關(guān)梓清

摘要：本文以選擇性保護技術(shù)在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用為主要研究內(nèi)容，分別簡述低壓配電系統(tǒng)以及選擇性保護技術(shù)相關(guān)概念，分析選擇性保護技術(shù)適用情形及短路時的注意事項，并對選擇性保護技術(shù)實施及智能化趨勢進行分析。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng);選擇性保護技術(shù);應(yīng)用要點

引言

低壓配電系統(tǒng)是根據(jù)不同用戶的需求，在遵循國家配電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下的具有自動化、高性能等特點的智能配電系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常被用于電負(fù)荷不斷增多的情況下，不僅可以通過遙測和遙控等手段對電負(fù)荷進行智能調(diào)節(jié)、節(jié)約電能，還能對使用范圍內(nèi)各種耗電設(shè)備的耗電量進行記錄，如記錄插座、空調(diào)等用電電的高反與低谷進行記錄，以此為電能管理提高依據(jù)。

1選擇性保護技術(shù)概述

選擇性保護技術(shù)是指在低壓配電系統(tǒng)中存在多個保護裝置或兩個或兩個以上子配電系統(tǒng)前提下，當(dāng)部分系統(tǒng)或線路發(fā)生故障時可通過保護裝置的選擇性動作實現(xiàn)各部門間的配合，避免大規(guī)模故障的出現(xiàn)。簡單來說，選擇性保護技術(shù)就是在低壓配電系統(tǒng)發(fā)生電路、或接地過流等電流故障時，先從發(fā)生故障所在的斷路器跳閘，再由下而上依次切斷電源。當(dāng)圖示位置發(fā)生電路故障時，跳閘次序依次為：三級配電系統(tǒng)、二級配電系統(tǒng)、低壓進線斷路器。自下而上的跳閘次序主要是為了最大程度的縮小電流故障的影響范圍，將故障造成的危害最小化。此外，在未發(fā)生電路故障時，選擇性保護技術(shù)還能為部分系統(tǒng)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，從而有效避免配電系統(tǒng)故障的發(fā)生，優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)的運行環(huán)境。

2選擇性保護設(shè)計的實施要點及實現(xiàn)

2.1確定選擇性保護形式

選擇性保護形式的確定是基于上述的選擇性保護技術(shù)分類而言的，即在低壓配電系統(tǒng)中只有在不能實現(xiàn)完全選擇性時才采用部分選擇性。這就要求選擇性保護技術(shù)設(shè)計者與開發(fā)者能及時調(diào)整低壓配電系統(tǒng)內(nèi)的線路，包括線路結(jié)構(gòu)及路徑等的調(diào)整。同時，要計算出短路電流，系統(tǒng)具有選擇性的前提是計算值比選擇性電流閥值低。同樣的，若高于電流閥值上級斷路器將失去選擇保護性。此外，若存在不允許停電的供電負(fù)荷時，應(yīng)優(yōu)先保證該位置的保護，合理配置斷路器來保證必須的供電。

2.2短路延時選擇性保護要點

在低壓配電系統(tǒng)中短路延時保護是選擇性保護的常見形式之一。一方面要盡可能的縮短短路延時時間，主要原因是在延時時間內(nèi)低壓配電系統(tǒng)的斷路器承受著巨大的短路電流，這不僅要求斷路器的質(zhì)量好，還會增加耗損成本。此外，在延時時間較長的情況下，低壓配電系統(tǒng)的電壓波動劇烈，嚴(yán)重影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，在滿足選擇性保護的同時還需要縮短斷路器的延時時間。另一方面是實施三段保護，在低壓配電系統(tǒng)內(nèi)對斷路器實施三段保護會縮減上下級短路電流間的差距，選擇性保護被破壞及故障發(fā)生時上級斷路器與下級同時跳閘的情況下，應(yīng)解除瞬時速凍保護，僅采用短路延時保護。

2.3選擇性協(xié)調(diào)技術(shù)

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，低壓配電系統(tǒng)的智能化的發(fā)展與應(yīng)用也成為了選擇性保護技術(shù)的新方向，選擇性協(xié)調(diào)保護技術(shù)開始為低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展助力。而選擇性保護協(xié)調(diào)技術(shù)主要包括以下內(nèi)容：（1）早期的短路故障檢測，智能低壓配電系統(tǒng)要求提高系統(tǒng)自身的短路分析能力，這就要求選擇性保護技術(shù)與系統(tǒng)系統(tǒng)間高度配合，提高協(xié)調(diào)能力，從而實現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能短路故障判斷與動作。（2）預(yù)測短路電流，即根據(jù)選擇性保護協(xié)調(diào)技術(shù)對短路電流的后期走向做預(yù)測，這里所說的預(yù)測主要是指峰值電流的預(yù)測。上述說到，當(dāng)前低壓配電系統(tǒng)的使用要求是能記錄各電器用電峰值從而為智能控制中心提供決策依據(jù)。當(dāng)選擇性保護與系統(tǒng)間實現(xiàn)高度協(xié)調(diào)時，能快速得到短路電流預(yù)測數(shù)據(jù)時，而此時低壓配電系統(tǒng)控制中心便能根據(jù)該信息自動判斷各級斷路器的電流情況以及限流性能，從而準(zhǔn)確的對整個系統(tǒng)進行有效控制。

2.4給定電流閥值時的選擇性

所謂的電流的選擇性是指二級配電系統(tǒng)中，兩只斷路器為上下級聯(lián)式，

給定電流閥值時，下級斷路器無論是發(fā)生短路故障還是過載電流小于上級斷路器等情況，都能保證故障發(fā)生時距離故障點最近的斷路器能及時并最先做出跳閘動作。此時，負(fù)載發(fā)生過電流故障時，根據(jù)上述的選擇性保護原則可知，QF2先跳閘。而若QF2斷路器已被損壞無法觸發(fā)保護機制時，臨近的母線側(cè)斷路器也能實現(xiàn)選擇性保護機制。

2.5邏輯選擇性

邏輯選擇性又可稱為——交區(qū)域選擇性聯(lián)鎖。與其他電流、時間選擇性相比邏輯選擇性保護情況更復(fù)雜，因此需要各級斷路器間的智能化達到一定程度，除此之外，各級斷路器間還需要有一定的通信能力，從而在故障發(fā)生時向上級斷路器發(fā)送故障信號。具體動作流程可分為三步：第一步：下級斷路器在出現(xiàn)并檢測到相關(guān)故障時馬上將故障信號發(fā)送給最近的斷路器并向上級傳送，以便讓上級斷路器不會李佳恩斷閘。第二步：上級斷路器根據(jù)接受到的故障信號來判斷是否為不脫扣及跳閘指令，若為不脫扣指令便執(zhí)行該動作。同時，下級斷路器進入保護狀態(tài)，執(zhí)行跳閘動作，將故障處電源及時切除。第三步：上級斷路器在執(zhí)行不跳閘指令后，判斷在設(shè)定的時間內(nèi)故障處斷路器是否已跳閘，若超過設(shè)定時間下級斷路器未跳閘則立即脫扣。

2.6能量的選擇性

當(dāng)聯(lián)級斷路器中，不止一個斷路器擁有限流保護能力時，需要將選擇性保護的重心放在能量選擇上來。能量選擇判斷依據(jù)主要是通過斷路器脫扣性能的好壞與反應(yīng)線路上短路電流能力來實現(xiàn)選擇性保護技術(shù)的能量選擇性。簡單來說，故障發(fā)生時，哪一級斷路器最先檢測到強大的電流或短路電流，并能最先作出反應(yīng)、執(zhí)行跳閘動作便具有較強的能量選擇性。由于下級斷路器限流速度遠高于上級斷路器，因此下級斷路器能搶先讓短路能量在短時間內(nèi)降到上級斷路器限流標(biāo)準(zhǔn)下，使上級斷路器不跳閘，而此時上級斷路器的能量曲線應(yīng)一直高于下級。

2.7科學(xué)選擇漏電保護裝置

低壓配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，漏電保護裝置能夠確保系統(tǒng)安全。在漏電保護裝置的選擇時，應(yīng)注意以下幾點：（1）漏電保護裝置應(yīng)能斷開被保護回路的所有帶電導(dǎo)體。（2）保護接地導(dǎo)體（PE線）不應(yīng)穿過漏電保護裝置的磁回路。（3）應(yīng)確?；芈氛＿\行時的自然泄漏電流不致引起漏電保護裝置誤動作。（4）上下級漏電保護裝置之間應(yīng)有選擇性，并可通過額定動作電流值和動作時間的級差來保證。（5）用于電子信息設(shè)備、醫(yī)療電氣設(shè)備的漏電保護裝置應(yīng)采用電磁式;另外，對不同的配電系統(tǒng)接地形式，漏電保護裝置選擇也有不同的要求。漏電保護裝置可以用于TN系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)中，但嚴(yán)禁用于TN-C系統(tǒng)。需注意的是用于TN-C-S系統(tǒng)中時，保護裝置的負(fù)荷側(cè)不得再出現(xiàn)保護接地中性導(dǎo)體，應(yīng)在漏電保護裝置的電源側(cè)將中性導(dǎo)體與保護接地導(dǎo)體分別引出。

結(jié)束語

總而言之，當(dāng)前低壓配電系統(tǒng)的使用范圍廣并且造福著廣大人民群眾，為了提高低壓配電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，加大選擇性保護技術(shù)的研究具有較高的現(xiàn)實意義。選擇性保護技術(shù)無論是內(nèi)容上還是方式上都存在一定的難度，在進行研究與設(shè)計時，要結(jié)合選擇性保護技術(shù)的分類及選擇性配合條件來改進技術(shù)，以此為低壓配電系統(tǒng)正常供電提供保障。

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