浅谈配电级数和保护级数,做到保障人身安全、供电可靠、技术先进和经济合理

供配电系统进行设计应力求系统简单、保护级数和配电级数设置合理，做到保障人身安全、供电可靠、技术先进和经济合理。《供配电系统设计规范》GB50052-2009 第4.0.6“供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级；低压不宜多于三级。”这里所讲配电级数与保护级数不同，保护级数是指上下级保护开关的个数，将一个回路通过配电装置分配成几个回路称为一次配电。对于配电装置而言，将总进线开关和馈出开关合起来称为一次配电，不因开关是断路器、熔断器还是隔离开关而改变配电级数。

如果供配电系统配电级数过多，不仅管理不便、操作频繁，而且由于串联元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。高压配电系统同一电压的配电级数为两级，例如由10kV总变电所或地区变电所配电至10kV配电所，再从该配电所以10kV配电给配电变压器，则认为10kV配电级数为两级。低压配电系统的配电级数为三级，例如从低压侧为380V的变电所低压配电屏至配电室分配电屏，由分配电屏至动力配电箱，由动力配电箱至终端用电设备，则认为380V配电级数为三级。保护级数也不宜过多，保护级数过多会造成上下级选择性难以实现。所以配电级数和保护级数应该根据配电系数的供电可靠性、管理要求及运行维护方便等方面设置，各级保护电器之间的选择性应该满足系统对供电可靠性的要求。

以低压配电系统为例进行说明配电级数和保护级数，该低压配电系统图如下图所示。图中AL1、AL2（AL3）、AL4（AL5）配电箱分别为380V某建筑总配电箱、分配电箱、终端配电箱，A1开关与B1、B2、B3、B4开关构成了第一级配电，同理可知该低压配电系统为三级配电系统。在AL1配电箱中，A1开关与B1、B2、B3、B4开关为上下级开关，如果开关为断路器需要考虑上下级断路器之间的选择性。B1开关与C1开关属于同级开关，如果B1开关与C1开关为断路器，则B1与C1为同级断路器不需要考虑二者之间的选择性，因为无论B1还是C1跳闸造成的停电范围都一样，故不需要考虑两者之间的选择性。同理，C1与E1也是同级开关。当F1开关的末端线路发生短路或者过负荷时，最希望的是F1在约定时间内跳闸，其上级开关E1、D1、C1、B1、A1等不跳闸，如果F1故障或者不满足选择性，造成上级开关跳闸，或者F1与上级开关同时跳闸这种现象叫做越级跳闸，使停电范围扩大，造成不必要的经济损失。

《低压配电设计规范》GB50054-2011第6.1.2“配电线路装设的上下级保护电器，其动作特性应具有选择性，且各级之间应能协调配合。非重要负荷的保护电器，可采用部分选择性或无选择性切断。”可知对于重要负荷必须考虑选择性，非重要负荷可以考虑部分选择性或者无选择性。上下级断路器之间的选择性一般可以通过电流整定值、时间、能量和ZSI（区域选择性联锁）实现。同时为了更好实现上下级断路器之间的选择性，可以减小保护级数，使断路器整定更加方便，系统更加简洁，比如上图系统图中的C1、C2、E1、E2可以采用隔离开关。选择性是在一定程度上实现的，很难保证整个建筑内断路器100%都可以实现选择性...