工廠配電系統中線路保護的有效措施

王慶豐

摘 要： 針對工廠迅速發展的背景下，無論是照明系統還是生產設備等均需要用電，并且需要保證用電安全。這一背景下進行配電系統中線路保護十分必要，本文主要針對工廠配電系統中線路保護的有效措施進行研究與分析，包括繼電保護措施、高壓電流保護措施、防火保護措施以及接地保護措施等有效措施，希望通過有效的線路保護措施能夠保證工廠正常安全生產。

關鍵詞： 工廠配電系統；線路保護；有效措施

在工業化進程中，工業化生產對于電力的需求程度越來越高，不僅僅生產照明等需要電力系統的支持，工業生產過程以及生產設備也需要電力系統的支持，因此保證工廠配電系統正常供電對于工廠生產與發展具有重要的意義。要保證工廠配電系統的正常運行，進行配電系統的線路保護是一種有效措施。要從繼電保護、高壓電流保護、防火保護以及接地保護來實現線路保護，從而保證工廠配電系統的正常運行以及系統的正常生產。

1.配電系統中的繼電保護措施

工廠配電系統作為電路以及電力系統的重要代表，由變壓器、電容器等大量的電器元件構成，當其中的某一個或某一部分的電器元件發生故障的時候就會直接導致配電系統發生故障。配電系統中常見的故障包括短路故障以及電機事故故障等，為加強故障的應對以及排除也成為配電系統建設的重中之重。而通過繼電保護措施實施之后，能夠對整個配電系統進行故障診斷和監控，當監測到故障的時候會進行通知，并通過繼電保護將故障線路切除。通過繼電保護措施的實時，能夠極大降低工廠中配電系統中故障發生率。

在配電系統繼電保護措施的實施中，必須從以下幾個方面入手：首先，繼電保護措施的實施中，必須要具備一定的選擇性，當配電系統中發生故障的時候通過通過繼電保護措施來選擇性的保護系統中的部分裝置，通過這種選擇性來減小故障的影響范圍。其次保護措施的實施中還必須要保證其具有靈活性，通過繼電保護措施能夠及時的發現故障問題，并且給出警報信號，目前繼電保護措施的實施中一般采用Ksen系數來保證繼電保護的靈活性。最后，繼電保護措施的實施過程中還必須保證及時性，即該措施能夠以最短的時間定位故障部位，因此要選用較快運行速度的繼電保護裝置。

2.工廠配電系統高壓線路電流保護措施

如圖1所示，在工廠配電系統線路保護措施中必須進行高壓線路電流的保護，一般常見的保護方式包括三種：定時限過電流保護方法、反時限過電流保護方法以及電流速斷保護方法。

定時限過電流保護方法在進行高壓線路電流保護過程中，和其他兩種方式相比動作時間更加準確，相比具有更好的選擇性和靈敏性，在當前工廠配電系統線路保護中常用的高壓線路電流保護方式，但是這種高壓線路電力保護方式需要較多的繼電器來保護，而且在保護裝置安裝中也比較復雜，最終導致經濟性差，綜合因素影響下這一電流保護方法主要應用在工廠中重要的工作區域。

反時限過流保護方法工作時間會受到電流變化的影響，電流增大而動作時會減少。因此這一方法主要應用于中小型工廠中，主要追求電流保護的經濟性和操作簡便性。

電流速斷保護方法在進行線路保護過程中主要通過DL系列電磁型電流繼電器實現，屬于一種典型的電流瞬時保護動作，當發生故障的時候通過速斷保護方式能夠實現斷路器跳閘回路的接通，從而能夠及時切斷配電系統中的短路故障，進而保護配電系統線路。

3.工廠配電系統中線路防火保護措施

3.1注重配電系統中電纜及橋架的選擇

工廠配電系統中的電纜以及橋架作為重要的電力設施，在進行選擇的過程中不僅僅需要考慮經濟因素，而且需要考慮安全性因素，其中典型就是防火安全性因素。在目前工廠的配電系統中常用的電纜是YJV電纜和VV電纜，但是在某些對防火要求比較高的設備以及區域需要采用特殊的防火電纜，對于氧指數具有要求必須超過30。同樣在對防火要求較高的區域對于橋架也有較高要求，必須選用防火阻燃橋架，這樣在發生火災的時候能夠有效進行控制。

3.2按照安全標準進行電纜敷設

因為工廠生產建設情況的不同，對于電纜的敷設具有不同的要求。尤其是對于具有液體管道和氣體管道的工廠中，如果管道發生破損就會導致附近的電纜發生老化甚至破損，引發短路等故障，嚴重情況下會發生火災；為避免這些問題以及故障的發生，電纜的敷設必須遠離火源、管道以及易燃易爆物體。因此，在進行配電線路的設計以及敷設的過程中，必須要按照安全標準進行，從而保證電纜和整個系統的安全運行。

3.3設計火災自動報警系統及滅火系統

為保證工廠配電系統的正常運行，必須要設計相應的主動防護裝置，其中典型代表是火災自動報警裝置以及滅火系統。為保證整個系統安全運行，一般將相關保護裝置安裝在電纜橋架相對集中的區域，而滅火系統也根據環境以及工廠實際情況不同采用不同的方式，包括水噴霧滅火系統以及新型氣體滅火系統等。

4.工廠配電系統中線路接地保護措施

4.1絕緣接地保護

絕緣接地保護是利用了單相接地故障產生零序電壓這一特點進行設計的，通過在工廠變電所母線上安裝電壓互感器實現。一套完整的三相五柱式電壓交感器的配置包括相電壓表、線電壓表，另外還配備一個電壓轉換開關，實現三相相電壓和線電壓的觀測。當配電系統中出現單相接地故障的時候，電壓表會出現明顯的特征——一低、二高、三不變。針對這種單相接地故障的問題，可以在電壓互感器開口三角形兩端的位置配備合適的過電壓繼電器來穩壓。三相電壓呈現出對稱的情形的時候，說明整個供電系統正常運行，互感器開口端的電壓輸出量為零，繼電器不會發生任何動作。當三相電壓產生零序電壓的時候，說明發生了單相接地故障，這時系統會直接促使電壓繼電器進行動作，產生相應信號并傳輸給工作人員，讓工作人員了解單相接地故障問題并及時進行檢查，通過絕緣節點保護裝置來進行絕緣接地保護。這種絕緣接地保護的方式，主要應用于出現線路較少的配電系統中。

4.2零序電流接地保護

根據單相接地故障出現零序電流這一特點可以直接采用零序電流接地保護裝置來實現有效線路保護。在電纜線路或者電纜架空線上安裝零序電流互感器能夠感應零序電流，在此基礎上作用于零序電流互感器，讓零序電流保護裝置對電路進行保護。零序電流接地保護和絕緣接地保護具有差異，零序電流保護裝置具有選擇性導致在接地保護工作中必須做好零序電流保護裝置工作電流的相關整定工作。

結論

在工廠配電系統的運行中必須進行線路的保護，通過有效措施實現線路保護對于工廠生產具有重要意義。針對各項有效措施能夠對工廠配電系統中出現的線路故障進行預報，讓工作人員了解實際情況，進行檢查并發現故障及時采用有效措施進行處理，最大程度的降低損失，保證工廠生產。因此，在工廠配電系統線路保護中必須綜合利用各種方式，按照相關標準來選擇保護裝置，做好配電線路的設計和優化，保證工廠的安全用電以及安全生產。

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