供电系统低压配电保护电器的选择张志峰--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

供电系统低压配电保护电器的选择张志峰

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张志峰

[导读] 摘要：随着我国生产制造业规模的不断壮大，企业生产的稳定性工作非常重要，其中就有配电的稳定性因素。

        身份证号码：41052219810106xxxx
        摘要：随着我国生产制造业规模的不断壮大，企业生产的稳定性工作非常重要，其中就有配电的稳定性因素。供电系统低压配电线路的运行质量直接与工业生产水平存在着密切关系，能够为工业生产提供安全可靠的能源支持。电能供应中断可能导致工业生产系统中重大设备发生损坏，产品报废，甚至还潜在人身安全威胁。从这一角度上来说，对供电系统低压配电保护电器的正确选择与设计，是保障企业连续生产作业的关键内容之一。
        关键词：供电系统；低压配电；保护电器；选择
        1.保护电器的选择要求
        在供电系统的低压配电系统中，经常出现由于上下级保护电器选择性不恰当而造成失误，会造成大范围的事故性停电，给人们的日常生活和社会经济财产带来不必要的损失。对上下级保护电器进行合理性的选择是缩小事故发生率以及提高供电可靠性的必要措施。
        1.1完全选择性和局部选择性
        完全选择性和局部选择性是在进行低压系统的保护电器选择时最基本的两种情形。在过电流保护设备为串联工作的状态下，当负载一侧发生短路时，无论短路电流大小，仅仅负载一侧的保护电器工作，而不是电源一侧的保护电器工作，这样的保护电器关系与配合称为完全选择性。在两台过电流保护电器串联工作的情况下，在一定的过电流范围内，负载一侧的保护电器作用，而不会导致电源一侧的保护电器作用，这样的配合关系称为局部选择性。
        1.2选定保护电器的条件
        首先，当供电系统在正常工作以及用电设备正常启动的情况下，保护电器不用出现动作；其次，当配电线路发生故障时，保护电器需要及时有效的切断故障回路，这也是保护电器的关键作用所在，称为保护电器的灵敏性与可靠性；最后，当配电线路发生故障后，靠近故障点的保护电器切断电路的这一动作需要将范围控制到最小，这也就缩短了停电范围，为人们的生活提供了便捷性，这也被称为保护电器的选择性。
        在选定保护电器时，灵敏性与可靠性是需要首先考虑的必要条件，选择性可以放在第二位。
        2.保护电器的整定
        在对低压配电系统中的保护电气进行选择之后，还要对保护电气进行整定，这样才能确保低压配电系统的正常工作，采用熔断器与使用短路器的过程中一定要严格按照相关规定进行，避免造成不必要的损失，具体包括以下几方面内容：
        2.1短路保护
        发生短路故障时，应该在达到导体允许的极限温度之前切断故障电路，并用相应公式进行热稳定校验。
        （1）使用熔断器时，因为它具有反时限特性，可根据现场实验按导体截面和敷设方式得到熔体电流的最大允许值选取即可。
        （2）使用断路器时，利用其瞬时或短延时脱扣器作短路保护。瞬时脱扣器的全分断时间极短，一般都能符合要求。
        2.2过载保护
        （1）用断路器的长延时作过载保护，只要长延时脱扣器的整定电流Izd1 小于或等于导体允许的载流量，即Izd1≤IZ。
        （2）用熔断器保护时，熔体电流整定根据相关公式进行计算，即IB≤In≤IZ和I2≤1.45IZ。
        2.3线路故障时，应有选择性切断电路
        线路故障时，要保证可靠切断电路，又要尽可能缩小断电范围，即有选择性地切断，这就对配电设计提出了更高的要求，要求准确的计算数据，恰当的选择保护电器，正确整定保护电器的额定电流、动作电流和动作时间。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.4配电线路保护要点
        工业和民用建筑的低压配电每一段线路都要装设保护电器，设计时应从下而上逐段线路按短路保护、过负载保护、接地故障保护三种保护要求进行整定和校验。
        2.5保护电器的选择性
        （1）首级干线宜用选择型断路器（电流较小者可用熔断器）：
        ①短延时整定电流Izd2≥下级断路器Izd3 的1.2 倍。
        ②短延时时间应大于下级熔断体熔断时间0.15～0.2s。
        （2）中间各级宜用熔断器，按1.6：1 选择。
        （3）末端回路可用非选择断路器，对笼型电动机可用aM型熔断器。
        3.配电系统的选择
        3.1低压配电线路保护电器选择应考虑以下要求
        保护电器必须是符合国家标准的产品。断路器和熔断器的国标是90年代编制，等效于IEC标准，符合当今国际先进水平。（1）保护电器的额定电压应与所在配电回路的标称电压相适应。（2）保护电器的额定电流不应小于该配电回路的计算电流。（3）保护电器的额定频率应与配电系统的频率相适应。（4）保护电器要切断短路故障电流，应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求，还必须具备足够的通断能力。通断能力应按保护电器出线端位置发生的预期三相短路电流有效值进行校核。由于当今我国的保护电器产品具有国际先进水平，其通断能力足以满足配电系统的要求。但是保护电器的通断能力具有不同大小值，所以，在配电设计中，应进行校验，特别是当配电变压器容量较大，而安装在靠近变压器的保护电器容量又较小时，更应作计算和校验。（5）考虑保护电器安装场所的环境条件，以选择相适应防护等级（IP）的产品。此外，在高海拔地区（如海拔超过2000m）应选用高海拔用的产品，或者采取必要的技术措施。在靠近海边的地方，应使用防盐雾的产品。
        3.2保护电器保护特性的选型
        （1）选型原则配电线路在正常使用中和用电设备正常起动时，保护电器不会动作。保护电器必须按规范规定的时间内切断故障电路，这是实施规范的最基本目标，也是保护电器的根本任务。配电系统各级保护电器的动作特性应能彼此协调配合，要求有选择性动作，即发生故障时，应使靠近故障点的保护电器切断，而其上一级和上几级（靠电源侧方向为上）保护电器不动作，使断电范围限制到最小。如Y点短路，应使PD4断开，如X点短路，应使PD3断开。如果选择性难以得到完全保证，应该使低压主干线的保护电器不会越级断开，宁可牺牲下级配电线路保护的选择性（如Y点短路，PD3越级先于PD4断开），其影响范围相对较小。（2）不同位置保护电器的选型低压配电用保护电器包括断路器和熔断器两种，而断路器又有非选择型和选择型两类。配电系统有树干式、放射式和混合式等几种。保护的级数多少也不同，少至一、二级，多至六、七级。
        4结束语
        在当前社会中，各类的工业装置以及民用建筑物的供电系统中，大多数的各级保护电路均采用断路器，在对保护电器进行选择时，人们考虑性价比与安全性的同时，往往忽略掉各级保护电器的配合问题和灵敏度，最终导致整个配电线路的安全稳定性能得不到保障。我国现在的低压配电保护系统存在的主要问题是功能过于简单化、对保护系统的保护程度不够，对变压器的运行状况做不到实时监控，不能及时发现其存在的故障问题，当故障发生时，极易导致整个供电系统发生瘫痪。所以，配电保护器的选择的最终目的就是提高变压器的性能，研究出完整安全的低压配电保护系统。
        参考文献：
        [1]谢海涵.供电系统低压配电保护电器的选择[J].中国新技术新产品，2015，（09）：54.
        [2]陈致清，王燕，周波，鲁宝.低压配电系统中保护电器的选择和应用[J].中国石油和化工标准与质量，2011，（04）：120-121.
        [3]任威荣，李晓东.低压电器的选择性配合[J].低温建筑技术，2008.01：11-13.
        [4]师科峰，程开嘉.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].低压电器，2011.10：32-34.