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摘要：作为高压供电线路的基本保护方式，线路保护对于提高配电系统运行的安全性和可靠性具有重要作用。本文首先介绍了过电流继电保护的基本要求，然后具体阐述了工厂配电系统中的线路保护方式，以期为相关技术与研究人员提供参考。
关键词：工厂；配电系统；线路保护；
当前工厂高压供电线路主要采用预报故障发生、缩小故障范围的设计理念来实现对系统供电可靠性的保护。而当前工厂高压供电线路的电压通常在6～10KV之间，其供电容量与供电半径都相对较小，所以采用的继电保护装置也相对简单。继电保护装置主要在断路器的跳闸机构出发生作用，当出现相间短路故障时保护装置会引起断路器跳闸，以将短路故障快速切除。加强有关配电系统中线路保护方式的研究，对于改善配电系统的中继电保护质量具有重要的现实意义。
一、过电流继电保护的基本要求
1、快速性。快速性是指当出现短路故障时保护装置能够在最短的时间内完成对故障的切除。提高保护装置的快速反应能力，减少故障切除的时间，便能够最大程度的降低短路电流对电气设备的损坏，加速系统的电压的恢复，进而为电气设备的自动启动与发电机并列运行的可靠性提供保障。
2、选择性。在供电系统出现故障的过程中，继电保护装置能够根据信息反馈对故障部分进行选择性的切除，即保护装置会首先将离故障点位置最短的断路器进行切断，以确保配电系统中的其他无故障部位能够继续保持工作。
3、可靠性。良好的保护装置应当时刻处于准备动作状态，且在动作时能够保证较高的准确性。若装置的可靠性水平较低，则反而会扩大事故范围与规模，直接转变为事故发生的源头。为提高保护装置的可靠性水平，一方面应当确保保护装置的各项组件质量合格，系统简单有效，且容易维护；另一方面应当确保装置的设计恰当，安装调试与整定计算过程按照设计规范标准正确进行。[1]
4、灵敏性。灵敏性是指保护装置对于异常运行及故障状态的反映性能。在正常的工作条件下，对于出现的任何不同性质的短路形式及不同位置短路点，保护装置都应当采取正确动作，而对于保护区域外部的故障则应当保持拒绝动作。通常采用灵敏系数来评价保护装置的灵敏水平。保护装置的灵敏系数一般根据故障类型及异常运行方式进行分析计算。计算公式为：
其中Km表示灵敏系数；Id.min表示在短路故障发生时流经保护装置的最小短路电流；Idz表示在短路故障发生时保护装置的一次动作电流。
当灵敏系数较高时，说明装置的轻微故障反映性能越好。采用不同类型的保护装置，其装置也会具有差别较大的灵敏系数。在10KV不接地系统的单相短路保护中一次动作电流值通常为单相接地电容电流的最小值Ic.min，而多项保护中的一次动作电流通常为两相短路电流的最小值Idz。[2]
二、工厂配电系统中的线路保护方式
1、零序电流保护
在电力系统中，变压器与发电机的中性点通常有中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地三种工作方式。而通常工厂配电系统中采用的是中性点不接地工作方式。在中性点运行时，若A相出现了一相金属接地则其相对接地电压会转化为零，而另外两相的对地电压则变化为线电压，此时对于工作中的负荷供电不会产生影响，且能继续工作2h而无需将电路切断。这是采用中性点不接地运行方式的主要优势。然而由于两相电压的持续增加，其线路绝缘状况会发生改变，有转化为两点与多点接地的隐患，因此出现此种状况时需要维护人员及时进行处理。
采用三段式电流保护时其经常会出现较高的动作电流，而供电系统在出现单相故障时期接地电流又会不足，这时装置的灵敏度很难符合标准，由此采用零序电流保护的接地故障保护方式。零序电流主要是根据非接地故障线路的零序电流比接地故障线路的零序电流较小的特性而专门设计的一种保护装置。
若配电线路中出现一相接地时，非接地线路处的零序电流保持不变。而为提高装置动作的选择性，零序电流保护的动作电流会根据闪避其他线路单相接地时的该线路的零序电流来进行计算。其计算公式为：
其中，Krel表示可靠系数，其直接由动作时限决定；若采用保护延时动作，其值通常取在1.5～2之间，若采用保护即时动作，则需要分析接地电容电流暂态分量的影响，其值通常取在4～5之间。Co表示被保护线路各相的对电电容；Up表示线路的相电压。
2、反时限过电流保护
通常反时限过电流保护由两个GL感应型继电器构成，然后将其分别与电流互感器的二次侧连接。一般感应型电流继电器具有完整的掉牌及时限功能，且具有较多的触点及较高的功率，因此无需中间继电器、信号继电器、时间继电器等装置；此外，该装置还能够对电流速断进行保护，具有成本低、接线方便、不需要直流电源等特点。其主要缺点是整定动作时间需要考虑多种因素，且动作稳定性与准确性较低；若短路电流不足时，其动作时间会不断延长，不如定时限保护装置灵敏。此种保护方式在中小型工厂的配电系统中比较适用。[3]
在反时限过电流保护中，其动作时限与其电流大小具有反比关系，当短路电流较高时，动作时限通常会较短；而当短路电流较低时，其动作时限通常会较长。而在故障离电源端比较近时，由于其短路电流通常比较大，其动作时间也就相对较短。
保护原理：在配电系统正常工作时，其两个继电器KA1与KA2触点都处在开断状态，均不会发生动作；YR1与YR2两个断路器跳闸线圈也处于断开状态，断路器此时保持合闸；此时出现故障或有过电流通过时，KA1与KA2会在整定动作时间内发生动作，其常开触点闭合后常闭触点才会打开，由此YR1与YR2引起通电，断路器跳闸，其信号牌则自行发出信号；在故障排除后继电器恢复，手动恢复信号牌即可。反时限过电流保护控制示意圖如图1所示：
结束语：
线路保护的质量将直接影响到配电系统的运行质量及使用寿命，因此，相关技术与研究人员应当加强有关工厂配电系统线路保护方式的研究，总结继电保护方法与技术措施，以逐步提高配电系统线路保护水平与质量。
参考文献：
[1]张冰，蒋玉杰.10kV配电系统继电保护的分析探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011，13（14）：74-75
[2]梁蕾，赵久涛，刘汉武.10kV配电线路继电保护的研究[J].科技创新导报. 2010，06（10）：61-62
[3]李秀红.10KV供电系统的继电保护[J].内蒙古煤炭经济.2011，05（35）：57-58
关键词：工厂；配电系统；线路保护；
当前工厂高压供电线路主要采用预报故障发生、缩小故障范围的设计理念来实现对系统供电可靠性的保护。而当前工厂高压供电线路的电压通常在6～10KV之间，其供电容量与供电半径都相对较小，所以采用的继电保护装置也相对简单。继电保护装置主要在断路器的跳闸机构出发生作用，当出现相间短路故障时保护装置会引起断路器跳闸，以将短路故障快速切除。加强有关配电系统中线路保护方式的研究，对于改善配电系统的中继电保护质量具有重要的现实意义。
一、过电流继电保护的基本要求
1、快速性。快速性是指当出现短路故障时保护装置能够在最短的时间内完成对故障的切除。提高保护装置的快速反应能力，减少故障切除的时间，便能够最大程度的降低短路电流对电气设备的损坏，加速系统的电压的恢复，进而为电气设备的自动启动与发电机并列运行的可靠性提供保障。
2、选择性。在供电系统出现故障的过程中，继电保护装置能够根据信息反馈对故障部分进行选择性的切除，即保护装置会首先将离故障点位置最短的断路器进行切断，以确保配电系统中的其他无故障部位能够继续保持工作。
3、可靠性。良好的保护装置应当时刻处于准备动作状态，且在动作时能够保证较高的准确性。若装置的可靠性水平较低，则反而会扩大事故范围与规模，直接转变为事故发生的源头。为提高保护装置的可靠性水平，一方面应当确保保护装置的各项组件质量合格，系统简单有效，且容易维护；另一方面应当确保装置的设计恰当，安装调试与整定计算过程按照设计规范标准正确进行。[1]
4、灵敏性。灵敏性是指保护装置对于异常运行及故障状态的反映性能。在正常的工作条件下，对于出现的任何不同性质的短路形式及不同位置短路点，保护装置都应当采取正确动作，而对于保护区域外部的故障则应当保持拒绝动作。通常采用灵敏系数来评价保护装置的灵敏水平。保护装置的灵敏系数一般根据故障类型及异常运行方式进行分析计算。计算公式为：
其中Km表示灵敏系数；Id.min表示在短路故障发生时流经保护装置的最小短路电流；Idz表示在短路故障发生时保护装置的一次动作电流。
当灵敏系数较高时，说明装置的轻微故障反映性能越好。采用不同类型的保护装置，其装置也会具有差别较大的灵敏系数。在10KV不接地系统的单相短路保护中一次动作电流值通常为单相接地电容电流的最小值Ic.min，而多项保护中的一次动作电流通常为两相短路电流的最小值Idz。[2]
二、工厂配电系统中的线路保护方式
1、零序电流保护
在电力系统中，变压器与发电机的中性点通常有中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地三种工作方式。而通常工厂配电系统中采用的是中性点不接地工作方式。在中性点运行时，若A相出现了一相金属接地则其相对接地电压会转化为零，而另外两相的对地电压则变化为线电压，此时对于工作中的负荷供电不会产生影响，且能继续工作2h而无需将电路切断。这是采用中性点不接地运行方式的主要优势。然而由于两相电压的持续增加，其线路绝缘状况会发生改变，有转化为两点与多点接地的隐患，因此出现此种状况时需要维护人员及时进行处理。
采用三段式电流保护时其经常会出现较高的动作电流，而供电系统在出现单相故障时期接地电流又会不足，这时装置的灵敏度很难符合标准，由此采用零序电流保护的接地故障保护方式。零序电流主要是根据非接地故障线路的零序电流比接地故障线路的零序电流较小的特性而专门设计的一种保护装置。
若配电线路中出现一相接地时，非接地线路处的零序电流保持不变。而为提高装置动作的选择性，零序电流保护的动作电流会根据闪避其他线路单相接地时的该线路的零序电流来进行计算。其计算公式为：
其中，Krel表示可靠系数，其直接由动作时限决定；若采用保护延时动作，其值通常取在1.5～2之间，若采用保护即时动作，则需要分析接地电容电流暂态分量的影响，其值通常取在4～5之间。Co表示被保护线路各相的对电电容；Up表示线路的相电压。
2、反时限过电流保护
通常反时限过电流保护由两个GL感应型继电器构成，然后将其分别与电流互感器的二次侧连接。一般感应型电流继电器具有完整的掉牌及时限功能，且具有较多的触点及较高的功率，因此无需中间继电器、信号继电器、时间继电器等装置；此外，该装置还能够对电流速断进行保护，具有成本低、接线方便、不需要直流电源等特点。其主要缺点是整定动作时间需要考虑多种因素，且动作稳定性与准确性较低；若短路电流不足时，其动作时间会不断延长，不如定时限保护装置灵敏。此种保护方式在中小型工厂的配电系统中比较适用。[3]
在反时限过电流保护中，其动作时限与其电流大小具有反比关系，当短路电流较高时，动作时限通常会较短；而当短路电流较低时，其动作时限通常会较长。而在故障离电源端比较近时，由于其短路电流通常比较大，其动作时间也就相对较短。
保护原理：在配电系统正常工作时，其两个继电器KA1与KA2触点都处在开断状态，均不会发生动作；YR1与YR2两个断路器跳闸线圈也处于断开状态，断路器此时保持合闸；此时出现故障或有过电流通过时，KA1与KA2会在整定动作时间内发生动作，其常开触点闭合后常闭触点才会打开，由此YR1与YR2引起通电，断路器跳闸，其信号牌则自行发出信号；在故障排除后继电器恢复，手动恢复信号牌即可。反时限过电流保护控制示意圖如图1所示：
结束语：
线路保护的质量将直接影响到配电系统的运行质量及使用寿命，因此，相关技术与研究人员应当加强有关工厂配电系统线路保护方式的研究，总结继电保护方法与技术措施，以逐步提高配电系统线路保护水平与质量。
参考文献：
[1]张冰，蒋玉杰.10kV配电系统继电保护的分析探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011，13（14）：74-75
[2]梁蕾，赵久涛，刘汉武.10kV配电线路继电保护的研究[J].科技创新导报. 2010，06（10）：61-62
[3]李秀红.10KV供电系统的继电保护[J].内蒙古煤炭经济.2011，05（35）：57-58