低压配电系统选择性保护设计的实施要点及实现

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  1.选择性保护形式的确定

  选择性保护技术主要包括全选择性保护和部分选择性保护两种。全选择性保护是指,在上下级断路器之间发生故障且处于下级断路器的保护范围内,出现的故障电流在过载整定值与三相短路电流值之间时,由下级断路器跳闸切除故障,上级断路器保持不动作,保证保护的选择性。部分选择性保护是指,当故障电流大于某个预定值时,上下级断路器的特性曲线有交点,无法保证全部选择性,此时,在某一个较低的故障电流值以下,上下级断路器得到选择性配合。

  在低压配电系统中配置断路器时,最理想的情况是,上下级间能获得完全选择性;如果无法做到完全选择性保护,只能退而求其次,采用部分选择性的配合。通常,我们根据要求调整配电系统中的线路结构和路径等,并将短路电流计算出来,若计算值低于选择性极限电流值,则系统是具有选择性的;若超过选择性极限电流值,则上级断路器误动,失去保护选择性。

  如果所供电负荷不允许停电,则应努力保证保护选择性,必须重新配置断路器,并使得计算的短路故障电流小于选择性极限电流;如果对所供电负荷影响不大,则属于部分性选择保护。

  2.精心设计低压配电系统,合理分配负荷

  低压配电系统的设计中,应合理分配负荷,为满足保护器件额定电流比的要求,应尽量加大上下级负荷的比值。选择性的要求在上下级负荷的比值越大的情况下越容易得到满足。

  无论是断路器保护,还是采用熔断器保护,要想达到选择性保护的要求,都必须满足上下级保护器额定电流比值大于某一设定值。

  故在进行低压配电系统的选择性保护设计时,应按照标准要求合理调整好上下级负荷,绝不能任其自然分配负荷,同时应尽量采用“自然的”选择性保护,以给选择性保护提供便利,满足保护性的要求。否则采取其他选择性保护方式,会出现既不经济又麻烦费事的后果。

  3.断路器短路短延时选择性保护注意事项

  断路器保护实现选择性保护最常用的方式是短路短延时保护,需注意以下几点:

  1)尽量缩短延时时间

  在满足选择性的前提下,应尽可能地缩短断路器的延时时间。因为在延时时间内,断路器所承受的短路电流很大,这提高了断路器的制造要求,也增加了费用。同时,延时时间过长,会使系统电压波动很大,不利于系统的稳定运行。因此,应慎重选择短路短延时时间,更不能随意增加延时时间。

  2)合理确定配电级数

  在低压配电系统中采用短路短延时选择型断路器时,可通过改变配电级数来改变延时时间,配电级数减少,上级配电延时时间也相应减小。在具体的配电系统中,应根据实际情况,结合各种因素合理地确定配电系统的配电级数。

  3)正确采用“自然的”选择性方式

  在实际的低压配电系统中,很少出现全部采用短路短延时的选择性方式,也很少出现全部“自然的”选择性方式。低压配电系统大多采用混合型的选择性方式,这种相互组合的方式也是合理的。原则上是尽量采用“自然的”选择性方式,且在局部系统中,尤其是中间和末端配电部分,多采用“自然的”选择性方式。

  4)断路器的三段保护

  当断路器采用过电流、短路短延时以及瞬时速动保护三段保护配合时,使得上下级的短路电流差值很小,导致下级发生短路故障时,上下两级断路器均会跳闸,不能保证保护的选择性。此情况下只得解除上级的瞬时速动保护,只依靠短路短延时进行保护。

  如果是较长的线路发生故障,瞬时速动保护动作,会减小保护范围,但也应该尽可能投入瞬时速动保护,尽快切除其保护范围以内的短路故障,避免线路和电气装置遭受损坏,减少短路故障带来的经济损失。

  实现低压配电系统的保护选择性,可有效保证系统供电可靠性。目前的选择保护性技术还需要进一步地提高和完善,相信随着科技的不断发展,低压配电系统会得到完善,供电可靠性将进一步提高。

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