1、工厂配电系统中线路保护的方式分析摘要：当前，是科学技术飞速发展的一个关键性时期，这就说明任何行业中施工技术都需要得到不断的提高和更新，才能够促使企业更好的发展。对工厂来讲，供电设计一定要与本工厂的特殊性有效结合起来，需要充分地兼顾到生产工艺相关流程及环境条件多方面因素。本文主要是针对工厂配电系统中线路保护的方式做一简要分析。 关键词：工厂；配电系统；线路保护；方式 中图分类号：TM7 文献标识码： A 纵使人们对科学技术的发展和进步进行深入的探究并且已获得了很大的进步。但针对配电线路系统来讲，如果其中一个小方面存在问题的话，将有可能诱使很大的事故发生。同时，对于相关人员的生命安全将会是巨大的威
2、胁。当线路发热超出允许的温度就会导致相关电气设施受损，严重的将会有重大事故的发生，因此，对于配电线路一定要进行科学的系统设计，这样才能够确保电线、电路的安全使用。 一、工厂高压供电线路 工厂一般的高压配电系统的电源电压是 6 10 千伏,供电半径一般不超过 3 公里,供电能力并不强。因此,高压线路继电保护设备是简单的。相短路保护电路通常使用期限过电流保护、故障保护,有些地方应该配备线路相间短路故障时继电保护装置的断路器跳闸机制,使断路器跳闸切除故障。6 10 kv 系统在我国属于接地系统的单相接地时,接地电压为 0,未接地相电压升高，最高升至线电压。接在相间电压上的用电器的供电并未遭到破坏，不
3、影响三相电力设备的正常运行,所以只要安装绝缘监视或接地保护装置,在单相接地的情况下,发送一个信号,提醒值班人员及时处理。电力规则有规定:中性点不接地系统单相接地故障发生时,允许继续运行 2 h。相位接地故障电路不得运行很长一段时间,因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而形成两相短路,产生很大的短路电流, 将严重地损坏电气设备。目前,工厂供电电路保护主要是通过缩小故障的范围或预测故障的发生,提高系统运行的可靠性,最大限度地确保电力供应的安全性。因此,继电保护设备必须具有以下功能:(1)在正常操作中,该系统可以完成,妥善监控设备运行状态,并提供一个基础操作值班人员;(2)如果故障出现
4、在操作的过程中,应该快速、有选择性地切除故障,确保正常的部分继续操作;(3)异常工作状态时的操作信号,提醒值班人员尽快处理。 二、对过电流继电保护的基本要求 短路是供电系统的最常见的故障,也是对供电系统危害最大的故障。供电系统对保护设备的要求如下： 1、具有选择性 当供电系统某一部分出现故障时，继电保护装置能选择性地切除掉故障部分。在不影响非故障部分继续运行及将故障的影响限制在最小范围内时可以首先断开距离故障最近的断路器。 2、具有快速性 快速切除故障可以减少损坏的电气设备的短路电流,加速电压的恢复,减少对用户的影响。保护装置的清除故障时间等于保护装置动作时间和断路器脱扣时间的总和。因此，为了
5、保证速动，既要采用快速动作的继电保护装置，又需采用快速动作的断路器。 3、具有灵敏性 灵敏性是保护装置对故障或非正常工作状态的反映能力。常用灵敏度系数来衡量，它是根据对保护装置动作最不利情况计算而得的，在继电保护和安全自动装置技术规程中，对各种保护装置的最小灵敏系数都有具体规定。 4、具有可靠性 当发生故障时,需要可靠的保护装置,即当行动不应拒绝行动,没有行动不应误动。 为了确保保护装置的可靠性,保护装置设计的原则,整定值,保护设备的安装和调试正确合理,质量好,简化系统的组件。 具体的四个基本要求保护装置不是同样重要。电力变压器是电力系统的关键设备,因此其保护装置要求较高的敏感性,轻微故障能及
6、时反应动作，而一般电力线路保护装置选择性需求高,灵敏度可适当降低,有时不能兼顾选择性和速动性，为了快速切除故障保护设备以放弃选择性为代价来确保速动性。 三、工厂高压线路保护常用的几种方式 1、定时限过电流保护 定时限过电流保护动作时限是固定的与短路电流大小无关。,通过设置时间继电器保护装置,如图所示： 图中的 KA 为 DL 电磁式电流继电器。电流互感器 TA 二次侧,用于识别线路电流是否超过设定值，KT 为时间继电器,其延迟元件,通过其延迟,以确保保护选择性;KS 为信号继电器,是保护装置显示组件,显示设备是否动作和发出报警信号,吸合中间继电器动作的执行元件,驱动断路器跳闸,切除故障。保护原
7、则:当故障或过电流保护范围时、电流继电器瞬时动作,通过时间继电器触点闭合，使延迟信号继电器 KS 和中间继电器线圈吸合,使其动作,中间继电器吸合后接通断路器跳闸线圈使断路器跳闸,切除故障线路,而不是故障线路继续运行,同时通过 KS 触点的开启和关闭,可以发出报警信号。 定时限过电流保护动作时间准确,整定方便,动作时间与短路电流大小无关，但继电器的数量较多,接线复杂,需要直流操作电源,大投资;此外,由于定时限过电流保护装置动作时间是靠近电力供应侧一步一步增加(差平均为 0.5 s),或接近电源方面,期限越长,保护和线路的阻抗也小,短路电流越大,损失也大。因此,通常配有电源端附近的电流速断保护组件
8、。这种保护方式常用在重要场所。 2、反时限过电流保护 反时限过流继电器保护是其动作时间与短路电流成反比的关系变化、短路电流越大、动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长。 如图所示,反时限过电流保护继电器 KA1 KA2 为 GL 感应式,分别与电流互感器 TA1TA2 二次侧相接，可采用交流操作，相当简单经济，可以节省时间继电器、信号继电器、中间继电器;此外,它还拥有一个快速打破电磁式继电器的功能,可以实现电流速断故障保护。这种没有直流电源保护装置,投资少、简单的布线。动作时间的缺陷是:设置比较麻烦,继电器操作误差较大,当短路电流小,动作的时间可能很长。同样存在越靠近电源，动作时间越长的缺点
9、。这种保护在中小工厂供电系统中得到广泛使用。 保护原则:在正常操作、KA1 KA2 过电流继电器不动作,其触点断开,断路器脱扣线圈 YR1 YR2 没有电流通过,断路器在关合状态;当短路或过电流,电流继电器 KA1 或者 KA2 动作，经过一定延时后，它是常开触点闭合，打开常触点,因此 YR1 或 YR2 被“去分流” ，断路器跳闸,在同一时间继电器信号自动给定信号。故障切除后,继电器自动返回，可以手动复位信号牌。 三、电流速断保护 电流速断故障保护是一种瞬时动作的电流保护。DL 系列电磁式电流继电器保护装置,内在的动作时限是继电器本身固有的，,通过它可以连接到断路器跳闸回路,短路故障能在最短
10、的时间内消除,保护电路。它不依靠时间继电器,选择性不依赖于时间限制,但根据不同的短路电流的线路故障位置选择不同的动作电流。为保证保护装置动作的选择性，在下一段线路发生最大短路电流时，保护装置不应动作；在当前速断故障保护区域,即使在最小的短路电流,也可以使保护装置动作。当前速断故障保护快速切除故障,但不能保护线路全长、只能保护一部分的线路。对保护装置以外线路发生短路时，短路电流速断故障保护装置可能不动作，这部分的线路是不保护。保护装置不能保护区域被称为“死区”,保护死区大小与系统的运行方式有关,当系统运行方式由最大运行方式改为到最小运行方式,死区将会增加。由于保护死区,所以当前速断故障保护不能单独使用,必须装备过电流保护装置与一个时间限制。在电流速断保护区,速断保护为主保护,过电流保护为后备保护；在电流速断保护死区，过电流保护为基本保护。 结语： 工厂配电设计都会有自己的特点，这个时候就要求我们做到具体问题具体分析，在能够严格遵循相关设计及规章制度的前题下，针对自身工程的特殊状况来进行配电设计。 参考文献： 1杨波浅谈工厂配电系统中变频器的谐波污染和治理J. 科技致富向导,2013, 2尚发军工厂配电系统中谐波电平的分析方法J. 电气工程应用,1990, 3李育钢，徐华文城区低压配电网台区的运行故障调查分析J.湖北电力，2006(1).
