配電級數和保護級數是什麼意思?兩者的概念是什麼?快來了解一下

2021-01-09 電氣設計狄老師

配電級數和保護級數的概念。在滿足規範要求時,應儘量減少配電級數,對於不同性質的負荷,保護的選擇性也有區別,不能無條件實現選擇性而增加成本,也不能在重要的負荷中不考慮選擇性反而會降低供電的可靠性。

供配電系統進行設計應力求系統簡單、保護級數和配電級數設置合理,做到保障人身安全、供電可靠、技術先進和經濟合理,電氣設計在線教學狄老師。

《供配電系統設計規範》GB50052-2009

在規範中雖然有對配電級數的規定,但是卻沒有對配電級數給出一個合理的定義。這在工程設計中經常引起爭議。基本上有兩種觀點,一種認為保護級數就是配電級數。例如:變電所的低壓配電:進線是一級,出線又算一級,這就兩級了。對配電箱也是這樣。顯然這樣低壓配電系統的設計就很難達到要求了。

因此保護級數和配電級數不能混為一談,必須分開來理解;應該給配電級數下一個定義,這個定義就是:「一個供電迴路通過配電裝置分為幾個迴路的一次分配,稱之為一級配電」。即一個配電裝置的進線開關和饋出開關合起來稱作一級,不因它的進線開關採用斷路器或採用隔離開關而改變它的配電級數。採用隔離開關,只能減少保護級數,不能減少配電級數。「

如果供配電系統配電級數過多,不僅管理不便、操作頻繁,而且由於串聯元件過多,因元件故障和操作錯誤而產生事故的可能性也隨之增加。根據規範,高壓配電系統同一電壓不宜多於兩級配電,例如從10kV變電所至10kV配電所為一級,10kV配電所至建築的變壓器為一級,總共為兩級。

低壓配電系統中,例如從低壓側為380V的變電所到建築的低壓室中為一級,低壓室到各配電箱為一級,配電箱到用電設備為一級,總共為三級。保護級數也不能夠過多,在某些大型項目中若保護級數過多則會造成物業管理比較麻煩,並且低壓配電要考慮經濟性以及選擇性,因此宜減少保護級數。

保護級數及配電級數示意圖

以低壓配電系統為例進行說明配電級數和保護級數,該低壓配電系統圖如下圖所示。圖中AP1、AP2(AP3)、AP4(AP5)配電箱分別為380V某建築一級配電箱、二級配電箱、三級配電箱,A1開關與B1、B2、B3、B4開關構成了第一級配電,同理可知該低壓配電系統為三級配電系統。

在AP1配電箱中,A1開關為進線開關,B1~B4為出線開關,如果開關為斷路器需要考慮上下級斷路器之間的選擇性。由圖可知,由於AP1:L1為AP2配電箱的進線,因此可認為B1與C1為同級開關,如果B1開關與C1開關為斷路器,則B1與C1為同級斷路器不需要考慮二者之間的選擇性,因為無論B1還是C1跳閘造成的停電範圍都一樣,故不需要考慮兩者之間的選擇性。同理,D1與E1也是同級開關。

當F1開關的末端線路發生短路或者過負荷時,應該是F1開關關斷,其餘開關都不受影響,如果F1開關不能動作或者與E1同時關斷,不能實現選擇性的話,將會使停電範圍擴大,造成不必要的經濟損失。

《低壓配電設計規範》GB50054-2011

可知對於重要負荷必須考慮選擇性,非重要負荷可以考慮部分選擇性或者無選擇性。一般來說上級與下級斷路器要實現選擇性可以通過調整上級開關的整定值和延時。

為了保持良好的選擇性及經濟性,一般來說同級中的下一個開關可以選擇隔離開關來代替,如C1、C2、E1、E2。選擇性是在一定程度上實現的,很難保證整個建築內斷路器100%都可以實現選擇性或者只能增加較多成本來實現。

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