工厂配电系统中线路保护方法研究

李艳+李凡

（滕州中盛化工有限公司，山东 滕州 277500）

摘要：文章在分析工厂实际运营中的用电特点及规律的基础上，结合实际线路保护工作中积累的经验，从多个方面阐述了工厂配电系统中线路保护的主要方法，为提高工厂线路保护效果，保证工厂用电安全提供参考。

关键词：工厂用电；配电系统；线路保护；高压线路；防火设计

中图分类号：TM773文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0009-02随着工业化进程的不断推进，人们对制造型企业及工厂用电安全的重视度越来越高。对工厂配电系统的配电线路进行良好的保护可以有效减少电路故障发生频率，降低用电安全事故发生的概率，有效保障工厂的正常运营和厂内人员的生命财产安全。

1工厂高压线路电流保护方式

对工厂高压线路的电流保护方式主要有三种：定时限过电流保护方法、反时限过电流保护方法、电流速断保护方法。其中，定时限过电流保护方式的动作时间比较准确，动作时间整定方便，具有较好的选择性和灵敏性，可以有效满足工厂实际需要。但是该方法需要用到的继电器相对较多，安装工作复杂且经济性较差，这种方法通常会应用在重要的工作区域。反时限过电流的动作时限随着通过电流的加大而不断减少，当故障发生在电源端附近时，该保护装置的动作时间较短。因此，这种方法多被应用于追求简单和经济的中小型工厂。电流速断保护是一种电流瞬时保护动作，保护过程中使用的元件是DL系列电磁型电流继电器，这种保护方式通过使用继电器来实现断路器跳闸回路的接通，然后及时将短路故障切断，达到保护配电线路的目的。

2工厂配电系统中配电线路的防火设计

在工厂配电系统的线路保护工作中，防火工作是至关重要的环节。随着工业化进程的不断加快，现代工厂的自动化发展越来越普遍，用电量也逐年增加，供电密度的增大在一定程度上加剧了配电系统中线路起火的风险。因此，要做好工厂的配电线路的保护工作，就必须要重视线路防火设计，避免线路走火。

2.1 要注意做好配电系统中的电缆及桥架的选择

在选择电缆和桥架时，除了要保证其用途和价格等因素，还要综合考虑工厂各个位置的特点科学挑选易于敷设且安全性能有保障的产品。例如，针对工厂的普通区域，通常情况下可以选用常见的YJV电缆或者VV电缆。针对火灾发生可能性较大、危险程度较高的重要区域，例如工厂变电站的进出端区域、电缆隧道及配电室等地方，则必须要选用氧指数超过30的防火电缆，保证防火效果。此外，以上危险程度较高的重点地区在进行桥架选择时，可以选用防火阻燃桥架，因为该类型产品具有不可燃烧的特点，而且在火灾过程中还可以控制火势，防止电缆燃烧的蔓延。

2.2 按照相关安全标准进行电缆敷设，设计好电缆的密度和桥架的间距

因为大部分工厂都会有很多液体管道或气体管道，如果管道出现破损，则会对周围的电缆和桥架造成损坏。此外，电缆敷设的地方与热力管道离得过近还会加速电缆绝缘的老化，进而造成短路，引起火灾。电缆敷设一定要尽可能远离火源或者易燃易爆物体。我们对配电线路的设计工作要格外仔细，严格按照相关电气设计规范进行配电系统线路设计，保证厂内的配电系统中的每一个分支回路电流和灯具的数量不要超过规定的上限。

2.3 科学设置火灾自动报警系统及灭火系统，做好主动防范措施

根据工厂的实际构造和周围环境合理选择自动保护装置的设置区域，将相关保护装置重点设置在电缆桥架相对集中的地方。目前，在工厂配电系统的线路保护工作中经常会用到的主动防护装置主要有：火灾自动报警系统、水喷雾灭火系统、综合使用卤代烷、二氧化碳及其他新型气体的气体灭火系统，这三种系统各有优势。在对以上三种装置进行选择时必须要充分了解他们各自的适用地点，不能盲目设置。一味地增加自动防范装置的安装数量不但不利于提高配电系统线路防火的针对性，有时候还会带来一些不良后果。例如，针对主要成分为二氧化碳的灭火装置，必须要对其进行低温储存，不能将其设置在电缆隧道或夹层中。

3合理选择接地系统，做好接地保护

3.1绝缘接地保护

由于中性点不接地系统在出现单相接地故障时会产生零序电压，我们可以利用这一特点，在变电所母线上方安装电压互感器，使用3只相电压表、1只线电压表和1个电压转换开关，进行一套完整的三相五柱式电压交感器的配置，为三相相电压和线电压的观测提供途径。当单相接地出现故障时，电压表会显示出“一低、二高、三不变”的状态，表示接地相对位置的电压降低，两个未接地的相对位置电压出现升高，三个线电压未发生改变。我们可以在电压互感器开口三角形两端位置连接一个过电压继电器，当供电系统运行正常时，其三相电压呈现出对称表现，互感器开口端的电压输出量为0，继电器保持静止。当单相接地故障发生时，电压互感器的开口三角形两端位置产生零序电压，促使电压继电器开始动作，将信号发送给相关人员，值班员工根据信号指示，对短时断开故障相的出线开关进行认真检查，如果三个相电压表显示出一样的指示值，则表示被拉开的线路即为故障发生线路。这种绝缘节点保护装置缺乏选择性，故障检查人员只知道工厂的供电系统出现了接地故障，清楚故障的相别，但是接地故障出现的具体线路却无从得知。因此它主要适用于出线线路较少的供电系统，并且该系统要能允许短时间地断电。

3.2零序电流接地保护

根据单相接地故障线路中会出现零序电流这一特点，零序电流保护装置为相当多的大中型工厂的高压线路的线路管理工作提供了有效地保护。零序电流互感器一般选择安装在电缆线路或者电缆架空线上，作为保护对象的电缆三相导线位于零序电流互感器的一次侧，将互感器的铁心套于电缆外周，而电流继电器则安装在零序电流交感器的二次侧。如果线路出现接地故障，交感器就会对零序电流进行感应，进而促使继电器开始运作，推动零序电流保护装置进行保护工作，并将信号对外发出。与绝缘保护装置不同，零序电流保护装置是具备选择性的，我们必须要做好该装置动作电流的整定工作，使其高于其他线路故障产生时流过零序保护装置的零序电流。此外，我们还要保证电缆头的接地线要从互感器的铁芯穿过后再进行接地工作。这样才可以避免二次侧对电流的感应失灵，导致保护装置失效。

4结语

完善的配电系统线路保护方法可以实现故障预报，方便我们及时处理故障，能有效辅助相关人员的值班工作，使他们能够迅速、有效地对线路故障进行检查和维修，降低危险度及工厂的经济损失。我们必须要灵活选择定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护等方法来做好工厂高压线路的保护工作，明确三种方法的优缺点，选择适合自己生产实际的保护装置。其次，做好配电线路的防火设计工作，防止发生火灾。同时，高度重视接地保护，提高工厂线路保护效果，保证工厂用电安全。

参考文献

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 究[J]．科技创新导报，2010，5（2）．

[2] 许卫军．继电保护在10kV线路中的应用[J]．中国高新

 技术企业，2011，11（4）．

作者简介：李艳（1977—），女，山东滕州人，滕州中盛化工有限公司助理工程师，研究方向：工业用配电；李凡（1985—），男，山东滕州人，滕州中盛化工有限公司助理工程师，研究方向：工业用配电。