智能剩余电流动作保护器应用与可靠性管理

GXF360 2017-05-20

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智能剩余电流动作保护器应用与可靠性管理

余兆忠，赵启明，李特，黄翔

（国网浙江省电力公司，浙江杭州 310007）

随着农村经济的发展，呈现出生产的多元化和规模化，以及用户生活水平的提高，农村用户对电力需求不断扩大，同时对供电可靠性的要求也越来越高。我省农村公变出线普遍安装了剩余电流动作总保护器（以下简称：总保），有的分支线路还装设中保，对有效防止直接、间接接触电击事故，防止电气线路或电气设备接地故障引起的电气火灾和电气设备损坏事故起到了积极的作用。然而，总保、中保易受多种因素影响发生误动的情况，不仅影响了用户侧的供电可靠性，而且对供电服务造成了一定负面影响。

由于保护器发生误动情况，存在不确定性，无法通过日常的巡查加以消除，也成为基层单位运维管理中的难点。为解决这一问题，国网浙江省电力公司于2014年4月建成了剩余电流动作保护器监测系统（以下称保护器监测系统），全省总保、中保全部采用带通信功能剩余电流动作保护器（以下称智能保护器），依托监测系统对总保、中保实行在线管理，及时获取智能保护器各节点的运行信息、动作信息，对跳闸原因开展智能分析，为开展保护器误动隐患排查整治提供支持，采取有针对性的治理，使用户侧可靠性得到了显著提升。

1 保护器监测系统与智能保护器

国网浙江省电力公司建成投运的保护器监测系统具有保护器设备管理、数据管理、运行管理、高级应用、统计分析、系统管理等主要功能，通过对全省公变出线的智能总保及中保设备的运行监测，及时发现保护器跳闸，并同步对跳闸原因分析，为故障抢修提供技术支撑。智能保护器是指带数据采集、存储、处理、通信等功能的保护器，具体地讲，是指除传统保护器的剩余电流保护、短路保护、过负荷保护、断零保护、缺相保护、过压保护、欠压保护、故障或异常告警功能之外，增加了通信功能、异常预警功能，增强了数据存储和分析功能。

保护器监测系统的应用，为专业管理部门开展保护器运行管理提供了技术支撑；为供电所运维人员开展对智能保护器设备管理、装接调试、数据采集、定值管理、运行分析与异常处理等提供了平台；同时通过与配网生产抢修指挥平台、低压GIS、95598等系统的集成，开展台区故障定位、停电影响范围分析等业务应用，开展主动式供电服务提供技术支撑。保护器监测系统如图1所示。

图1 保护器监测系统

2 保护器误动原因与治理

由于农村公变出线总保、中保数量众多，保护器受供用电环境、线路工况、线路负载、电子干扰、用户侧设备漏电和超负荷用电、自身质量等因素影响均会引起误动，对供电可靠性管理造成不利，运用保护器监测系统，及时分析出保护器跳闸原因，开展针对性治理，促进了可靠性提升。结合我省实际，梳理出常见的保护器易产生误动的情况与原因：

供用电环境较差。在夏季高温时节，台区环境温度高于保护器正常工作的温度要求，同时配电柜通风不畅等。

线路工况较差。线路金具上有污秽、线路通道不畅、线路自身老化等情况，天气好时保护器正常工作，风雨天气时保护器误动多发。

线路三相负载不平衡。当某相线上所带负载过多，该相线路泄漏电流相应增大，造成三相泄露电流不平衡，当产生的剩余电流值超出保护器动作限值时，造成保护器跳闸。

电子、电磁干扰。当线路上出现干扰谐波、保护器附近有脉冲性负载或其他电子设备使用，造成电子、电磁干扰引发保护器误动。

线路过载。线路负荷电流超过总保或中保额定工作电流。

总保或中保与用户侧保护器不匹配。用户侧保护器额定工作电流超过总保或中保的额定工作电流，形成超负荷用电，引发总保或中保误动。

用户侧设备发生漏电、短路。在用户侧未安装使用保护器或保护器退运的情况下，当用户侧设备发生漏电、短路，引发总保或中保误动。

保护器自身质量问题。如抗干扰性能较弱、剩余电流动作限值偏低、参数不匹配、制造工艺粗糙等。

3 典型案例

运用保护器监测系统的监测、分析功能，对跳闸事件进行原因分析，运行人员通过对故障时段的三相电压电流、剩余电流值等运行数据分析、判断，快速找出故障点，并予以改造，从而保障用户的供电可靠性。具体案例如下：

2014年3月18日，浙江建德市某台区一总保发生跳闸，通过漏保监测系统查询该保护器，发现该总保当日出现多次跳闸事件，系统判断跳闸原因均为过载，跳闸明细如表1所示。

表1 下埠台区下埠新村主线漏保跳闸查询

通过保护器监测系统查询3月18日当天跳闸时线路的负荷曲线、剩余电流曲线，显示负荷电流异常增长，而剩余电流始终为0，验证了系统判断的正确性，证实跳闸原因为过载。

基于系统对跳闸原因的判断，运行人员对该供电区域用户用电情况进行排查，最终发现一采沙场过负荷用电，其安装的末级保护器额定电流为200 A，当日该用户多台采沙机同时工作，超过了智能总保额定电流160 A的值，造成了过负荷跳闸。在该起跳闸事件中，保护器监测系统准确判断了跳闸原因，协助运行人员及时发现过负荷的隐患点，随后对线路中不合理的保护配置进行了改造，提升了农网健康水平。