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探讨如何设计低压配电线路的保护系统

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作者:管理员。 TAGS:线路,保护,系统,如何,设计,探讨,
   虽然人们所研究出的科学技术在不断地进步,但是对于低压配电线路来说,若其间一步出现任何的差错,都有可能引发巨大故障,同时也会对人身安全构成一定的威胁,或者由于线路发热而造成损毁电气设备甚至引发火灾事故,必须对配电线路采取防范手段,以确保安全用电和线路的安全。因为低压配电线路在建筑物及其附近到处都有,非常容易出
现故障,并且很多非专业人员会接触到,所以这种防范措施就显得尤为关键。最基本的防范措施便是通过在各级配电线路安装设置保护电器,以确保在电路出现故障时,可以及时将故障电路断开。这种保护应当满足低压配电设计的有关规范的要求。
  1.设计的有关依据
  目前为止,我们的低压配电线路的保护所依据的技术规范是《低压配电设计规范》(GB50054-95),该技术规范对电路在出现几种主要类型的故障时的保护作出了规定。低压保护电器通常选用低压熔断器以及断路器两种类型;断路器的分类有选择型断路器(包括短延时脱扣器与定时限脱扣器)与非选择型断路器(包括瞬时脱扣器与反时限脱扣器)两种类型。所以各级配电线路不但应当设置安装保护电器,而且整定参数必须正确,以确保在要求的时间之内能够将故障电路断开;同时应当有选择性地将电路断开,也就是要求保护电器动作必须在与故障点最靠近的位置,但是它的上级保护电器并不动作,从而确保切断电路影响的范围降到最低。
  2.保护低压配电线路的有关要求
  (1)电路出现故障的时候可以自行将故障电路切断,其故障的类型包括如下三种。其一,因短路造成的故障:保护电器自行断开。其二,超过额定负载:保护电器自行断开或者报警。上面两种类型都是过电流保护,主要是为了预防导体过热,在升高到最高规定温度以前将其断开,以预防电缆(导线)损毁,甚至引发火灾。其三,出现接地故障:保护电器能够在规定要求的时间内断开,除了能够预防电线过热之外,更关键的是能够预防间接接触电击。(2)应当选择性将电路断开。出现故障的时候,希望与故障点靠近的位置实施保护电器的动作,但是各个上级的保护电器并未动作,以确保非故障的电路能够连续供电,尽量减少停电的影响范围。这是保证供电工作过程中最容易忽视的,同时也是配电低压保护系统最容易出现误操作的问题。(3)通用用电设备的有关设计规范中的规定要求:系统正常运行以及设备正常开动过程中保护电器不能动作。
  3.保护电器整定以及选型务必处置的两大问题
  设备出现故障的时候保护电器必须动作以及起动的时候不能动作。前者说明该值不允许过高,尤其是距离配电电力变压器比较长的线路,问题将会更加凸显。后者说明保护电器的整定电流不允许过低,尤其是对于那些功率比较大、直接开动的鼠笼式的电动机。
  出现接地故障的时候保护电器必须在规定的时间之内断开以及对上级的保护必须选
[论文网 lunwen.nangxue.com]择性的断开。前者规定必须在极短的时间断开,而后者规定断开的时间不能太短,应当留够等待下级保护电器实施动作的时间;一般采取反时限保护或者上一级有短延时脱扣器的电器设备。
  4.保护电器具有选择性的动作能够确保供电的连续性
  4.1供电的连续性要求
  (1)当前社会的快速发展对于供电的连续性要求非常高。一些特殊的保供电任务,比如奥林匹克运动会、世界博览会等,一些对于安全防护要求严格的生产工艺流程和重要装置,铁轮场站以及民航等重要的交通枢纽,水、电、气的供应与信息通信中心、计算机网络中心、金融贸易中心等,这些对于供电的连续性要求非常高,所以,在配电设计过程中务必进行考虑充分。    (2)对供电的连续性产生影响的原因比较多,比如主电网供电的稳定,变配电系统设备的故障问题,天气状况的影响,遭受外力破坏等,许多因素是很难避免的,有些甚至是无法抗拒的因素。但是针对保护电器由于非选择性动作导致的断电,通过科学合理的配电设计是可以规避的,或者得到有效的改进。
  4.2保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。
  4.3目前配电设计过程中常见的问题
  (1)目前设计过程中普遍存在的不合理因素是选择高级别的非选择型断路器,一旦末端出现比较高的故障电流的时候,容易造成一级或者多级断路器不能选择性断开,这是亟需加以解决的问题。
  (2)选择的选择型断路器太多,甚至在线路的电流只有数十安电流的情况下,也选择了价格十分昂贵的选择型断路器。
  (3)选择的选择型断路器的参数整定错误,比如上级短延时脱扣器的额定电流过低,甚至比下级断路器的瞬时脱扣器的额定电流还要低,或者上级瞬时脱扣器的额定电流过低,这些均会对选择性动作造成破坏。
  5.结语
  结合以上所述种种,任何工厂的配电设计,都有其自身的特点,我们不仅仅是需要参照有关设计手册,遵循相应的规程规范,而且在细则问题上,还必须面对各类工厂的特殊情况,具体问题具体分析。只有在实践中不断加以总结、分析、归纳、提高,得出一些具体的指导原则,才能使我们在今后的工作中运用自如,效率倍增。而当前在各种工业设计过程中对于各级别的保护电器大部分选择断路器,而各级别保护电器的选择性配合情况以及灵敏度规定却很容易被忽略,造成低压配电线路的可安全稳定性大大下降。这些问题应当引起高度重视,以保证配电低压供电的安全稳定性。