低压配电网的保护配置及其适应性分析

发表时间:2021/4/12   来源:《中国电业》2020年35期   作者:钟 杰
[导读] 经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加
        钟 杰
        桐乡市电力工程有限责任公司 浙江 嘉兴 314500
        摘要:经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加。低电压配电网在整个电力能源系统的构成中,占据了非常重要的地位,发挥出了非常关键的作用,由于低压配电网与人们的电力能源应用直接相关,因此,低压配电网的正常运行直接关系到电力用户的供电质量。在使用低压配电网时,有许多因素可能会造成低压供电网络系统的故障。为了保证低压配电网系统可以持续、稳定、安全的运行,电力系统维护人员就必须充分的了解可能出现的一些故障,并掌握导致系统故障出现的原因,积极采取有针对性的处理和解决措施,尽快消除故障,恢复系统的正常运行。本文就低压配电网的保护配置及其适应性分析展开探讨。
        关键词:低压配电网;故障;消除措施
        引言
        电力能源系统内,低电压配电网扮演着很重要的角色,在其中具有重要的作用,但是在应用电力能源时与低压配电网有着密切联系,所以用户用电质量直接由低压配电网的运行状态所决定。在低压配电网使用过程中,其配电网的故障可由诸多因素所引起。为确保低压配电网系统的运行安全稳定,维护人员需对该系统所可能出现的一些故障及其原因了解掌握,从而能够及时且有效的提出相关的解决措施。
        1 低压配电网故障分析
        1.1供应设备故障
        在供应设备出现故障的这种情况下,当主线和辅助线设备发生故障时,电力系统的问题就会出现,而这个时候电力尚未达到用户部门。因此,从责任的划分来看,这些故障必须由当地的电力系统设备的管理部门加以处理,而在其特定设备发生故障时则应根据设备的不同,进行有针对性的有效处置。
        1.2短路故障
        短路故障在系统内危害最大,且出现较为频繁,若系统内存在该故障,此时会出现过电流现象,进而导致两点电势不一致。若出现短路时,在回路电路内会大幅度增大电流,甚至短路部分会有电弧或电火花现象存在,进而会出现局部温度过高,熔化导线,严重会导致火灾。
        1.3用户故障
        由于用户故障的这种错误类型都发生在供电系统的最末端,在处理此种错误类型中,必须对用户终端进行修理,并进行适当的后续跟踪服务。在故障产生的影响因素来看,这种类型的故障大多是由用户的用电情况造成的,需要具体分析不同情况进行解决。
        2 低压配电网的保护
        2.1零序电流保护
        零序电流保护就是利用零序电流超过预定值时,使保护装置动作的一种保护方式。三相四线制配电线路正常运行时,如果三相负荷平衡,且忽略正常泄漏电流,零序电流I0=IN=0;如果三相负荷不平衡,则I0=IN。当发生接地故障时,会产生故障电流Id,此时检测到的零序电流I0=IN+Id,即发生单相接地故障时,零序电流将增加。通过检测零序电流值的变化,可取得接地故障的信号。根据国标GB50054—2011《低压配电设计规范》中的规定,在配置低压侧的单相接地保护时,当过电流保护不能满足切断故障回路的时间要求且零序电流保护能满足时,宜采用零序电流保护。零序电流保护依靠零序电流的异常变化来判断故障的发生,然而除了接地故障之外,还有许多情况会导致零序电流的突变,致使零序电流保护误动。例如在低压配电线路断线或者某一相负荷发生突变时,相当于一种三相不平衡状态,会产生较大的零序电流,若超过保护的整定值就会造成保护装置误动作,切断回路,导致停电。


        2.2剩余电流保护装置的配置要点
        (1)当剩余电流保护装置中标注了负载侧或者电源侧的时候,施工人员需要根据相关要求进行装置相关接线的安装,不可以出现反接现象;(2)在进行剩余电流断路器的安装过程中,施工人员需要保证电弧喷出的方向上具备一定的飞弧距离;(3)在进行组合式装置的安装过程中,施工人员需要严格控制装置回路的连接,确保回路选用铜导线的截面积超过1.5mm2;(4)在进行装置安装的过程中,施工人员需要明确区分N线以及PE线,对于三级四线式或者四级四线式的装置,其N线需要与保护装置相连接,且不能将N线作为PE线,再重复连接到电气设备外露的能够导电部分。在剩余电流保护装置配置完成之后,施工人员还需要在低压配电网系统中设置接地保护措施,并对装置进行全面的检查,通过操作实验按钮,分析装置的工作特性,确保装置可以正常动作之后,才能够将其投入运行。具体的装置检验内容如下:(1)使用试验按钮进行三次试验,确保装置的正常动作;(2)在装置带额定负荷电流的情况下,进行三次分合,观察装置是否可靠动作。
        2.3过电流保护
        过电流保护就是当电流超过预定最大值时,使保护装置动作的一种保护方式。当电流超过整定值时,装置起动,并用时限保证选择性,进而发出信号或者跳闸。过电流保护的一大特点是其脱扣器的整定至关重要。如变压器低压侧总开关的过电流保护是按照低压侧额定电流乘以一系数来设置脱扣器的整定值。如果整定结果较变压器额定电流大很多,会导致变压器长期过负荷,影响设备的工作寿命;如果整定的结果偏小,则容易导致保护装置误动。其次,对于用其实现接地故障保护的功能而言,变压器低压干线额定电流动辄几百安,过电流保护对能够产生特别大故障电流的接地故障才有分断能力。一些情况下故障电流的回路阻抗较大,产生的接地故障电流远小于过电流保护的整定值,用其作接地故障保护,很难保证灵敏性。再者,当供电距离较远时,如果线路末端发生单相接地故障,故障电流同样较小,往往不能使低压侧总开关过电流保护跳闸。因此,采用过电流保护兼作接地故障保护只在某些特定的情况下才具有良好效果。
        2.4重视配电网防雷保护
        在雷雨天气中,电路设备易受雷电袭击,因此在雷雨天气来临时要做好防护工作,必要时关闭电源,断开通电开关。对于一些不能够断电的商业就必须要提升电路防雷设备装置,许多类型的避雷器都可以对电路设备进行不同程度的保护,防护措施做好之后就是排查工作,这些设备的老化都是不可避免的,所以相关专业人员又需增加对避雷装置的排查,一经发现故障就要及时替换或修理。在雷雨天气高发地段安装避雷器时要做好引线工作,其相应要降低避雷器的电阻,当雷电来临时就会迅速找准导体,通过导体把雷电引入大地,在选材时要选择耐雷电的高导体,安装好时还需进行检验做出及时的调整,做好防腐工作等可有效降低雷电的损害,若要进一步的降低雷电损害,还可采用防弧金具。
        2.5完善低压配电稳定性
        低压配电网优化应建立在线路稳定和安全的基础上。在保证电网运行状态的同时,对整个系统进行了调整,以确保连接和输电的效率。同时,为了维持安全管理工作,必须对安全终端用户进行广泛的安全教育工作,提高对安全的认识,认真考虑认为破坏线路的问题。对于破坏和盗窃能源设备要加大监管力度,还需要与有关执法机构进行联合管理,以提高低压配电系统的稳定性。
        结语
        综上,随时代的进步、社会高速发展条件下,每个人的生产、生活、娱乐、休闲等方式都极致需求电力能源系统安全、稳定,对供电的质量也稳步提高;与此同时,对低压配电网的维护和使其稳定运行等相关工作的要求及标准都非常高。若想在现代社会背景下电力系统更好的服务于人们,促进经济的发展,低压配电系统的管理、维护就一定要做好,不仅要妥善解决好配电系统出现的故障和处理存在的问题,而且要保证电网运行稳定、安全、可靠。
        参考文献
        [1]汤继东.低压系统的接地及等电位联结[J].电气工程应用,2018(4):2-22.
        [2]李露露,雍静,梁仕斌,等.民用低压直流供电系统保护综述[J].电工技术学报,2019,30(22):133-143.
        [3]詹启帆,李天友,蔡金锭.配电网高阻接地故障检测技术综述[J].电气技术,2018,18(12):1-7.
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