工厂配电系统中线路保护的方法研究

康亦娜

摘 要 当前我国社会经济的迅速发展对于电能供应的稳定性有了更高的要求，不仅是对于整个社会和供电企业而言，对于每个具体的生产单元即工厂来说，配电系统的稳定性也是维持生产正常进行的方法。当前，继电保护成为了工厂配电系统中线路保护的主要方法，文章根据当前工厂配电系统的线路特点，分析继电保护的主要方法，并提出相关建议。

关键词 工厂配电；配电系统；线路保护；继电保护；工厂配电系统

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0133-01

配电系统对于工厂生产的重要意义不言而喻，它保证了工厂生产经营活动的正常进行，也涉及到工厂的经济和员工的人身安全，对于工厂的和谐化和竞争优势有着重要意义。在保证工厂配电系统的诸多方法中，线路保护地位重要，继电保护的方法也有很强的适用性。

1 继电保护概述

1.1 继电保护的作用

在工厂、企业的配电系统中，系统的主要构成原件是变压器、电机、电容器和一些配电装置，它们所容许通过的电流和负荷都是根据绝缘损坏时间在合理阶段内的长短来判断的。但是因为配电系统本身具有故障易发性和非正常运转性，所以配电系统中也常常会发生故障，最常见的是各种类型的短路，如三相短路、两相短路和单相接地短路，除短路外，断线故障也很常见，以及短路、电机事故、断线等故障组合而成的复杂故障。

在系统出现短路等故障时，会对工厂和人们的生产生活带来很大的不便。要保护几点系统，最有效的方法就是迅速地诊断并切除故障点，并使其能够在极短地时间内重新恢复。继电保护装置就是实现这样一种功能的自动化装置，它可以在小到百分之几秒的时间内利用各种电器量的变化来自动处理事故。

当前工厂安装的继电保护装置的作用主要有诊断故障、发出故障信号；自动切除故障；配合其他装置减少故障发生率三个任务。

1.2 继电保护装置的基本要求

继电保护装置对于工厂配电系统的线路保护有着重要的意义，若想达到这样的目标，继电保护装置必须要达到以下几个要求。

1）具有自动选择性，即在故障发生时，选择性的保护一些装置，使故障影响范围缩小。

2）要灵活，对于所保护的装置组成部分，要可以迅速地察觉出问题所在，及时发出警报，在业界，一般将继电保护的灵敏性用Ksen系数来进行判断。

3）继电保护装置的快速性要求也很高，动作能否迅速决定了能否将停电范围缩小到最小。

2 工厂配电系统的特点

一般来说，工厂配电系统的高压供电线路一般在6到10 kV，供电半径一般不超过3千米，供电容量也不是很大，因而这种线路的继电保护是比较简单的，出现的线路保护问题也是较少的。一般，如果出现线路间的相间短路时，常常会自动触发带时限的过电流保护。

在一些观点的场所或者配电单元出现特殊问题时，配电单元会临时采用电流速断保护。如果线路出现了相见的短路，一般的继电保护方法是直接处置断路器及跳闸设备，使得断路器即使跳闸，故障被切除。

在我国，6至10 kV的配电系统是不属于接地的配电系统的，所以当线路间发生相间短路时，接地的相对电压是0，其他两相对地电压由相电压升高为线电压，但这并没有改变线路的电压相位和大小，也不影响另外的三相用电设备的正常运转。机电保护器此时工作也相对简单，安装设置绝缘监察或者安装设置接地，就可以处理故障。而当单相接地短路发生时，继电保护器会发出警报信号，工作人员便可及时处理。

根据我国目前现行的电力规章制度的规定，电源中性点发生单行接地故障时，可以再故障运行两小时，这时对不接地系统而言的；如果发生了接地故障，那么情况就完全不同，必须严格限制电路的继续运行。短路电流将会很大程度上损坏和冲击电路设备。

3 工厂配电系统中线路保护方法

目前我国通行的工厂配电系统中的线路保护方法主要有这样几种：定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、单相接地保护等，本文因篇幅原因，仅对内容较为复杂的单相接地保护作介绍。单相接地保护也有两种方法：一是绝缘监视保护；二是零序电流保护。

3.1 绝缘监视保护

这种方法利用的是中性点不接地系统发生单相接地故障时出现的零序电压特点，为变电所母线装置套三相五柱式电压互感器，三只相电压表和一直线电压表的互相配合和配置可以发实时监测单相接地故障。当故障发生，电压表会出现“一低、二高、三不变”的反应。继电器发出指示，工作人员对电压表逐个拉开进行检查，可以轻松发现哪条线路是故障线路。

3.2 零序电流保护

零序电流的线路保护原理是根据单相接地的线路故障时的电流变化特点，即单相接地线路故障的零序电流的产生，进而对其进行针对性保护。不过这种方法的应用范围有限，主要集中在安装有大中型配电系统的企业，故障的预警和解决都依赖零序电流传感器的信号。需要注意的是，这种装置的工作相对复杂，而且适用范围有限。

4 结束语

本文从当前社会经济用电的主要形式和工厂配电系统的现状出发，分析了常见的几种配电系统的问题，并对解决线路问题的继电保护及继电保护装置做了分析，针对工厂配电系统中的单相接地线路保护方法进行详细的论述。

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