工廠配電系統(tǒng)中線路保護(hù)的方法研究

康亦娜

摘 要 當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展對于電能供應(yīng)的穩(wěn)定性有了更高的要求，不僅是對于整個社會和供電企業(yè)而言，對于每個具體的生產(chǎn)單元即工廠來說，配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是維持生產(chǎn)正常進(jìn)行的方法。當(dāng)前，繼電保護(hù)成為了工廠配電系統(tǒng)中線路保護(hù)的主要方法，文章根據(jù)當(dāng)前工廠配電系統(tǒng)的線路特點(diǎn)，分析繼電保護(hù)的主要方法，并提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞 工廠配電；配電系統(tǒng)；線路保護(hù)；繼電保護(hù)；工廠配電系統(tǒng)

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0133-01

配電系統(tǒng)對于工廠生產(chǎn)的重要意義不言而喻，它保證了工廠生產(chǎn)經(jīng)營活動的正常進(jìn)行，也涉及到工廠的經(jīng)濟(jì)和員工的人身安全，對于工廠的和諧化和競爭優(yōu)勢有著重要意義。在保證工廠配電系統(tǒng)的諸多方法中，線路保護(hù)地位重要，繼電保護(hù)的方法也有很強(qiáng)的適用性。

1 繼電保護(hù)概述

1.1 繼電保護(hù)的作用

在工廠、企業(yè)的配電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的主要構(gòu)成原件是變壓器、電機(jī)、電容器和一些配電裝置，它們所容許通過的電流和負(fù)荷都是根據(jù)絕緣損壞時間在合理階段內(nèi)的長短來判斷的。但是因為配電系統(tǒng)本身具有故障易發(fā)性和非正常運(yùn)轉(zhuǎn)性，所以配電系統(tǒng)中也常常會發(fā)生故障，最常見的是各種類型的短路，如三相短路、兩相短路和單相接地短路，除短路外，斷線故障也很常見，以及短路、電機(jī)事故、斷線等故障組合而成的復(fù)雜故障。

在系統(tǒng)出現(xiàn)短路等故障時，會對工廠和人們的生產(chǎn)生活帶來很大的不便。要保護(hù)幾點(diǎn)系統(tǒng)，最有效的方法就是迅速地診斷并切除故障點(diǎn)，并使其能夠在極短地時間內(nèi)重新恢復(fù)。繼電保護(hù)裝置就是實現(xiàn)這樣一種功能的自動化裝置，它可以在小到百分之幾秒的時間內(nèi)利用各種電器量的變化來自動處理事故。

當(dāng)前工廠安裝的繼電保護(hù)裝置的作用主要有診斷故障、發(fā)出故障信號；自動切除故障；配合其他裝置減少故障發(fā)生率三個任務(wù)。

1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

繼電保護(hù)裝置對于工廠配電系統(tǒng)的線路保護(hù)有著重要的意義，若想達(dá)到這樣的目標(biāo)，繼電保護(hù)裝置必須要達(dá)到以下幾個要求。

1）具有自動選擇性，即在故障發(fā)生時，選擇性的保護(hù)一些裝置，使故障影響范圍縮小。

2）要靈活，對于所保護(hù)的裝置組成部分，要可以迅速地察覺出問題所在，及時發(fā)出警報，在業(yè)界，一般將繼電保護(hù)的靈敏性用Ksen系數(shù)來進(jìn)行判斷。

3）繼電保護(hù)裝置的快速性要求也很高，動作能否迅速決定了能否將停電范圍縮小到最小。

2 工廠配電系統(tǒng)的特點(diǎn)

一般來說，工廠配電系統(tǒng)的高壓供電線路一般在6到10 kV，供電半徑一般不超過3千米，供電容量也不是很大，因而這種線路的繼電保護(hù)是比較簡單的，出現(xiàn)的線路保護(hù)問題也是較少的。一般，如果出現(xiàn)線路間的相間短路時，常常會自動觸發(fā)帶時限的過電流保護(hù)。

在一些觀點(diǎn)的場所或者配電單元出現(xiàn)特殊問題時，配電單元會臨時采用電流速斷保護(hù)。如果線路出現(xiàn)了相見的短路，一般的繼電保護(hù)方法是直接處置斷路器及跳閘設(shè)備，使得斷路器即使跳閘，故障被切除。

在我國，6至10 kV的配電系統(tǒng)是不屬于接地的配電系統(tǒng)的，所以當(dāng)線路間發(fā)生相間短路時，接地的相對電壓是0，其他兩相對地電壓由相電壓升高為線電壓，但這并沒有改變線路的電壓相位和大小，也不影響另外的三相用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)電保護(hù)器此時工作也相對簡單，安裝設(shè)置絕緣監(jiān)察或者安裝設(shè)置接地，就可以處理故障。而當(dāng)單相接地短路發(fā)生時，繼電保護(hù)器會發(fā)出警報信號，工作人員便可及時處理。

根據(jù)我國目前現(xiàn)行的電力規(guī)章制度的規(guī)定，電源中性點(diǎn)發(fā)生單行接地故障時，可以再故障運(yùn)行兩小時，這時對不接地系統(tǒng)而言的；如果發(fā)生了接地故障，那么情況就完全不同，必須嚴(yán)格限制電路的繼續(xù)運(yùn)行。短路電流將會很大程度上損壞和沖擊電路設(shè)備。

3 工廠配電系統(tǒng)中線路保護(hù)方法

目前我國通行的工廠配電系統(tǒng)中的線路保護(hù)方法主要有這樣幾種：定時限過電流保護(hù)、反時限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、單相接地保護(hù)等，本文因篇幅原因，僅對內(nèi)容較為復(fù)雜的單相接地保護(hù)作介紹。單相接地保護(hù)也有兩種方法：一是絕緣監(jiān)視保護(hù)；二是零序電流保護(hù)。

3.1 絕緣監(jiān)視保護(hù)

這種方法利用的是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時出現(xiàn)的零序電壓特點(diǎn)，為變電所母線裝置套三相五柱式電壓互感器，三只相電壓表和一直線電壓表的互相配合和配置可以發(fā)實時監(jiān)測單相接地故障。當(dāng)故障發(fā)生，電壓表會出現(xiàn)“一低、二高、三不變”的反應(yīng)。繼電器發(fā)出指示，工作人員對電壓表逐個拉開進(jìn)行檢查，可以輕松發(fā)現(xiàn)哪條線路是故障線路。

3.2 零序電流保護(hù)

零序電流的線路保護(hù)原理是根據(jù)單相接地的線路故障時的電流變化特點(diǎn)，即單相接地線路故障的零序電流的產(chǎn)生，進(jìn)而對其進(jìn)行針對性保護(hù)。不過這種方法的應(yīng)用范圍有限，主要集中在安裝有大中型配電系統(tǒng)的企業(yè)，故障的預(yù)警和解決都依賴零序電流傳感器的信號。需要注意的是，這種裝置的工作相對復(fù)雜，而且適用范圍有限。

4 結(jié)束語

本文從當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)用電的主要形式和工廠配電系統(tǒng)的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了常見的幾種配電系統(tǒng)的問題，并對解決線路問題的繼電保護(hù)及繼電保護(hù)裝置做了分析，針對工廠配電系統(tǒng)中的單相接地線路保護(hù)方法進(jìn)行詳細(xì)的論述。

參考文獻(xiàn)

[1]陸志平.論無人值班變電所的運(yùn)行管理與故障處理[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2008（14）：15-18.

[2]路建濤，李超，陳乃科.煤礦供電專業(yè)設(shè)計有關(guān)問題探討[J].科技信息，2010（21）：41-44.

[3]李春平，薛海鴻.花土溝電力系統(tǒng)繼電保護(hù)改造方案的探討[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2006（12）：28-29.

[4]劉峰，劉健，陳波，蘭莉紅.一起線路非全相引起的保護(hù)動作分析[A].2006中國電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會論文集[C].2006.

[5]王薇，葉遠(yuǎn)波.220 kV線路保護(hù)與斷路器邏輯回路協(xié)調(diào)應(yīng)用研究[A].第十六屆（2008年）華東六省一市電機(jī)（電力）工程學(xué)會輸配電技術(shù)研討會論文集[C].2008.

[6]尤敏，張保會，張嵩，張偉剛.高壓直流輸電線路保護(hù)的現(xiàn)狀和展望[A].中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（中冊）[C].2008.endprint