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摘要:新形势下,要做好低压配电线路的保护工作,需要全面、准确理解《低压配电设计规范》中的各项要求,特别是低压配电线路保护方面的要求。与此同时,在充分理解的基础下,需要合理选择低压保护电器类型、正确整定各个参数等。只有全面、完整、系统、有序地执行《低压配电设计规范》中的各项规定,才能确保低压配电线路的安全、稳定、可靠地运行。
关键词:低压;配电线路;保护
引言
根据低压配电设计的规定,配电线路应该进行短路保护、过负载保护、接地故障保护的装设,除去特别规定的情况,每段配电线路都要满足三项保护的要求。针对单想接地保护环节,规定还明确说明,为进行人身和带电体直接接触以及间接接触的保护,在当今用电的水平不断提高的环境下,进行上述保护必须有保证。上下级保护电气在动作上要有选择性,但上级保护电气不动作,在故障时切断故障线路即可,以缩小停电的范围。当电路发生故障,保护电气应当能够在规定的时间内动作,而当正常工作于用电设备启动之时,保护电气应均不动作。
1低压配电线路保护特点
低压配电线路分为主干线、分干线和末端线路三种。主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线。末端线路是直接连接用电设备,当线路发生短路或接地故障时,要求瞬时切断电路,无选择性要求。
短路和接地故障大多发生在末端回路,大约占到 90%以上,特别是插座回路更是如此,因为是插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出现故障。就故障类型而言,接地故障多,相间短路少,前者约占 80%-90%。
绝大部分设计存在的不科学之处在于,选择的是高等级的非选择型断路器,末端一旦出现比较高的事故电流,极易造成多级或者一级断路器的非选择性断电。选择型的断路器使用泛滥,那些几十、上百安的低电流线路,也采取了十分昂贵的高价选择型断路器。采用的选择型断路器的参数整定存在错误,例如上级的瞬时过电流脱扣器的额定电流太低,容易导致选择性动作的损坏。
2低压配电线路保护对策
2.1完善电压取样的短路保护装置
有效的电路保护装置能够很好地应对突发的短路事故,主要是由于电路的短路保护与线路短路电流值大小基本无关。短路的点出现在线路何处都会让供电线路的末端电压为零或下降,会相比线路上的大容量设备的线路末端电压低,所以从线路的末端进行电压取样的短路保护方法,能够有效将设备的起动情况以及短路情况分开,这样就不会出现拒动及误动的隐患。由于无论供电线路多长,在发生短路时末端电压会变为零或下降十分多,所以在满足线路起动压降要求下,如果从末端进行电压取样的短路保护,一定能够保护整条供电线路的安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果是线路出现弧光短路问题,其线路的末端电压也会大幅度地减小,采取电压取样的短路保护可以在弧光短路瞬间,根据电压下降情况的特点,迅速实现保护行动。同时由于电压取样短路保护与线路电流值的大小是无关的,所以在满足电机起动压降的需要,就可以省去并联电缆的成本及相关安装和维护的工作。此外,电压取样的短路保护方法在安装使用的过程中,不需要进行整定,十分方便实用,且保证电路的安全。
2.2接地故障保护
低压配电线路装设接地故障保护应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式(TN、TT、IT系统),移动式、手握式或固定式电气设备的使用情况,以及电气回路中导体截面等因素的确定。接地故障是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路,它包括相线与大地、PE 线、PEN 线、配电和用电设备的金属外壳、敷线管槽、建筑物金属构件、采暖和通风等管道等之间的短路。接地故障是短路的一种,自然需要及时切断电路以保证线路短路时的热稳定,不仅如此,若未切断电路,它还具有更大的危害性,当发生接地短路时在接地故障持续的时间内,与它有关联的电气设备和管道的外露可导电部分对地和装置外的可导电部分间存在故障电压,此电压可使人身遭受电击,也可因对地的电弧或火花引起火灾或爆炸,造成严重生命财产损失。而在低压配电系统中按接地形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
2.3做好计算和选择
线路负荷、短路电流以及电压损失的计算,是进行配电线路设计之基础。线路负荷的计算方式,一般是按照本线路所接的负荷安装功率,进行线路电流的逐段计算,是进行导体截面、熔断器熔体电流、断路器长延时脱扣器整定电流确定的主要依据。短路电流的计算,包括对三相短路电流、接地故障电流的计算,前者可用来确定保护电器的分断能力足够与否,后者是进行接地故障的保护电器动作灵敏与否的重要依据。电压损失的计算,应当注意距离离配电变压器的线路远近,对导体截面的大小影响重大,因此间接地关系到的是线路保护电器参数对保护电器处于正常工作过程中的不应动作的正确保护,确保在故障之时需要可靠动作。在设计过程当中,需要在高低两个限值间进行整定电流的确定。当两者的要求出现矛盾时,应当采取相应的措施,例如加大 PE线和相线截面,调整配电系统的接线方式,或者改变保护电器的类型。此外,还应当正确的处理故障出现时保护电器的有选择性动作与可靠性动作之间的矛盾,前者不宜太快,而后者要求动作快,需要进行协调处理。对于末端的回路,发生故障之时保护电器应当尽快的动作,而不存有选择性问题;对于上级及其各级保护电器,尤其在馈电回路首端保护电器上,要满足故障之时的可靠动作,且具有选择性,即为下级保护电器后任一点发生故障,都由位置最近的保护电器动作,而上级不动作。为达到上述要求,末级除外的各级配电干线保护器不应当使用非选择型的断路器,而应当选择有反时限的保护性质的熔断器;首端主馈的额定电流较大,在电线保护上应当选择有着延时脱扣器的选择型的断路器,且进行各项参数的合理整定,使得选择性得到保证。
2.4护电器的合理选型与参数整定的方法
为确保上下级保护电器的动作具有选择性,应当采取如下选型。(1)选择熔断器。选择的熔断器应当满足国标(GB13539.1)的要求,其反时限电流保护动作特性可以较好地确保上下级之间的动作具有选择性。(2)上级选择的选择型断路器带有短延时脱扣器,只需对短延时脱扣器的延时时间以及额定电流进行合理整定,就可以确保其具有选择性。
3结语
要做好低压配电线路的保护设计,应该全面、准确理解相应的规程规范要求,特别是低压配电线路保护的各项要求;重视配电线路保护对人身安全和线路安全、用电可靠性的重要意义;做好各项基本计算,把握基础参数;合理选择保护电器类型,正确整定各个参数;处理好保护电器整定的两对矛盾;完整、系统地执行规程规范中的各项规定,才能保证低压配电线路保护的全面实施,以此确保用电的安全性与可靠性。
参考文献
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[3]蒋建平.浅谈低压配电线路检修[J].中国高新技术企业.2010(07):86-87.
论文作者:钱志文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/20
标签:线路论文; 故障论文; 电压论文; 动作论文; 电流论文; 电器论文; 低压配电论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;