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标题: 临电系统三级配电二级漏电保护设计（下） [打印本页]

作者: forsuccess 时间: 2013-3-10 22:58 标题: 临电系统三级配电二级漏电保护设计（下）

　临电自身引起的PEN 线电位升高原因：
　　1）由于临电系统单相220V 负荷不平衡或单相220V 中存在严重的三次谐波（如果采用△/Y-11 变压器，则不存在此问题）或中性线断线和接触不良，220V 单相负荷不平衡最严重情况下也不会造成±10%的电压偏差，整个回路分配至电源至总配电箱之间的电压降很小，对总配电箱处的地电位基本没有影响。电源至总配电箱处的中性线断线的几率基本没有，接触不良的机率也相对很小，而其他部位中性线断线不会对总配电箱处电位产生影响。三相和二相380V 负荷的不平衡也不会造成PEN 线电位升高。
　　2）临电系统内部的接地故障，由于临电系统安装有灵敏度较高的漏电保护器，漏电电流较小，造成PEN 线有较大电位升高的情况很少。
　　3）对于临电自身引起的PEN 线电位升高，最主要的解决办法是总配电箱处的重复接地，因为PEN 线重复接地可以降低PEN 线电位升高的危险程度。
　　4）总配电箱进线电缆的短路和过载保护可以由临电系统的上级配电系统提供，如同高压电缆出线需要高压配电所提供相应保护一样。只要保护设计得当，应该是可行的。在临电方案实施中对这一段线路的路径、敷设方式进行安全可靠性*估，选出比较安全的方案是可能的。根据临电方案实施和运行实践，这段线路一般是采用电缆进行敷设，受重视程度较高，安全状况比较好，短路和漏电事故故障率很低，对人身安全危胁较小，短路、过载保护兼接地保护就能满足系统保护要求，只要设计和管理得当，是能够满足系统运行要求的。
　　5）总配电箱设置在靠近负荷中心的方案从技术上是符合临电方案的。
　　临电规范第5.1.2 条的强制性规定为“采用TN系统做保护接零时，工作零线（N 线）必须通过总漏电保护器，保护零线（PE 线）必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处，引出形成局部TN-S 接零保护系统”。临电方案允许在规定条件下形成局部TN-S 接零保护系统，则总配电箱在靠近负荷中心设置的方案是可行的。
　（4）在用电规模较大的场合，单个总配电箱所带的负荷过多，缺乏设计前的规划临电规范没有对一个总配电箱以下的配电规模进行限制，主要是因为采用了配电室供电方式，实际上是是多总配电箱供电方式，但在实际临电方案设计时经常采用的是单总配箱模式，如果施工现场、用电负荷的规模较大而不建集中的配电室，单总配箱模式会使总配以下的配电规模过大，超过了一定的限度，有些是后续项目增加造成的，给临电系统的管理带来了故障范围大、故障频繁、保护误动、管理和维护不便等很多问题。这就要求我们在临电设计前要对针对施工现场实际情况，作一些可行性分析和规划，是采用配电室供电方式，还是采用多总配的四级配电方式（通过新增一级配电将电能分配至总配电箱上），将每个总配回路的规模限定在一定的范围内，如一个总配带3~4 个分回路，每个分回路带3 个分配电箱，一个总配回路最多带9~12个分配电箱。如果临电规模超过9~12 个分配电箱，就要考虑再增加一个总配电箱。在可能有后续负荷的情况下，还要在临电方案设计中预留相应的回路。
　　在距离比较远不同区域，就要考虑重新布置一套临时配电系统。配电规模较大时，就应采用多总配电箱方式。
　（5）对分配电箱供电区域划分不合理临电规范规定分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域，在临电方案实施中发现分配电箱供电区域划分有不合理之处。
　　用电设备或负荷相对集中的区域实际上是有大有小的，有些负荷只在特定的施工阶段使用，有些负荷在某个施工阶段与其它负荷集中出现。在临电设计时，对区域设置几个分配电箱的问题只是进行简单划分，而不是动态的配置，造成了不应有的资源的闲置和资源的过渡紧张状况，不能满足施工对临电系统的阶段性需求。
　　有些负荷的性质不同，负荷相互之间影响较大，如：动力和照明回路，大容量设备（如100kVA 的闪光对焊机）和小容量设备等，尽量能按设备和施工需要分开设置，如塔吊要求不能频繁停电，但它本身电机起动、制动以容易影响其它设备，在高层施工中塔吊、人货电梯或龙门架等固定设备应分配在一个分配电箱内，而其他移动设备、容易发生漏电故障和备用回路分配在另一个分配电箱内，这样对施工过程相互影响小，各种保护也容易设置，特别是设置漏电保护器后有助于形成安全可靠的临电系统。
　　（6）临电设计和系统配置与实际脱节，不能随施工需要动态配置临电设计在规划时缺乏调研环节，企图一次将临电配置到位，没有考虑施工现场用电需求发生变化后如何调整。临电方案中的短路和过载保护是按计划投入的临电设备计算的，但在实际运行中施工方案有时会发生变化，有些临电设备就可能与计划投入的临电设备容量相差较大；随着工程阶段的不同，接入分配电箱的临电设备也有相应的不同，在实际接入的临电设备常常不能和分配电箱回路已有短路和过载保护相匹配，已有的回路和需要使用的临电回路数量也不匹配，在较为严重的情况下，常常造成容量较大的断路器控制较小容量的用电设备，或者是较大容量的临电设备没有多余的回路。
　　短路和过载保护处于失控状态，五级短路和过载保护都不能提供可靠的保护，造成既浪费了资源，还不能形成有效的保护状况。
　　4 三级配电和二级漏电保护在设计和方案实施中应注意的问题
　（1）临电方案的设计要注重前期规划，只有前期规划做好了，才能有较优的临电方案临电方案的目标是规划合理、保护有效、经济合理、安全可靠。
　　要注重对施工现场及建筑物情况（特别是地下设施情况）、施工负荷情况的了解，合理配置总配电箱、分配电箱的数量和位置，使临电电源尽量深入负荷中心，选择合适的路径，尽量减少施工对临电系统的影响，充分考虑施工不同阶段，临电系统随施工现场需要变动而重新布置的可能性，使临电系统既能达到安全可靠的目的，以能满足施工对临电的需求。
　　临电方案应经优化比选，方案既要能满足于系统对安全的要求，又要考虑系统投入的合理性，对各种可能的方案要进行比对，不断优化方案。
　　（2）漏电保护应形成保护范围适当、有效可靠的二级或多级漏电保护系统漏电保护设计要考虑临电规模和二级漏电保护的匹配问题，临电规模较大时应把临电系统划分成多个大小合适的临电系统，相当于临电规范规定的多总配模式。同时二级漏电保护的重点应向容易发生漏电的部分和末端用电设备和线路倾斜，适当减少或区分电源侧的漏电保护需求，对漏电机率较小的线路和配电设备考虑风险因素后可以简化或不用漏电保护；而对存在漏电可能性较大的部分则应采用二级或二级以上的多级漏电保护。
　　对于临电规范中的二级漏电保护系统，最有效的办法是根据需要在分配电箱内增加一级漏电保护器，与末端漏电保护器形成有效、可靠的漏电保护。
　　对分配电箱以下漏电范围仍较大和容易漏电的部分，要缩小保护范围和检查是否已组成了局部的有效、可靠的二级漏电保护。
　　（3）临电系统的短路和过载保护的重点应放在保护的及时性和可靠性上，选择性则可以放在次要位置上漏电保护的灵敏度高，多级漏电保护之间可以具有良好的选择性，但与短路保护之间很难有选择性，正因为漏电保护破坏了与短路保护的选择性，又由于施工现场临电的特殊性，短路保护的上下级之间实际上已失去了选择性，再由于临电的供电等级较低为三级，没有特殊要求，在短路保护上应注重发生故障后的快速动作和可靠动作，因为短路和过载保护很少动作，保护的选择性要求和停电范围相对不是很重要。另一个原因是施工现场安全的需要。施工现场用电安全性、可靠性、快速性要大于选择性。
　　（4）根据临电设备的特点，分配电箱采用树干式配电方式较为可行临电设备大部分设备容量不是很大，除绝缘问题外没有特殊要求，能承受在一定范围的停电影响，又由于临电设备的需用系数和同时系数较低，在适当范围内对分配电箱采用树干式供电方式能减少临电方案的投入，而对临电系统影响不大。在实际中采用树干式供电方式，要考虑临电系统的局部变动的影响，因为树干式供电方式对施工现场临电布设的暂时性和可能变动性适应性不好，所以树干式供电方式在设计和实施时要控制在一定范围内，兼顾系统的灵活性、安全性、变动性、保护可靠性、不利影响性等因素。
　　（5）要认清并重视短路和过载保护在临电系统中的作用，形成有效的保护，而不能因为有漏电保护而忽略系统短路和过载的保护相间、相对零故障是比较严重的故障，如果不并发接地故障时，漏电保护是不能提供保护的，而短路和过载保护还能提供漏电保护的后备保护，临电设计和系统配置时一定要认识到其重要性。由于施工现场的特殊性，实际上设备和线路的短路故障机率不是很低，而是发生短路的可能性很大。在临电设计时要重视短路保护的计算，建立一套短路计算的方法，要考虑保护系统如何满足施工对临电需求的问题；系统接入的临电设备是变化的，不仅要考虑保护的范围，而且要考虑设备容量有一个变动区间时也能提供有效的保护。
　　施工现场存在着用电的特殊性，临电规范2005对临电系统采取从严的措施，规定就高不就低，同样对临电系统的正常应有的保护也要本着从严的精神，按要求设计、配置、维护，确实把系统安全的责任放在第一位，从技术层面上把好安全关。不把故障隐患留给施工用电人员，确保用电安全。
　　（6）临电系统应重视设计方案的*审，实施后的经验总结及持续改进问题临电设计方案完成后，经过专家团队的*审和方案实施后问题的反馈，可以发现方案中存在的问题，减少不必要的投入或降低方案带来的风险。由于施工现场情况的特殊和复杂，所以不同的规模和环境要求有不同的方案，通过对方案实施效果的验证，可以发现在一般情况下难以发现的问题，获取不同的经验教训，锻炼和提高临电设计水平，达到持续改进的目的，是临电设计中需要非常重视的一个环节。
　　5 结论
　　三级配电二级漏电保护是临电规范2005 年的强制性标准，按规范配置的临电系统是建立在有一定技术和管理水平上的，目前的临电方案设计、配置、管理的整体水平还达不到规范的要求，如果不考虑施工现场具有的特殊性，不能深刻理解临电规范的实质精神，不顾现场实际情况，对临电规范死搬硬套，临电方案设计就会出现较多问题，在临电设计中必须重视对实际问题的灵活解决。有了好的临电设计方案和不断的持续改进，才能有较好的现场实施、管理效果，这样才能真正按施工需求形成有效、安全、可靠的临电系统。

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