【word】 剩余电流动作保护装置在变电站中的应用和运行管理

剩余电流动作保护装置在变电站中的应用和运行管理中国电力教育207O年管理论丛与技术研究专刊剩余电流动作保护装置在变电站中的应用和运行管理张学辉刘利明内蒙古超高压供电局,内蒙古呼和浩特010080摘要剩余电流动作保护装置在变电站低压配电系统中对安全运行起着重要的作用,此为直接及间接接触电击事故的基本防护措施,能有效防护电气火灾,能实现分级保护根据国家标准正确选用剩余电流动作保护装置应用于变电站中其投入运行后,必须进行有效的运行管理,确保漏电保护保持良好的运行状态,真正起到保护的作用关键词剩余电流动作保护装置变电站低压配电系统应用运行管理变电站低压配电系统中装设剩余电流动作保护装置是防止直接接触电击事故和间接接触电击事故的有效措施之一,也是防止电气线路或电气设备接地故障引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施为了保证变电站安全稳定运行,严格执行GB139552005剩余电流动作保护装置安装和运行规定的防范措施,在变电站安装剩余电流动作保护装置是十分必要的正确应用和严格管理剩余电流动作保护装置是变电站运行值班人员的重要工作一,剩余电流保护装置在变电站的应用剩余电流动作保护装置,是指电路中带电导线对地故障所产生的剩余电流超过规定值时,能够自动切断电源或报警的保护装置,包括各类带剩余电流保护功能的断路器,移动式剩余电流保护装置和剩余电流动作电气火灾监控系统,剩余电流继电器及其组合电器等1对直接接触电击事故的防护1在直接接触电击事故的防护中,剩余电流保护装置只作为直接接触电击事故基本防护措施的补充保护措施不包括对相与相,相与N线问形成的直接接触电击事故的保护2用于直接接触电击事故防护时,应选用一般型无延时的剩余电流保护装置其额定剩余动作电流不超过30MA2对间接接触电击事故的防护1为防止由于电气设备绝缘损坏发生接地故障时,电气设备的外露部分可接近导体持续带有危险电压而产生电击事故或电气设备损坏事故,应采用自动切断电源的保护方式当发生绝缘损坏造成按地故障,其故障电流值小于过电流保护装置的动作电流值时,需安装剩余电流保护装置2剩余电流保护装置应正确地与电网的系统接地方式相配合1TN系统配电网的低压中性点直接接地,电气设备的外露可导电部分通过保护线与该接地点相接,TN系统可分为TNS系统整个系统的中性线与保护线是分开的,TNC系统整个系统的中性线与保护线是合一的,TNCS系统系统干线部分的前一部分保护线与中性线是共用的,后一部分是分开的使用剩余电流保护装置的TNC统,要根据电击防护措施的情况,把电气设备外露可接近导体部分独立接地,形成局部TT系统在TN系统中,应将TNC系统改造成TNCS系统,TNS系统或局部TT系统后,才可安装剩余电流保护装置在TNCS系统中,剩余电流保护装置只允许使用在中性线与保护线分开部分2TT系统配电网低压侧的中性点直接接地,电气设备的外露可导电部分通过保护线直接接地TT系统的电气线路或电气设备必须装设剩余电流保护装置作为防电击事故的保护措施3对电气火灾的防护1为防止电气设备或线路因绝缘损坏形成接地故障引起的电气火灾,应装设当接地故障电流超过预定值时,能发出报警信号或自动切断电源的剩余电流保护装置2为防止电气火灾发生而安装剩余电流动作电气火灾监控系统时,应对建筑物内防火区域作出合理的分布设计,确定适当的控制保护范围3为防止电气火灾发生而安装的剩余电流动作电气火灾监控系统,其剩余动作电流的预定值和预定动作时间,应满足分级保护的动作特性相配合的要求4分级保护低压供用电系统中为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围,剩余电流保护装置应采用分级保护1分级保护方式的选择应根据用电负荷和线路具体情况的需要,一般可分为两级或三级保护各级剩余电流保护装置的动作电流值与动作时间应协调配合,实现具有动作选择性的分级保护2剩余电流保护装置的分级保护应以末端保护为基础住宅和末端用电设备必须安装剩余电流保护装置末端保护上一级保护的保护范围应根据负荷分布的具体情况确定其保护范围叫乍者简介张学辉,男,内蒙古超高压供电局,变电站值班长,助理工程师剩余电流动作保护装置在变电站中的应用和运行管理3为防止配电线路发生接地故障导致人身电击事故,可根据线路的具体情况,采用分级保护4配电线路电源端的剩余电流保护装置的动作特性应与线路末端保护协调配合5企事业单位的建筑物和住宅应采用分级保护,电源端的剩余电流保护装置应满足防接地故障引起电气火灾的要求5剩余电流保护装置的选用1剩余电流保护装置的技术条件应符合GB6829,GB140482,GB14287,GB16916,GB16917等有关标准的规定,并通过中国国家强制性产品认证2剩余电流保护装置的技术参数额定值,应与被保护线路或设备的技术参数和安装使用的具体条件相匹配3按电气设备的供电方式选用剩余电流保护装置1单相220V电气设备,应选用二极二线式剩余电流保护装置2三相三线式380V电气设备,应选用三极三线式剩余电流保护装置3三相四线式380V电气设备,三相设备与单相设备共用的电路应选用三极四线或四极四线式剩余电流保护装置4剩余电流保护装置的额定动作电流要充分考虑电气设备对地泄漏电流值,必要时可通过实际测量电气设备的对地泄漏电流采用动作电流可调式剩余电流保护装置应对因季节性变化引起对地泄漏电流值变化5采用分级保护方式时,安装使用前应进行串接模拟分级动作试验,保证其动作特性协调配合6根据电气设备工作环境条件选用剩余电流保护装置1剩余电流保护装置应与使用环境条件相适应2动作功能与电源电压无关的剩余电流保护装置适用于电源电压偏差较大地区3非电子型剩余电流保护装置适用于在高温或特低温环境中的电气设备4对于作家用电器保护的剩余电流保护装置必要时可选用满足过电压保护的剩余电流保护装置5在易燃,易爆,潮湿或有腐蚀性气体等恶劣环境中应根据有关标准选用特殊防护条件的剩余电流保护装置,或采取相应的防护措施7剩余电流保护装置动作参数的选择1手持式电动工具,移动电器,家用电器等设备应优先选用额定剩余动作电流不大于30MA,一般型无延时的剩余电流保护装置2单台电气机械设备,可根据其容量大小选用额定剩余动作电流30MA以上,100MA及以下,一般型无延时的剩余电流保护装置3电气线路或多台电气设备或多住户的电源端为防止接地故障电流引起电气火灾,安装的剩余电流保护装置,其动作电流和动作时间应按被保护线路和设备的具体情况及其泄漏电流值确定必要时应选用动作电流可调和延时动作型的剩余电流保护装置4在采用分级保护方式时,上下级剩余电流保护装置的动作时间差不得小于02S上一级剩余电流保护装置的极限不驱动时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间,且时间差应尽量小5选用的剩余电流保护装置的额定剩余不动作电流,应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍6除末端保护外,各级剩余电流保护装置应选用低灵敏度延时型的保护装置且各级保护装置的动作特性应协调配合,实现具有选择性的分级保护二,变电站剩余电流保护装置的运行管理1变电站剩余电流保护装置投人运行后,应建立相应的管理制度,并建立动作记录2安装剩余电流保护装置后,严禁撤掉低压供电线路和电气设备的接地保护措施3变电站内所有检修工作的电源应有专用电源箱盘,变电站使用的各种与人体直接接触的低压电器,均应安装剩余电流保护装置每个熔断保险,只能带出一个负荷4携带型的低压电器,剩余电流保护装置应安装在移动的低压电源板上5剩余电流保护装置投人运行后,必须定期操作试验按钮,检查其动作特性是否正常雷击活动期和用电高峰期应增加试验次数6移动式电气设备及手持式电动工具必须安装剩余电流保护装置剩余电流保护装置的技术条件应符合GB6829的有关规定,并具有国家认证标志,其动作值应与保护线路或设备的技术参数相匹配应优先选用额定动作电漏电流不大于30MA快速动作的剩余电流保护装置应在每次使用前进行实验7变电站应配置专用测试仪器用于定期进行动作特性试验,动作特性试验项目有以下3项1剩余动作电流值2分断时间3极限不驱动时间8电子式剩余电流保护装置,工作年限一般为6年超过规定年限应进行全面检测,决定是否继续运行9停运的剩余电流保护装置再次使用前,应进行试验,检查装置的动作是否正常10应使用经国家有关部门检测合格的专用测试设备,由专业人员进行剩余电流保护装置特性试验严禁用相线直接对地短路或者用动物作为试验物的方法11剩余电流保护装置动作后,经检查未发现异常时,允许试送电一次如果再次动作,应查明原因,不得强行送电必要时对其进行动作特性试验,如剩余电流保护装置本身发生故障,应在尽快更换不得退出运行,私自撤除或强行送电12变电站应加强巡视,对发现的有故障的剩余电流保护装置应立即更换13应由专业人员进行检查处理剩余电流保护装置在运行中遇到的异常现象14在剩余电流保护装置的保护范下抟第221页试论高压断路器状态检测技术铁铁芯的动作状况,可以通过铁芯运动与电流特性的关系反映出来,如果能记录分合闸脱扣电磁铁的电流波形,便可掌握铁芯的动作状况,预先发现问题,对这类故障起到预防作用分,合闸操作线圈是控制断路器动作的关键元件,应用霍尔电流传感器可方便地监测多种信息的分,合电流波形分析每次操作监测到的波形变化,可以诊断出断路器机械故障的趋势对发生概率最大,危害性也最大的拒动,误动故障的诊断尤为有效3振动信号在线监测国内外几乎所有针对断路器振动检测的研究都集中在对振动信号的分析和处理上国外在这方面的工作开展较早,已有很多国家开展了相应的研究工作,如美国,挪威,澳大利亚,日本等,至今为止已经确定了一些较为实用的振动信号处理方法,并逐渐应用到实际的断路器状态检测系统中AAPOLYCARPOU等人对油断路器和SF6断路器的研究发现,不同的断路器状态下,振动信号的时域包络线会表现出一定的差异,并由此提出了一种基于振动信号包络分析的分析方法在此方法的基础上,研制出一套便携式的断路器振动信号分析系统PCPDS,已经在多台L15KV及以上的油断路器和SF断路器上得到了成功的应用,该系统能正确识别出绝缘拉杆缩短,弹簧压缩过度,触头磨损以及缓冲器失效等几种机械故障VCS法的缺点是在确定正常状态下振动信号的平均包络之前需要积累大量的运行和试验数据,由于多次机械振动信号之间的分散性使得振动信号的平均包络AT难以确定另外,对故障类型的分辨上也存在一定的困难挪威电力研究院的研究人员采用加窗傅立叶变换的方法得到了断路器振动信号的时频表示,再结合动态时间归整DTW法,计算出测试状态与基准状态之间振动信号的动态时间距离,从而对断路器的状态进行判断DTW分析方法对振动波出现时间的变化有较高的灵敏度,能反映触头运动过程中机构零部件工作状态的一些变化如润滑不良,曲柄卡滞,触头位置不正常等但是,这种方法对信号强度变化的反映较差,此外运算过程中需要的数据存储量近似与信号长度的平方成正比,对检测装置的要求很高国内起步较晚,上个世纪九十年代才逐渐开展这方面的研究工作,目前实用化的产品还不多见西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室在最近几年也开展了利用振动信号分析对断路器进行机械状态检测的研究工作,研究对象主要是中压等级的真空断路器在试验研究的基础上,提出了几种实用的振动信号处理方法,如ACI方法,欧氏距离法,积分参数法和信号熵法,短时能量法,小波一分形理论等,并成功识别出油缓冲器失效,止位垫片失效以及连接部件轴销脱落等常见的一些机械故障哈尔滨工业大学的胡晓光等人在研究小波分析的基础上,提出了两种振动信号特征参量的提取方法用于断路器机械振动信号的分析1通过离散小波变换计算断路器振动信号包络波峰的奇异性指数,并以此作为断路器状态识别的特征参量2通过解析信号小波变换把振动信号划分成不同的频带来处理,提取不同尺度下信号的幅值,奇异点和瞬时频率等特征参量用于高压断路器的状态识别二,结语本文主要探讨了高压断路器状态检测技术,可以看出多数高压断路器直到退役,其动作次数也非常有限,不利于振动信号状态检测的研究,同时也让研究的必要性和实用性受到质疑而用于并联电容,电抗器的开关,相对动作比较频繁,是比较理想的研究对象,应该联合电力部门开展该类断路器状态检测技术的研究参考文献【1】刘全志,师明义,秦红三,等高压断路器在线状态检测与诊断技术【J】高电压技术,2001,5【2】黄瑜珑,钱家骊高压断路器机械状态的监测【J】清华大学学报自然科学版,1998,4上接第219页围内发生电击伤亡事故,在未调查前,不得拆动剩余电流保护装置15对剩余电流