母排，d3为100m，线路电阻为0.03km，电抗为0.076mΩ。
（二）低压总开关与高压断路器柜的保护配合
整定高压断路器柜电流速断保护是按照躲开变压器二次侧短路计算到一次侧的三相最大短路电流进行整定的、计算一次侧的三相最大短路电流由可靠性系数乘以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得到、分析整定原则，取可靠性系数为1.3，当变压器低压侧出现短路时，如果将定时限为高压侧速断保护，理论上开关不会动作。因此要选用智能式带短路延时的开关为低压侧总开关，实现保护配合。如果高压断路器柜保护为反时限，可以调节保护整定值，所以选择智能式带短延时的开关为低压侧总开关，实现保护配合。
三、其他电气设备选择
（一）断路器
断路器是变配电系统中控制和保护重要电力设备，保证系统安全可靠的运行。断路器种类繁多，按灭弧介质的不同可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器和真空断路。油断路器有多油断路器和少油断路器两种形式前者结构简单，性能可靠，但体积臃肿，装运不便且危险系数高，故目前多使用少油断路器。后者结构简单，易生产维修、性价比高。SF6断路器开断能力强，噪音小，无火灾危险，机电磨损小，性能比较优良，在变配电室的高压电路中得以应用。真空断路器的灭弧介质和触头间隙的绝缘介质都是高真空，体积小、重量轻、适用于频繁操作、免维修，在配电网中应用较为普及。压缩空气断路器，是以压缩空气作为灭弧介质和绝缘介质的断路器，动作快，开断时间短，具有较高的开断能力,但已逐渐被SF6断路器取代。作为10kV变配电室的断路器，一般选择真空断路器，既避免了油断路器的危险性又不用担心空气压缩断路器的适用范围限制。
（二）直流蓄电池屏选择
直流蓄电池屏作为大型变配电所直流电源系统中的一个重要组成部分，要保证好其质量，供配电的安全是否可靠直接受其影响。相比于传统的铅酸蓄电池，新式的碱性镉镍蓄电池具有内阻小、结构紧凑，耐过充电、过放电，腐蚀性小，使用寿命长的特点。此外还有液状或糊状电解液全部吸收在隔膜和极板中、蓄电池内没有流动电解液的免维护铅酸蓄电池。这种蓄电池克服了老式铅酸蓄电池的缺陷，可根据容量大小，设计成小型、中型和大型(100Ah以上)全密闭免维护铅酸蓄电池屏。所以，在供配电所中应该选择适合需要的电池屏。
（三）继电保护设备
电磁式、微机式是继电保护常用的保护方式。在过去的很长一段时间内，电磁式继电保护因为其造价低、可靠性高而成为继电保护主要选择方式。但由于其智能化程度低，难以实现统一调度和控制，正逐渐被微机式保护替代。微机式保护不仅能够通过软件平台实现自动控制还能对变配电室实现进行监测和保护，占地面积也大大减小。因此当前在为变配电室选择继电保护设备时推荐使用微机式保护。
结束语
由于现今的电能使用比较复杂，所以，对于供配电室中的高低压开关等其他电气设备的选择是一项涉及面较广的工作。既要对各种设备本身的特性、参数、功能等进行专业的了解，又要考虑到整个供配电系统的发展现状和需要。因此，在选择电气设备时，根据实际情况进行综合选择运用，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：
[1]刘慧影.浅谈10kV变配电所设计[J].华章，2014，06:385.
[2]邹桂平.10KV变配电室高低压开关及电气设备选择[J].电源技术应用，2014，02:205.
[3]郭小奇.10kV变配电室高低压开关选择及保护的合理建议[J].通讯世界，2013，11:166-167.
关键词：变配电室；高低压开关；电气设备
中图分类号：S972文献标识码： A
引言
在10kV变配电系统中，变配电室作为一个主要的供配电单元，起着非常重要的作用。10kV变配电室将接收到电网的10kV电压进行降压转换至0.4kV低电压，起着变换和分配电能的作用，是联系电网和负荷的中间环节。10kV变配电室里的基本设备包括变压器、断路器、母线、配电柜、电力电缆以及一些继电保护设备等。近年来，随着国家城乡电网建设的不断深入以及用户对电能质量要求的不断提高，变配电室设备选型已逐步走向规范化。
一、高压开关
（一）负荷开关
负荷开关是开断关合工作电流的开关，已经在电网工作中广泛的使用，主要有产气式、压气式以及SF6三工位负荷开关和真空负荷开关。后两种开关在使用过程中成本低、可靠性强、减小维护，所以越来越受到大众的欢迎。
（二）负荷开关—熔断器组合
电器负荷开关—熔断器组合电器是主要用作保护变压器的开关设备。其中负荷开关具有有限的开断能力，只开断和关合工作电流，而变压器的短路保护工作则由熔断器来完成。在熔断器与负荷开关之间存在着一定的过电流区域段，在这一区段内，通过加强熔断器与负荷开关之间的配合工作，以实现对供配电系统的贴切保护。
（三）主要参数选择
1.额定电压
电气设备所在电网的运行电压因受到调压和负荷的变化，常高于电网的额定电压Ums，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压USM，即:Ualm≥USm。由于35kV及以下电气设备的最高允许工作电压Ualm为1.15UN，而实际电网的最高运行电压规定为1.1UNS，因此选择电气设备的电压时，一般都选择Um≥UNS。
2.额定电流
配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，如果选用负荷开关—熔断器组合柜控制配电变压器，其容量不宜大于1250kVA，否则应选用断路器柜。
二、低压开关
（一）A类断路器
A类断路器是指在短路情况下，断路器无明确指明用作负荷侧另一短路的保护装置，此种断路器只有过载长延时、短路瞬动，而无短路短延时保护特性。A类断路器绝大部分是塑壳断路器，如HM3，TIM1，CM1系列产品，一部分万能式断路器，如采用热继电器和电磁铁作过载、短路保护的也属A类。
（二）B类断路器
B类断路器是指在短路情况下选择性保护有人为短延时(可调节)，这类断路器具有要求的额定短时耐受电流。万能断路器、电子脱扣器和智能控制器的断路器都属于B类，如CW1，HA1的系列产品。这类产品有3段保护，即过载长延时、短路短延时和短路瞬动保护。
三、高压开关与低压开关的保护配合
（一）短路电流的计算
本文以某配电房对相关点的三相短路电流进行计算。
变电站至配电房的主干线路为LGJ-240/3km，线路电阻R为0.14Ω/km，电抗X为0.31Ω;变压器容量SN为5OOkVA，阻抗電压UK为0.045p.u.，变比为10:0.4变压器低压出口d2距离低压出线柜下母排，d3为Sm，母线电阻为0.04Ω/km，电抗为0.168Ω。
低压出线，d4距离低压出线柜下母排，d3为5Om，低压出线d5距离低压出线柜下母排，d3为100m，BVV架空线路横截面积为120mm2，线路电阻为0.143Ω/km，电抗为0.32Ω。
低压出线，d6距离低压出线柜下母排，d3为5Om，低压出线d7距离低压出线柜下母排，d3为100m，线路电阻为0.03km，电抗为0.076mΩ。
（二）低压总开关与高压断路器柜的保护配合
整定高压断路器柜电流速断保护是按照躲开变压器二次侧短路计算到一次侧的三相最大短路电流进行整定的、计算一次侧的三相最大短路电流由可靠性系数乘以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得到、分析整定原则，取可靠性系数为1.3，当变压器低压侧出现短路时，如果将定时限为高压侧速断保护，理论上开关不会动作。因此要选用智能式带短路延时的开关为低压侧总开关，实现保护配合。如果高压断路器柜保护为反时限，可以调节保护整定值，所以选择智能式带短延时的开关为低压侧总开关，实现保护配合。
三、其他电气设备选择
（一）断路器
断路器是变配电系统中控制和保护重要电力设备，保证系统安全可靠的运行。断路器种类繁多，按灭弧介质的不同可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器和真空断路。油断路器有多油断路器和少油断路器两种形式前者结构简单，性能可靠，但体积臃肿，装运不便且危险系数高，故目前多使用少油断路器。后者结构简单，易生产维修、性价比高。SF6断路器开断能力强，噪音小，无火灾危险，机电磨损小，性能比较优良，在变配电室的高压电路中得以应用。真空断路器的灭弧介质和触头间隙的绝缘介质都是高真空，体积小、重量轻、适用于频繁操作、免维修，在配电网中应用较为普及。压缩空气断路器，是以压缩空气作为灭弧介质和绝缘介质的断路器，动作快，开断时间短，具有较高的开断能力,但已逐渐被SF6断路器取代。作为10kV变配电室的断路器，一般选择真空断路器，既避免了油断路器的危险性又不用担心空气压缩断路器的适用范围限制。
（二）直流蓄电池屏选择
直流蓄电池屏作为大型变配电所直流电源系统中的一个重要组成部分，要保证好其质量，供配电的安全是否可靠直接受其影响。相比于传统的铅酸蓄电池，新式的碱性镉镍蓄电池具有内阻小、结构紧凑，耐过充电、过放电，腐蚀性小，使用寿命长的特点。此外还有液状或糊状电解液全部吸收在隔膜和极板中、蓄电池内没有流动电解液的免维护铅酸蓄电池。这种蓄电池克服了老式铅酸蓄电池的缺陷，可根据容量大小，设计成小型、中型和大型(100Ah以上)全密闭免维护铅酸蓄电池屏。所以，在供配电所中应该选择适合需要的电池屏。
（三）继电保护设备
电磁式、微机式是继电保护常用的保护方式。在过去的很长一段时间内，电磁式继电保护因为其造价低、可靠性高而成为继电保护主要选择方式。但由于其智能化程度低，难以实现统一调度和控制，正逐渐被微机式保护替代。微机式保护不仅能够通过软件平台实现自动控制还能对变配电室实现进行监测和保护，占地面积也大大减小。因此当前在为变配电室选择继电保护设备时推荐使用微机式保护。
结束语
由于现今的电能使用比较复杂，所以，对于供配电室中的高低压开关等其他电气设备的选择是一项涉及面较广的工作。既要对各种设备本身的特性、参数、功能等进行专业的了解，又要考虑到整个供配电系统的发展现状和需要。因此，在选择电气设备时，根据实际情况进行综合选择运用，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：
[1]刘慧影.浅谈10kV变配电所设计[J].华章，2014，06:385.
[2]邹桂平.10KV变配电室高低压开关及电气设备选择[J].电源技术应用，2014，02:205.
[3]郭小奇.10kV变配电室高低压开关选择及保护的合理建议[J].通讯世界，2013，11:166-167.