配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置研制應(yīng)用

配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置研制應(yīng)用

Summary：低壓配變臺(tái)區(qū)的變壓器接地引線帶電和中性線出線故障可能造成嚴(yán)重的人身觸電問題及其他衍生危害，目前針對(duì)這兩種故障現(xiàn)象，各低壓臺(tái)區(qū)還沒有投入高效的故障隔離與控制功能的相關(guān)保護(hù)裝置。本文創(chuàng)新的研制出一套同時(shí)具備告警聯(lián)絡(luò)與電氣保護(hù)功能的配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置，避免人身觸電傷害事故的發(fā)生。Keys：配電臺(tái)區(qū)、接地線、中性線、帶電報(bào)警、保護(hù)低壓配電臺(tái)區(qū)所帶用戶較多，臺(tái)區(qū)出線及走向復(fù)雜，部分臺(tái)區(qū)線路設(shè)備投運(yùn)時(shí)間長，平時(shí)得不到有效檢修維護(hù)，線路及設(shè)備容易出線漏電現(xiàn)象。這樣不但導(dǎo)致供電企業(yè)電量損失，更影響了臺(tái)區(qū)用戶正常安全用電。1現(xiàn)狀調(diào)查開封供電公司的0.4千伏低壓配電網(wǎng)普遍采用三相四線制供電模式，配變臺(tái)區(qū)的變壓器本體外殼、低壓側(cè)中性線、低壓綜合配電箱等全部要通過變臺(tái)的接地扁鐵進(jìn)行電氣設(shè)備接地。通過對(duì)低壓臺(tái)區(qū)運(yùn)行情況及故障事件總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，變臺(tái)區(qū)域的設(shè)備往往會(huì)發(fā)生兩個(gè)方面的問題，可能引發(fā)嚴(yán)重的用戶設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失及人身觸電問題：其一，配變臺(tái)區(qū)接地扁鐵的接地極，隨著設(shè)備使用過久或一些外部因素影響，會(huì)造成接地極的接地電阻過大，超出設(shè)備運(yùn)行規(guī)程規(guī)范的要求，導(dǎo)致變臺(tái)的接地引下線電位高于地電位而出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。此時(shí)如果存在周邊人員誤碰接地扁鐵，就會(huì)造成人身觸電，對(duì)人員生命安全形成嚴(yán)重威脅。其二，配變低壓中性點(diǎn)接線柱至配電箱進(jìn)線總開關(guān)之間的這段中性線，受環(huán)境因素或接頭氧化等問題影響，可能出現(xiàn)斷線問題。中性線一旦斷線，當(dāng)臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷不平衡時(shí)會(huì)造成單相嚴(yán)重過電壓問題，從而燒毀用戶電器設(shè)備，甚至可能引發(fā)用戶人身觸電等衍生危害。以上兩方面的問題，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，均可能造成嚴(yán)重的人身觸電問題及其他衍生危害，而目前針對(duì)這兩種故障現(xiàn)象，各低壓臺(tái)區(qū)還沒有投入高效的故障隔離與控制功能的相關(guān)保護(hù)裝置。2項(xiàng)目研究的預(yù)期目標(biāo)低壓配變臺(tái)區(qū)的變壓器接地引線帶電和中性線出線故障可能造成嚴(yán)重的人身觸電問題及其他衍生危害，目前針對(duì)這兩種故障現(xiàn)象，各低壓臺(tái)區(qū)還沒有投入高效的故障隔離與控制功能的相關(guān)保護(hù)裝置。本項(xiàng)目將創(chuàng)新的研制一套同時(shí)具備告警聯(lián)絡(luò)與電氣保護(hù)功能的配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置，避免人身觸電傷害事故的發(fā)生。3總體設(shè)計(jì)和實(shí)施方案3.1總體功能設(shè)計(jì)通過對(duì)配變臺(tái)區(qū)故障排查及處理工作現(xiàn)狀的分析，當(dāng)?shù)蛪号_(tái)區(qū)發(fā)生變臺(tái)接地引下線帶電故障或者配變低壓側(cè)中性線斷線故障后，由于故障不會(huì)立刻引發(fā)臺(tái)區(qū)停電等明顯現(xiàn)象，因此故障排查及定位具有滯后性，往往是經(jīng)過工作人員長時(shí)間巡視或者衍生危害已經(jīng)發(fā)生后，搶修人員通過用戶報(bào)修才能得知故障情況，這樣屬于一種事后補(bǔ)救的工作形式，從本質(zhì)上無法做到及時(shí)的故障隔離，無法起到人員觸電等危害的預(yù)防效果。因此，針對(duì)以上故障的保護(hù)裝置，在功能設(shè)計(jì)上必須保證三點(diǎn)革新：1）在故障發(fā)生時(shí)能夠第一時(shí)間在現(xiàn)場完成故障點(diǎn)隔離及警示；2）在故障發(fā)生后能夠采用一種快速直觀的方式提示搶修人員設(shè)備需要修復(fù)；3）裝置的各功能動(dòng)作應(yīng)當(dāng)具備自動(dòng)化。當(dāng)配變臺(tái)區(qū)接地引下線出現(xiàn)帶電故障時(shí)，報(bào)警裝置將自動(dòng)的進(jìn)行三項(xiàng)操作：一是迅速切斷配電箱總保護(hù)開關(guān)，消除接地引下線的帶電現(xiàn)象，防止發(fā)生觸電，保護(hù)人員安全；二是點(diǎn)亮現(xiàn)場接地引下線帶電指示燈；三是以手機(jī)APP告警信息的形式遠(yuǎn)程聯(lián)絡(luò)搶修人員，通知故障發(fā)生需要修復(fù)，縮短故障排查巡視周期，提高搶修效率。當(dāng)配變低壓側(cè)中性線出現(xiàn)斷線故障時(shí)，報(bào)警裝置將自動(dòng)的進(jìn)行三項(xiàng)操作：一是迅速切斷配電箱總保護(hù)開關(guān)，防止中性線斷線引發(fā)單相過電壓燒毀電器，實(shí)現(xiàn)故障隔離，避免衍生危害；二是點(diǎn)亮現(xiàn)場斷線故障指示燈；三是遠(yuǎn)程聯(lián)絡(luò)搶修人員，實(shí)現(xiàn)故障臺(tái)區(qū)迅速定位，縮短故障排查巡視周期，提高搶修效率。3.2帶電報(bào)警裝置研制通過對(duì)項(xiàng)目方案的反復(fù)推敲，我們將配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置按照不同的功能目標(biāo)分模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)：1、利用斷路器、繼電器、接觸器等組合制作保護(hù)控制電路，通過繼電保護(hù)原理實(shí)現(xiàn)報(bào)警裝置的現(xiàn)場故障隔離及警示功能；2、加載通信模塊，通過手機(jī)APP軟件與通信模塊的綁定通訊，實(shí)現(xiàn)報(bào)警裝置的遠(yuǎn)程聯(lián)絡(luò)功能；3、報(bào)警裝置的故障隔離及電氣保護(hù)工作原理圖如下：報(bào)警裝置的研判信號(hào)采集及電源接入工作原理圖如下：報(bào)警裝置對(duì)接低壓配電箱工作原理圖如下：4項(xiàng)目應(yīng)用效果本項(xiàng)目研發(fā)的配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置同時(shí)具備告警聯(lián)絡(luò)與電氣保護(hù)功能，該保護(hù)裝置采用繼電控制原理，利用繼電器、斷路器等組合成控制電路實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，設(shè)備構(gòu)造簡單，不容易發(fā)生運(yùn)行故障，不需要經(jīng)常性維護(hù)。該報(bào)警裝置在啟動(dòng)后，可以自動(dòng)的完成各模塊功能，不需要人員過多操作，保障人員作業(yè)安全。在變臺(tái)設(shè)備故障發(fā)生后，可以第一時(shí)間通知搶修人員，準(zhǔn)確定位故障臺(tái)區(qū)，既有效的完成了故障隔離，全面預(yù)防人身觸電等衍生危害的發(fā)生，又縮短了故障排查定位周期，減輕了設(shè)備巡視工作量，充分提升低壓配電網(wǎng)運(yùn)檢工作效率。5結(jié)束語低壓配變臺(tái)區(qū)的變壓器接地引線帶電和中性線出線故障可能造成嚴(yán)重的人身觸電問題及其他衍生危害，目前針對(duì)這兩種故障現(xiàn)象，各低壓臺(tái)區(qū)還沒有投入高效的故障隔離與控制功能的相關(guān)保護(hù)裝置。本項(xiàng)目研制出同時(shí)具備告警聯(lián)絡(luò)與電氣保護(hù)功能的配變臺(tái)區(qū)接地引下線帶電報(bào)警裝置，經(jīng)實(shí)際掛網(wǎng)運(yùn)行，可以有效的預(yù)防變臺(tái)接地引下線帶電和配變低壓側(cè)中性線斷線可能引發(fā)的人身觸電及電器損毀等問題，從而直接減少了用戶的生命財(cái)產(chǎn)損失和供電單位的賠償維修支出。同時(shí)避免了相應(yīng)的用戶投訴、民事訴訟等問題，保護(hù)了供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)的良好形象，對(duì)供電公司的社會(huì)形象及聲譽(yù)都有很好的維護(hù)和推動(dòng)作用。Reference：[1]國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程2014年新版配電部分（試行）[S].北京：中國電力出版社，201