工厂配电系统中线路保护的有效措施

王庆丰

摘 要： 针对工厂迅速发展的背景下，无论是照明系统还是生产设备等均需要用电，并且需要保证用电安全。这一背景下进行配电系统中线路保护十分必要，本文主要针对工厂配电系统中线路保护的有效措施进行研究与分析，包括继电保护措施、高压电流保护措施、防火保护措施以及接地保护措施等有效措施，希望通过有效的线路保护措施能够保证工厂正常安全生产。

关键词： 工厂配电系统；线路保护；有效措施

在工业化进程中，工业化生产对于电力的需求程度越来越高，不仅仅生产照明等需要电力系统的支持，工业生产过程以及生产设备也需要电力系统的支持，因此保证工厂配电系统正常供电对于工厂生产与发展具有重要的意义。要保证工厂配电系统的正常运行，进行配电系统的线路保护是一种有效措施。要从继电保护、高压电流保护、防火保护以及接地保护来实现线路保护，从而保证工厂配电系统的正常运行以及系统的正常生产。

1.配电系统中的继电保护措施

工厂配电系统作为电路以及电力系统的重要代表，由变压器、电容器等大量的电器元件构成，当其中的某一个或某一部分的电器元件发生故障的时候就会直接导致配电系统发生故障。配电系统中常见的故障包括短路故障以及电机事故故障等，为加强故障的应对以及排除也成为配电系统建设的重中之重。而通过继电保护措施实施之后，能够对整个配电系统进行故障诊断和监控，当监测到故障的时候会进行通知，并通过继电保护将故障线路切除。通过继电保护措施的实时，能够极大降低工厂中配电系统中故障发生率。

在配电系统继电保护措施的实施中，必须从以下几个方面入手：首先，继电保护措施的实施中，必須要具备一定的选择性，当配电系统中发生故障的时候通过通过继电保护措施来选择性的保护系统中的部分装置，通过这种选择性来减小故障的影响范围。其次保护措施的实施中还必须要保证其具有灵活性，通过继电保护措施能够及时的发现故障问题，并且给出警报信号，目前继电保护措施的实施中一般采用Ksen系数来保证继电保护的灵活性。最后，继电保护措施的实施过程中还必须保证及时性，即该措施能够以最短的时间定位故障部位，因此要选用较快运行速度的继电保护装置。

2.工厂配电系统高压线路电流保护措施

如图1所示，在工厂配电系统线路保护措施中必须进行高压线路电流的保护，一般常见的保护方式包括三种：定时限过电流保护方法、反时限过电流保护方法以及电流速断保护方法。

定时限过电流保护方法在进行高压线路电流保护过程中，和其他两种方式相比动作时间更加准确，相比具有更好的选择性和灵敏性，在当前工厂配电系统线路保护中常用的高压线路电流保护方式，但是这种高压线路电力保护方式需要较多的继电器来保护，而且在保护装置安装中也比较复杂，最终导致经济性差，综合因素影响下这一电流保护方法主要应用在工厂中重要的工作区域。

反时限过流保护方法工作时间会受到电流变化的影响，电流增大而动作时会减少。因此这一方法主要应用于中小型工厂中，主要追求电流保护的经济性和操作简便性。

电流速断保护方法在进行线路保护过程中主要通过DL系列电磁型电流继电器实现，属于一种典型的电流瞬时保护动作，当发生故障的时候通过速断保护方式能够实现断路器跳闸回路的接通，从而能够及时切断配电系统中的短路故障，进而保护配电系统线路。

3.工厂配电系统中线路防火保护措施

3.1注重配电系统中电缆及桥架的选择

工厂配电系统中的电缆以及桥架作为重要的电力设施，在进行选择的过程中不仅仅需要考虑经济因素，而且需要考虑安全性因素，其中典型就是防火安全性因素。在目前工厂的配电系统中常用的电缆是YJV电缆和VV电缆，但是在某些对防火要求比较高的设备以及区域需要采用特殊的防火电缆，对于氧指数具有要求必须超过30。同样在对防火要求较高的区域对于桥架也有较高要求，必须选用防火阻燃桥架，这样在发生火灾的时候能够有效进行控制。

3.2按照安全标准进行电缆敷设

因为工厂生产建设情况的不同，对于电缆的敷设具有不同的要求。尤其是对于具有液体管道和气体管道的工厂中，如果管道发生破损就会导致附近的电缆发生老化甚至破损，引发短路等故障，严重情况下会发生火灾；为避免这些问题以及故障的发生，电缆的敷设必须远离火源、管道以及易燃易爆物体。因此，在进行配电线路的设计以及敷设的过程中，必须要按照安全标准进行，从而保证电缆和整个系统的安全运行。

3.3设计火灾自动报警系统及灭火系统

为保证工厂配电系统的正常运行，必须要设计相应的主动防护装置，其中典型代表是火灾自动报警装置以及灭火系统。为保证整个系统安全运行，一般将相关保护装置安装在电缆桥架相对集中的区域，而灭火系统也根据环境以及工厂实际情况不同采用不同的方式，包括水喷雾灭火系统以及新型气体灭火系统等。

4.工厂配电系统中线路接地保护措施

4.1绝缘接地保护

绝缘接地保护是利用了单相接地故障产生零序电压这一特点进行设计的，通过在工厂变电所母线上安装电压互感器实现。一套完整的三相五柱式电压交感器的配置包括相电压表、线电压表，另外还配备一个电压转换开关，实现三相相电压和线电压的观测。当配电系统中出现单相接地故障的时候，电压表会出现明显的特征——一低、二高、三不变。针对这种单相接地故障的问题，可以在电压互感器开口三角形两端的位置配备合适的过电压继电器来稳压。三相电压呈现出对称的情形的时候，说明整个供电系统正常运行，互感器开口端的电压输出量为零，继电器不会发生任何动作。当三相电压产生零序电压的时候，说明发生了单相接地故障，这时系统会直接促使电压继电器进行动作，产生相应信号并传输给工作人员，让工作人员了解单相接地故障问题并及时进行检查，通过绝缘节点保护装置来进行绝缘接地保护。这种绝缘接地保护的方式，主要应用于出现线路较少的配电系统中。

4.2零序电流接地保护

根据单相接地故障出现零序电流这一特点可以直接采用零序电流接地保护装置来实现有效线路保护。在电缆线路或者电缆架空线上安装零序电流互感器能够感应零序电流，在此基础上作用于零序电流互感器，让零序电流保护装置对电路进行保护。零序电流接地保护和绝缘接地保护具有差异，零序电流保护装置具有选择性导致在接地保护工作中必须做好零序电流保护装置工作电流的相关整定工作。

结论

在工厂配电系统的运行中必须进行线路的保护，通过有效措施实现线路保护对于工厂生产具有重要意义。针对各项有效措施能够对工厂配电系统中出现的线路故障进行预报，让工作人员了解实际情况，进行检查并发现故障及时采用有效措施进行处理，最大程度的降低损失，保证工厂生产。因此，在工厂配电系统线路保护中必须综合利用各种方式，按照相关标准来选择保护装置，做好配电线路的设计和优化，保证工厂的安全用电以及安全生产。

参考文献

[1]高芳芳，刘伟伟，刘春艳.工厂10kV配电系统设计[J].科技创新与应用，2017（02）：194.

[2]王丽，高敏.工厂配电中的线路保护措施浅析[J].科技风，2016（17）：227.

[3]陈昶，陈茹.10kV配电线路常见故障的分析与处理[J].大众用电，2016，31（04）：38-39.

[4]李艳，李凡.工厂配电系统中线路保护方法研究[J].中国高新技术企业，2014（22）：9-10.

[5]王猛.谈工厂配电线路的防火设计[J].山西建筑，2012，38（14）：137-138.