主要类型
1. 断路器 (Circuit Breaker)
功能:断路器用于切断和接通电路中的电流,同时在故障情况下快速切断电流,保护电力系统免受损坏。 类型: 真空断路器:适用于12kV及以下电压等级,具有灭弧能力强、寿命长、维护简单的特点。 SF6断路器:适用于更高电压等级(如12kV以上),具有优良的绝缘性能和灭弧能力。 空气断路器:适用于低压和中压系统,成本较低,但灭弧能力相对较弱。
2. 隔离开关 (Isolator)
功能:隔离开关用于在无负载或轻负载条件下切断电路,主要用于检修和隔离电气设备。 类型: 手动隔离开关:通过手动操作实现开关动作,适用于低频率操作。 电动隔离开关:通过电动机驱动实现开关动作,适用于高频次操作。
3. 负荷开关 (Load Break Switch)
功能:负荷开关用于在带负载条件下切断和接通电路,适用于中小容量的配电系统。 类型: 真空负荷开关:适用于12kV及以下电压等级,具有良好的灭弧能力和长寿命。 SF6负荷开关:适用于更高电压等级,具有优良的绝缘性能和灭弧能力。
4. 接地开关 (Earthing Switch)
功能:接地开关用于在检修时将设备可靠接地,确保人身和设备安全。 类型: 手动接地开关:通过手动操作实现接地动作,适用于低频率操作。 电动接地开关:通过电动机驱动实现接地动作,适用于高频次操作。
功能
断路器:切断和接通电路中的电流,保护电力系统免受过载和短路故障的影响。 隔离开关:在无负载或轻负载条件下切断电路,主要用于检修和隔离电气设备。 负荷开关:在带负载条件下切断和接通电路,适用于中小容量的配电系统。 接地开关:在检修时将设备可靠接地,确保人身和设备安全。
选型指南
电压等级:根据系统的额定电压选择相应的高压开关类型。 电流等级:根据系统的最大工作电流选择开关的额定电流。 短路容量:根据系统的短路电流水平选择开关的短路开断能力。 操作频率:根据开关的操作频率选择手动或电动开关。 环境条件:考虑安装环境的温度、湿度、尘埃等因素,选择适合的防护等级。 维护和成本:考虑开关的维护要求和成本效益。
示例
示例1:12kV真空断路器
电压等级:12kV 额定电流:630A 短路开断能力:25kA 操作方式:电动 应用:适用于中小型变电站和工业配电系统。
示例2:12kV SF6负荷开关
电压等级:12kV 额定电流:630A 短路开断能力:20kA 操作方式:手动 应用:适用于中小容量的配电系统,特别是需要频繁操作的场合。
示例3:12kV手动隔离开关
电压等级:12kV 额定电流:630A 操作方式:手动 应用:适用于低频率操作的检修和隔离任务。
示例4:12kV电动接地开关
电压等级:12kV 额定电流:630A 操作方式:电动 应用:适用于需要高频次操作的检修任务,确保设备可靠接地。
1. 确定系统的短路电流
1.1 计算短路电流
1.2 确定短路阻抗
电源侧阻抗:通常由电力公司提供,或者可以通过系统的一次接线图计算。 变压器阻抗:变压器的短路阻抗通常以百分比表示,需要转换为欧姆值。
2. 选择合适的高压开关
2.1 查阅开关的技术参数
额定电压:确保开关的额定电压符合系统要求。 额定电流:确保开关的额定电流大于或等于系统的最大工作电流。 短路开断能力:确保开关的短路开断能力大于或等于系统的最大短路电流。
2.2 参考标准和规范
国际标准:如IEC 62271-100(高压交流断路器)、IEC 62271-102(高压交流负荷开关)等。 国家标准:如GB/T 1984(高压交流断路器)、GB/T 11022(高压开关设备和控制设备标准》等。
3. 示例
系统额定电压:12kV 变压器额定容量:1000kVA 变压器短路阻抗:5% 电缆长度:1km 电缆电阻:0.1Ω/km 电缆电抗:0.05Ω/km
4. 选择合适的高压开关
额定电压:12kV 额定电流:大于或等于系统的最大工作电流 短路开断能力:大于或等于16.66kA