随着电网改造后负荷的增加,用电的可靠性要求也进一步提高,配电网使用保护器采用分级保护方式后,迫切要求解决保护器正确动作率和供电可靠性。因此,分级保护必须合理分级,并且各级保护器的动作特性应互相协调。
1、分级保护方式为末端保护、中间保护和总保护。
末端保护为居民住宅、生产企业车间、服务场所,作为防止直接接触电击或间接接触电击损伤和电器设备损坏及电气火灾的保护。末端保护应装于用电设备的最近电源处, 按目前我国居民家庭的具体情况,可装于分路进线的进线电源处。末端保护的上一级保护为中间保护,应具有末端保护的后备保护和防止电气线路单相接地短路引发火灾事故的功能;中间保护的位置应为负荷集中点的电源进线处,如工厂企业内车间的进线电源处、服务场所、商业点的电源进线处、居民住宅楼的单元的电源进线处,农村居民集居点的总电源进线处(村镇内的分支线处、大型(别墅型建筑)住宅的电源进线处)等。末端保护和中间保护是剩余电流保护装置的重点。
总保护是末端保护和中间保护的上一级,主要安装在配电变压器下,可根据其容量、装设条件、配电线路的健康条件等具体情况确定是安装位置。对变压器容量较大,二次侧出线使用框架式断路器作为总控制的,不宜设总保护,可在出线侧或大分支线安装总保护。
2、分级保护各级保护器动作参数的选择
一般情况下,各级保护均应选用带有短路、过载保护的,具有剩余电流动作保护功能的断路器,如条件许可还应具有冲击电压不动作和抗电磁干扰功能。
各级保护器动作参数的选择:
末端保护应选用高灵敏度、快速动作型的保护器,其额定剩余动作电流IΔn≤50mA,额定动作时间Tn<0.3s;
末端保护的上一级,中间保护其额定动作电流应与末端保护动作电流有2倍以上的级差,动作时间上有0.2s的级差。中间保护选用延时性保护器,剩余动作电流IΔn=75~200mA,额定动作时间Tn=0.3s;
总保护应选用延时型保护器,额定动作电流应根据线路具体情况确定,不应小于300mA,额定动作时间Tn=0.5~1.0s
用于监测线路绝缘水平,防止火灾专用保护器可选用剩余电流动作报警式保护器。其报警动作电流IΔn=300~500mA,动作时间Tn=0.5~2.0s。
以农村配电网保护器三级保护设置为例:农村配电网络容量较小,负荷分布比较分散,但总体上低压配电网大致可分为三层:配变台区、分支配电箱、用户端。 三级保护是直接接触保护与间接接触保护相互结合使用的一种形式。按照农村低压电网状况在供电线路的首端、中端与末端这三层分别装设不同类型的保护器。在线路末端的直接接触保护的要求,安装动作电流为30mA的一般型(无延时)保护器。首端与中段按间接接触保护,应装设动作特性协调配合的保护器。首端作为系统的第一级保护,保护器额定剩余电流值,宜选用可调档次,规程规定其最大值:漏电流较小的电网为100mA/300mA,漏电流较大或保护完善的电网为200mA/500mA。中段作为分路保护,保护器的额定剩余电流值,选取介于上级与下级保护器额定剩余动作电流值之间。分断动作时间的选取,上一级保护器应选用延迟动作型保护器,其分断时间应比下一级保护器的分断时间至少增加0.2s。 这样网路的三级保护在动作电流、动作时间上相互配合,末端受电设备发生故障时,第三级保护器动作;网路末端发生故障时,中级保护动作;网路中段发生故障时,总保护动作,以缩小事故停电范围。