低压配电技术的新发展——级间选择性连接

摘要： 在低压配电系统设计中，多年来一直存在一个悬而未决的老难题，那就是当下级配电回路发生大短路电流的短路故障时，即使其上级保护装有带短延时的所谓三阶段保护断路器，也往往无选择性地越级跳闸，造成大面积停电，有时导致不应有的巨额经济损失。这是因为当配电回路阻抗小时下级回路的短路电流超过上级断路器的瞬动整定值，使瞬动保护越级动作而短延时保护不起作用的缘故。
关键词： 低压配电系统设计 三阶段保护断路器 越级跳闸 无标题文档 　　
在低压配电系统设计中，多年来一直存在一个悬而未决的老难题，那就是当下级配电回路发生大短路电流的短路故障时，即使其上级保护装有带短延时的所谓三阶段保护断路器，也往往无选择性地越级跳闸，造成大面积停电，有时导致不应有的巨额经济损失。
这是因为当配电回路阻抗小时下级回路的短路电流超过上级断路器的瞬动整定值，使瞬动保护越级动作而短延时保护不起作用的缘故。由于技术上存在困难，国际上也长期未能解决这一难题。我国国家标准《低压配电设计规范》（GB50054-95）不得不写出这样的规定：“第4.1.2条 配电线路采用的上下级保护电器，其动作应具有选择性；各级之间应能协调配合。但对于非重要负荷的保护电器，可采用无选择性切断。”这一规定实际是说要保证有选择性动作是困难的。除非停电损失十分巨大的重要负荷，对其他一般负荷在设计中可以放弃短路保护的动作选择性。这是一条限于当时（该规范1989年报批）技术水平的无可奈何的规定。
值得欣愉的是这一老大难题现时国际上已得到较好的解决，那就是采用本文将要介绍的级间选择性连锁技术，简称ZSI（Zone Selective Interlocking）。 保证选择性的落后做法 在未应用ZSI以前对重要负荷是如何保证选择性的呢？据笔者了解国内和国外的做法 还不大相同。国内的做法多是从电源（变电所的低压配电盘）直接配电至未端用电设备，由于只有一级配电，断路器层次减至最少，两级短路瞬动保护整定值相差十分大，从而保证了上下级瞬动保护的选择性。如此保证选择性的缺点是大大增加了配电回路数，从而耗费大量电缆和配电设备，在经济上是很不合理的。
国外保证选择性的做法是按正常要求采用多级配电系统，但除未端断路器外其以上各级断路器都只有过截长延时和短路短延时保护而取消短路瞬动保护。它靠短延时上下级的时间差来保证短路保护动作的选择性。这一做法的系统结构可设计得比较合理。但也带来另一个问题，即除未级断路器外，其上各级断路器即使在出口处发生短路它也不能瞬时动作而只能延时动作。

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