近年来,阜南县随着农村电网建设(改造)工作的开展,逐步完善了农村配电台区剩余电流动作保护器(以下简称保护器)的安装投运工作,经过几年来的运行,取得了一定的安装与维护经验,现作简要介绍。
1 保护器的安装
(1)对于TT系统的低压电网,按照规定,必须实施剩余电流保护,包括总保护、中级保护(必要时)和末端保护。
(2)总保护安装于变压器低压出口处;中级保护视情况安装于分支线或配电箱内;末端保护可安装于配电箱内部或室内。
(3)保护器除选择符合GB6829标准,且认证合格的产品外,还应重视调研所选产品在实际运行中的情况。
(4)保护器选用的额定电流值应与变压器低压侧额定电流值相一致。
(5)安装有保护器的配电台区,除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地。
(6)保护器应避免与有强电流、强电磁感应的设备共同安装于一个箱体内,以防保护器误动。
(7)保护器的安装应避免阳光直射并注意防潮、防尘、防震动。
(8)保护器安装后应模拟(或分相加入动作电流)试跳几次,待检查无误后方可正式投入运行。
2 保护器异常运行情况分析
(1)由于保护器选用的额定剩余动作电流值的限制,对于用户多的配电台区,即使电气设备、材料和安装工艺等质量较好,但每户仍有一定值的漏电电流存在(5~10mA上下),这样总的剩余电流值将很大,常使总保护动作。
(2)农改过程中,由于农民到户自筹资金不足,一部分用户仍然使用原有的旧导线和材料,用户线路、电气设备泄漏电流较大,使保护器很难投运。
(3)对于蔬菜种植和小动力较多的地区,临时用电时大多未安装保护器,加之所使用的电气设备绝缘质量差、使用中设备受潮或使用破股线,设备泄漏电流很大,使总保护器动作。
(4)在农村集镇或村庄自己绕制的电焊机等电气设备较多,在使用时由于剩余电流较大,使保护器动作。
(5)保护器上下级之间动作时间设置不匹配,当剩余电流较大时,使总、中级保护同时动作。
(6)保护器安装的质量较差,上下引线压接不牢,运行中发热,导致保护器内电子元件损坏或烧毁。
(7)个别保护器制造质量有一定问题,如:防潮性能较差,易造成绝缘下降,电子元器件筛选不严格,运行中电子元件老化、损坏等等使保护器动作不可靠。
(8)对保护器的运行维护工作没有及时跟上,一些小缺陷未及时消除,缺陷由轻到重,后使保护器损坏。
(9)运行中由于保护器投切次数频繁,造成内部机械或电气故障,结果即使剩余电流大于额定动作电流,保护器不能正确动作。
(10)造成总、中级保护器运行异常,还有一个重要的情况是外力损坏,由于总、中级保护动作后,一些村民不等维修电工到场,不查明故障原因,就用木棒或竹竿进行操作,常因操作不当或多次动作导致保护器损坏或故障。
3 保护器的维护管理
(1)加大对用电户*用电的宣传教育工作,使用合格的电气设备和导线,减少外力破坏次数;需接临时电源时,一定要安装保护器,发生保护器动作掉闸时不能强行试送。
(2)尽可能使低压每一路出线上都安装保护器,用以减少每个保护器上所流过的泄漏电流,减少总保护的动作次数。
(3)中级保护器的动作电流一般不宜大于100mA,同时在动作时间上与总保护应有台级差,以便与总保护相配合。
(4)按照有关规定,对总保护器允许动作值范围值,在安装时应根据台区情况(线路、设备质量,用户的多少等)对保护器的动作值进行合理的选择。
(5)定期开展对保护器的测试和检查工作,及时发现大的漏电线路和用电户,并及时消缺。
(6)加强保护器的维护和试跳工作,按规程要求定期检查。
(7)一旦发生漏电造成总保护动作,不能强行投运或解除,一定要查明确切的原因和故障点并消除。
(8)查找漏电点,可采取分相、分点查找的方法,逐步缩小查找范围,直至查找到用户的泄漏电流点,然后分析判断。
(9)重视保护器的安装质量,特别是保护器上下引线要压接好,每运行一段时间后,要重新紧固。
(10)建立并完善保护器运行、检查、试验管理办法,加强运行维护工作并建立相应的奖惩制度。
(11)建立保护器运行台帐,设立保护器运行专责人。
1.额定动作电流值设置不合理
(1)末级漏保额定动作电流值设置过大。末级漏保额定动作电流超过了30mA或者是超过用电设备额定电流两倍以上,或是选用了带延时型的漏电保护器,由于末级漏保额定动作电流的提高或保护灵敏度的下降,发生漏电故障时,末级漏保没有动作而导致上级漏电保护器动作。末级漏保的额定动作电流值一般农村客户宜选择15mA,对大用户可选择30mA。
(2)总漏保额定动作电流设置偏小。漏电保护装置的动作电流选择得越低,当然可以提高开关的灵敏度。然而,任何供电回路和用电设备,绝缘电阻不可能无穷大,当有电压作用于线路和设备上时,总会有一定的正常泄漏电流存在,而农村低压电网的绝缘水平较低,正常泄漏电流较大,所以总漏电保护器额定动作电流必须大于保护范围内的最大故障漏电电流与正常泄漏电流值之和。如果设置总漏保额定动作电流时只考虑了线路的故障漏电流,而没有考虑总漏保后的配电线路上的正常泄漏电流,当发生漏电故障时,就会导致总漏保越级跳闸。因此,农村配电网中装置漏电保护时,应考虑到这点。一般而言,为了保护电网可靠运行,保证多级保护的选择性,一般上级漏电保护的额定动作电流选择为下级额定动作电流的两倍左右。总路保护和支路保护的额定动作电流值应通过实际测量来取得线路或设备的对地泄漏电流值,支路保护投切最大动作值不超过60mA,总路保护投切最大动作值不超过150mA,总漏保应带有0.2s的延时,这样可提高漏电保护范围内末级和其上一级漏电保护器动作的选择性。
2.在保护范围内未形成有效的“三级”漏电保护体系
(1)漏电保护器布局不合理。由于农村低压照明线路乱拉乱挂现象比较多、导线绝缘不好经常漏电,农忙季节收割机、抽水泵、小电焊机等随机使用性比较强,容易造成接地,并且没有经过漏电保护器等原因,再加上在安装中没有按照实际情况对漏电保护器进行合理布局,未形成有效“三级”漏电保护体系,造成了总漏电保护器频繁跳闸,停电范围较大。对于这些情况要根据农村配网的实际情况对漏电保护器进行合理布置。在一些供电范围比较大配变器台区,需要将整个配变台区按地理范围或线路走向划分为若干个小的漏电保护范围,在每个保护范围内形成二级漏电保护,这样可以提高每个保护范围内二或三级漏电保护的保护灵敏度,提高保护范围内故障漏电时的二或三级漏电保护器的动作率,减少总漏电保护器跳闸。这样配变台区总漏电保护器,可主要做为用电现场防止火灾隐患和电气短路的总保护,兼做每个小的漏电保护范围的后备保护,额定漏电动作时间可选择延时0.2—0.3s,可极大地减少浪涌电压、电流、电磁干扰对总漏保的影响,提高总漏保动作的选择性和可靠性。只有加强对二级漏电保护器的管理,使每个漏电保护范围内的二级漏电保护处于有效保护状态,才能大大地减少农村总漏电保护器的频繁跳闸机率。
(2)用户私自将漏电保护器退出运行。末级漏电保护器是客户用电设备的主保护,如果末级漏电保护器不装、损坏或选型不当,将可能导致上级漏电保护器频繁跳闸。末级漏电保护器安装在每家每户,由用户自行管理,是防止人身电击,监察用户户内线路绝缘而设定的。由于用户末端漏电保护器的安装投运与否,用电管理人员无法进行有效地监督管理。用户因自家的电器漏电、线路老化、私拉乱接漏电,致使末端漏电保护频繁动作,用户无法正常用电,因而私自把末端保护退出甚至拆除,造成二级保护经常跳闸,影响了更多的居民用电。为了减少二级保护频繁跳闸,用户只能再将二级保护解除。这样二、三级保护不起作用,当由一家或几家线路或用电器漏电达到一级保护器动作值时,整个台区就无选择地频繁动作跳闸。只有在每个保护范围内形成有效的二或三级漏电保护模式,才能有效地减少总漏保的频繁跳闸。
3.漏电保护器接线问题
(1)漏电保护器接线不规范,安装时中性线未引人漏电保护器或虽引入但虚接,致使漏电保护器控制回路无而拒动。一旦发生漏电事故,就会引起上级漏电保护器动作。
(2)中性线断线或接触不良、似接非接,致使中点电位偏移零电位,增加了中性线漏电和引发其他故障的几率,导致漏电保护器无规律跳闸,故障难找。
(3)漏电保护器在安装时各接线端子螺丝未紧固,时间一长,接线端子就会发生发热、氧化,使电线绝缘层被烧焦,造成线路欠压,使漏电保护器跳闸。遇到这种情况,只要紧固或换掉接线端子就可恢复正常用电。
(4)中性线重复接地。所谓重复接地就是中性线穿过漏电保护器后,同其他漏电保护器的中性线或与其他没有装设漏电保护器的中性线连在一起。当中性线重复接地时,在正常工作情况下,工作电流不会全部从零线返回,有一部分经重复接地回到电源中性点,在电流中会出现不平衡电流,当不平衡电流达到漏电保护器额定动作电流时,漏电保护器就会跳闸;当发生故障漏电时,保护线上的漏电电流也可能穿过的中性线回到电源中性点,抵消了互感器的漏电电流,使互感器检测不到故障漏电电流,导致漏电保护器拒绝动作。
(5)漏电保护器后面的工作中性线(N)与保护线(PE)合并在一起。如果二者合并在一起,当发生漏电故障或人体触电时,漏电电流经电流互感器回流,也会使互感器检测不到故障漏电电流,造成漏电保护器拒绝动作。
4.用电设备及用电线路故障漏电
农村低压电网的用电设备使用环境比较恶劣,保养、维修也很有限,质量参差不齐,绝缘有好有坏,有些设备漏电流比较大,如:单向开关误接在零线上,使灯头长期带电;外壳的保护接地或接零线断开;开启式负荷开关(胶盖闸)、灯头及插座的绝缘护罩、护盖失落或破碎等。用电线路也是如此,如:低压架空线过低,对地高度、与建筑物的距离不符合规程要求;用废铝线或铁丝作电线;电气设备金属外壳未接地或接地不良;用绝缘层破损或老化的电线作进户线或插板线;广播线与线安装距离不符合要求造成相互搭连接地;接户线、引出线绝缘老化或破损;电杆拉线锈蚀,导线断股及接头老化,线路瓷瓶破损等。上述现象均会造成漏电保护器跳闸,如果末级漏电保护器损坏或将末级漏电保护器退出,将造成上级漏电保护器的频繁跳闸。