TN-S系统电动机短路保护兼作接地故障保护分析_宋秋云.pdf
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1、/-系统电动机短路保护兼作接地故障保护分析宋秋云(北京首创生态环保集团股份有限公司)摘要:介绍了规范标准中对 -系统短路保护兼作单相接地故障保护的要求,并用工程实例详细计算接地回路阻抗及故障电流,提出不满足兼作条件时其他的接地故障保护措施,为工程设计提供借鉴。关键词:单相接地故障保护;短路保护;回路阻抗;短路电流 引言短路的形式有很多,包括三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路等。-系统中,单相短路又分为相中短路和相保短路。相保短路是指相导体与保护导体 之间的电气连接,也叫单相接地故障。工程中,常进行三相短路电流计算,用于电气设备的选择校验,但实际中出现更多的是单相接地故障。单相接地故障不
2、仅会危害配电系统的正常运行,还会对人身安全产生影响,造成电击伤害或发生火灾危险,例如,文献 展示了一场由短路保护、过负荷保护、接地故障保护不满足设计规范要求而引起的电气火灾带来的人员伤亡惨剧。由此可见,发生单相接地故障时,保护器件可靠动作切断故障电流非常重要。单相接地故障保护分析计算.单相接地故障保护的规范要求 通用用电设备配电设计规范中 .条规定,交流电动机应装设短路保护和接地故障的保护;.条规定,交流电动机的间接接触防护应符合现行国家标准 低压配电设计规范 的有关规定,当电动机的短路保护器件满足接地故障的保护要求时,应采用短路保护器件兼作接地故障的保护 。那如何判断短路保护器件是否能兼做接
3、地故障呢?低压配电设计规范.条规定,系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性,应符合下式的要求 :()式中,为接地故障回路的阻抗,;为相导体对地标称电压,;为保证保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流,该值已考虑保护电器动作的灵敏性和可靠性。式()可写为:()()式中,()为单相接地故障电流,。低压配电设计规范.条规定,当短路保护电器为断路器时,被保护线路末端的短路电流应不小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定值的 .倍。上述条款是考虑断路器的制造误差、计算误差、电网电压偏差等因素得出的。根据该条规范要求,式()可写为:().()式中,为断路器瞬时脱扣整定电流,。由此可见,只要单相接地故
4、障电流于大于或等于.倍断路器瞬时脱扣整定值,就能保证在发生单相接地故障时断路器可靠动作,切断故障电流。而单相接地故障电流大小取决于接地故障回路阻抗大小,因此需要计算接地故障回路阻抗。.单相接地故障回路阻抗计算业内专家曾呼吁重视接地故障回路阻抗的计算和测量 ,但在工程实际中,由于计算复杂,设计师很少逐个回路做详细计算,文献 中表 .列出了断路器用作故障保护的最大允许线路长度值,设计师可根据此速查表判断是否满足要求。但工程中设计复杂多样,有的配电级数不止一级,多级配电就会使用多段截面不同的电缆,该表就无法使用,这种情况下电气技术与经济 技术与应用 /就需要逐级计算各部分阻抗。下面用工程实例说明回路
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