剩余電流保護(hù)器在農(nóng)村電網(wǎng)中的應(yīng)用分析與選型
【關(guān)鍵詞】剩余電流繼電器;轉(zhuǎn)移故障電壓;剩余電流動(dòng)作保護(hù)器
1剩余電流保護(hù)器運(yùn)行基本情況
1.1*級(jí)保護(hù)器
低壓電網(wǎng)使用較多的是鑒頻鑒幅型剩余電流保護(hù)器與智能剩余電流斷路器。鑒頻鑒幅型剩余電流保護(hù)器具有體積小、精度高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn),該保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間控制采用S型延時(shí)保護(hù)器,與交流接觸器配合,跳閘后20-60s自動(dòng)重合閘,若重合閘后5s內(nèi)由于線路漏電或人體觸電再次跳閘,則保護(hù)器閉鎖不再重合閘。智能剩余電流斷路器集剩余電流繼電器、斷路器、交流接觸器、欠壓過(guò)壓保護(hù)器、延時(shí)繼電器、低壓防雷擊感應(yīng)器、計(jì)數(shù)器和缺相保護(hù)器等多項(xiàng)功能于一身,對(duì)人體觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù),也可對(duì)線路或用電設(shè)備的接地故障提供保護(hù)。能自動(dòng)區(qū)分緩變漏電和突變漏電。保護(hù)值可選75,100,200,300,500mA,動(dòng)作時(shí)間0.5s。動(dòng)作電流根據(jù)運(yùn)行狀況自行設(shè)置,剩余電流較小的電網(wǎng),非陰雨季節(jié)為75mA,陰雨季節(jié)為200mA;剩余電流較大的電網(wǎng),非陰雨季節(jié)為100mA,陰雨季節(jié)為300mA。
1.2二級(jí)保護(hù)器
安裝在開(kāi)關(guān)箱(配電箱)的剩余電流保護(hù)器,額定剩余電動(dòng)作電流30—75mA,額定動(dòng)作時(shí)間0.2s,對(duì)突變剩余電流不能辨識(shí)。
1.3三級(jí)保護(hù)器
三級(jí)保護(hù)器即戶保屬于用戶資產(chǎn),作用是當(dāng)產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)以后的用戶戶內(nèi)線路剩余電流達(dá)到設(shè)定值時(shí),及時(shí)切斷本戶低壓電源。動(dòng)作電流值應(yīng)小于30mA,動(dòng)作時(shí)間為0.1s。
2剩余電流保護(hù)器運(yùn)行中存在的問(wèn)題
2.1設(shè)備管理存在的問(wèn)題
一是認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)。部分用戶對(duì)安裝保護(hù)器重要性認(rèn)識(shí)不足,有些安裝的戶用保護(hù)器損壞后,不再重新安裝;有的新建房屋,室內(nèi)電氣線路由建筑單位布置,安裝標(biāo)準(zhǔn)不一致,有的安裝斷路器,有的安裝額定電流較大的剩余電流保護(hù)器。二是投運(yùn)定值存在誤區(qū)。剩余電流保護(hù)器出廠默認(rèn)值一般較大,動(dòng)作電流為500mA或1000mA。有的單位在使用時(shí),未根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)情況進(jìn)行調(diào)整,在運(yùn)行中,剩余電往往小于500mA或1000mA,保護(hù)無(wú)法動(dòng)作。三是測(cè)試存在誤區(qū)。根據(jù)規(guī)程規(guī)定,三級(jí)保護(hù)器要每月進(jìn)行試跳一次,主要是檢查保護(hù)器的正確性、可靠性、靈敏性,實(shí)際工作中有的只檢查運(yùn)行狀態(tài)與指示情況,沒(méi)有進(jìn)行測(cè)試,保護(hù)器出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
2.2技術(shù)管理存在的問(wèn)題
一是淘汰設(shè)備仍在運(yùn)行中。根據(jù)DL/T 736—2010(村電網(wǎng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器安裝運(yùn)行規(guī)程》7.1.1規(guī)定,總保護(hù)器應(yīng)具有剩余電流、過(guò)負(fù)荷、短路等保護(hù)功能和一次重合閘功能。與交流接觸器配合使用的保護(hù)器,只具備剩余電流保護(hù)功能,因此,低壓電網(wǎng)使用此類型保護(hù)器的應(yīng)及時(shí)淘汰。二是保護(hù)器接地線安裝存在誤區(qū)。農(nóng)村低壓電網(wǎng)大部分采用TT接線方式,中性點(diǎn)直接接地。中性線只能有一個(gè)接地點(diǎn),不能出現(xiàn)重復(fù)接地,如果線路存在分支接地情況,保護(hù)器將不能正常投運(yùn)。如果接地電阻值超過(guò)規(guī)定值,保護(hù)靈敏度、保護(hù)可靠性就會(huì)降低。三是智能剩余電流斷路器沒(méi)有安裝機(jī)械操作機(jī)構(gòu)。如需停運(yùn)時(shí),*須在有電壓情況下才能斷開(kāi)。
3確保保護(hù)器正常運(yùn)行的方法
3.1加強(qiáng)臺(tái)區(qū)管理
明確農(nóng)村臺(tái)區(qū)低壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu),根據(jù)變壓器容量,確定中性線接地電阻大小,不允許出現(xiàn)多點(diǎn)接地或不接地現(xiàn)象。加強(qiáng)對(duì)低壓線路巡視管理,對(duì)線下樹(shù)障及時(shí)處理,以免造成低壓線路絕緣層破損等導(dǎo)致漏電。對(duì)入戶低壓線路質(zhì)量狀況進(jìn)行檢查,有些人戶線運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),絕緣層老化嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)聯(lián)系用戶進(jìn)行更換,以免造成安全事故。
3.2加強(qiáng)保護(hù)器運(yùn)行管理
供電所對(duì)轄區(qū)內(nèi)一、二級(jí)保護(hù)建立臺(tái)賬,每月進(jìn)一次試跳、測(cè)試,每年對(duì)測(cè)試記錄進(jìn)行匯總。加強(qiáng)三級(jí)保護(hù)運(yùn)行管理,組織宣傳安全用電知識(shí),發(fā)放安全用電宣傳資料,使廣大用戶明白三級(jí)保護(hù)器的功能與作用。統(tǒng)計(jì)目前用戶三級(jí)保護(hù)運(yùn)行狀況,對(duì)將保護(hù)器退出運(yùn)行的用戶,弄清原因,講明利害,督促其投運(yùn),同時(shí)簽訂安全協(xié)議。對(duì)新用戶沒(méi)有安裝三級(jí)保護(hù)的一律不允許送電。
3.3加強(qiáng)設(shè)備技術(shù)更新
隨著農(nóng)網(wǎng)智能化水平不斷提升,農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)較快,變壓器出線增多,為了提高供電可靠性,應(yīng)淘汰舊型保護(hù)器,在每條出線中安裝總保護(hù)器。加強(qiáng)一、二級(jí)保護(hù)智能化改造,推廣剩余電流保護(hù)器GPRS/SMS監(jiān)控系統(tǒng),提升農(nóng)網(wǎng)安全水平。
4安科瑞ASJ系列產(chǎn)品介紹
安科瑞ASJ系列剩余電流動(dòng)作繼電器和多回路剩余電流監(jiān)測(cè)儀可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護(hù)裝置,主要適用于交流50Hz,額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線路,用來(lái)對(duì)電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù),防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故,也可用來(lái)對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。
ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀
4.1功能介紹
ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器具有以下功能:A型或者AC型剩余電流測(cè)量,剩余電流越限報(bào)警指示,額定剩余動(dòng)作電流可設(shè)定,*限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間可設(shè)定,兩組繼電器輸出,具有就地,遠(yuǎn)程“測(cè)試”、“復(fù)位”功能;
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀具有以下功能:16路剩余電流監(jiān)測(cè),1路預(yù)警繼電器輸出,16路報(bào)警繼電器輸出,2路DI輸入,自動(dòng)重合閘功能,遠(yuǎn)程通訊功能,遠(yuǎn)程分合閘功能。
4.2技術(shù)指標(biāo)
ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | ||||
AC型 | A型 | ||||
輔助電源 | 電壓 | AC110/220V(±10%) | AC/DC85~270V | ||
功耗 | <5W | <5W | |||
輸入 | 額定剩余動(dòng)作 電流I△n | 0.03、0.1、0.3、0.5(A) | 0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、30(A) | ||
*限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間△t | 0.1、0.5(s) | 0、0.06、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、4、10(s) | |||
額定剩余不動(dòng)作 電流I△no | 50%I△n | 50%I△n | |||
動(dòng)作特性 | AC正弦交流電流 | AC正弦交流電流、 脈動(dòng)直流電流 | |||
頻率 | 50Hz±5Hz | 50Hz±5Hz | |||
動(dòng)作誤差 | -20% ~ -10%I△n | -20% ~ -10%I△n | |||
輸出 | 輸出方式 | 一組常開(kāi)、一組轉(zhuǎn)換 | 一組常閉或常開(kāi)、一組轉(zhuǎn)換 | ||
觸點(diǎn)容量 | 5A 250VAC 5A 30VDC | AL1:8A 250VAC; 5A 30VDC AL2:6A 250VAC; 5A 30VDC | |||
復(fù)位方式 | 就地、遠(yuǎn)程 | 就地、遠(yuǎn)程、自動(dòng) | |||
環(huán)境 | 工作溫度 | 運(yùn)行溫度:-20℃ ~ +55℃,存儲(chǔ)溫度:-30℃ ~ +70℃ | |||
工作濕度 | ≤95%RH,不結(jié)露,無(wú)腐蝕性氣體場(chǎng)所 | ||||
海拔高度 | ≤2000m | ||||
污染等級(jí) | 3級(jí) | ||||
安裝類別 | Ⅲ類 |
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
電源 | 電壓范圍 | AC/DC85V~265V |
*大功耗 | ≤10VA | |
輸入 | *大測(cè)量支路數(shù) | 16路 |
剩余電流測(cè)量范圍 | 1mA~30A | |
額定剩余動(dòng)作電流I△n | 1 mA ~30A連續(xù)可調(diào) | |
動(dòng)作特性 | AC正弦交流電流及脈動(dòng)直流電流 | |
頻率 | 50Hz±5Hz | |
動(dòng)作延時(shí) | 0~10s可設(shè) | |
開(kāi)關(guān)量 | 2路無(wú)源干接點(diǎn)輸入 | |
輸出 | 輸出方式 | 1路水浸報(bào)警繼電器(常開(kāi)) 16路剩余電流報(bào)警繼電器(常開(kāi)) |
觸點(diǎn)容量 | AC 250V/3A DC 30V/3A | |
重合閘 | 次數(shù) | 0~99連續(xù)可設(shè) |
間隔時(shí)間 | 0~999秒連續(xù)可設(shè) | |
通訊 | 方式1 | RS485通訊,Modbus-RTU協(xié)議 |
方式2(可選) | 4G無(wú)線通訊 | |
環(huán)境要求 | 溫度 | 工作溫度:-10℃~55℃,存儲(chǔ)溫度:-30℃~70℃ |
濕度 | ≤95%,不結(jié)露 | |
海拔 | ≤2500m | |
平均無(wú)故障工作時(shí)間 | ≥50000小時(shí) |
4.3選用說(shuō)明
剩余電流動(dòng)作繼電器在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意低壓系統(tǒng)的接線型式。
系統(tǒng)形式 | 系統(tǒng)接線 | 說(shuō)明 |
TT系統(tǒng) | 采用ASJ。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí),故障電流很小,且較難估計(jì),達(dá)不到開(kāi)關(guān)的動(dòng)作電流,外殼上將出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。 | |
TN-S系統(tǒng) | 可采用ASJ。更快速靈敏切斷故障,以提高安全可靠性,此時(shí)PE線不得穿過(guò)互感器,N線*須穿互感器,且不得重復(fù)接地。 |
其余接線型式需要改造成以上兩種型式使用,防止出線誤動(dòng)作或者不動(dòng)作的情況。剩余電流互感器的選擇應(yīng)根據(jù)主回路的額定電流為參考選擇,
型號(hào) | 孔徑 | 主回路額定電流 | 變比 |
AKH-0.66L45 | 45mm | 80A | 1A:1mA |
AKH-0.66L80 | 80mm | 250A | 1A:1mA |
AKH-0.66L100 | 100mm | 400A | 1A:1mA |
AKH-0.66L150 | 150mm | 630A | 1A:1mA |
AKH-0.66L200 | 200mm | 1000A | 1A:1mA |
AKH-0.66L-260*100II | 265*104mm | 1000A | 1A:1mA |
實(shí)際應(yīng)如圖所示,互感器安裝在主回路或者支路上,通過(guò)測(cè)量剩余電流判斷是否驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)作。
ASJ10/20剩余電流繼電器典型應(yīng)用
ASJ60剩余電流監(jiān)測(cè)儀典型應(yīng)用
4.4注意事項(xiàng)
當(dāng)采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD)作為電擊防護(hù)附加防護(hù)措施時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
額定剩余電流動(dòng)作值不應(yīng)大于30mA;
額定電流不超過(guò)32A的下列回路應(yīng)裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD):
供一般人員使用的電源插座回路;
室內(nèi)移動(dòng)電氣設(shè)備;
人員可觸及的室外電氣設(shè)備。
剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD)不應(yīng)作為*一的保護(hù)措施;
采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD)時(shí)應(yīng)裝設(shè)保護(hù)接地導(dǎo)體(PE)。
參考文獻(xiàn):
[1]田祝和,馬建民,任子學(xué),薛學(xué)良.剩余電流保護(hù)器在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用分析.
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.06版
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