低壓配網(wǎng)斷零保護(hù)的設(shè)計(jì)思路淺析

1、<p>　　低壓配網(wǎng)斷零保護(hù)的設(shè)計(jì)思路淺析</p><p>　　摘要:在低壓三相四線制系統(tǒng)中,零線斷線給供電企業(yè)和客戶(hù)造成的危害顯而易見(jiàn)。本文對(duì)零線斷線的原理和目前斷零保護(hù)的方法進(jìn)行了分析，提出了利用繼電器過(guò)電壓防護(hù)原理設(shè)計(jì)專(zhuān)用斷零保護(hù)裝置的思路，供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：低壓;三相四線;零線斷線;設(shè)計(jì);思路 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)

2、：TM642+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司定位于區(qū)域性大型配電網(wǎng)企業(yè)，為了保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，我們要不斷創(chuàng)新技術(shù)手段，創(chuàng)新管理模式。在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，零線斷線所引起的過(guò)電壓將導(dǎo)致用戶(hù)設(shè)備大面積燒毀，不僅給用戶(hù)造成巨大損失，也使供電企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)陷入被動(dòng)，此類(lèi)故障影

3、響面廣、危害巨大。 </p><p>　　如果能設(shè)計(jì)研制一套斷零保護(hù)的專(zhuān)用裝置（零線斷線保護(hù)裝置）作為技術(shù)手段，并對(duì)原有配電網(wǎng)斷零保護(hù)的管理方法進(jìn)行創(chuàng)新，兩種手段和方法綜合使用，可有效解決因零線斷線引起的電壓升高燒毀用戶(hù)設(shè)備的事故。 </p><p>　　配電網(wǎng)斷零保護(hù)專(zhuān)用裝置的設(shè)計(jì)，是企業(yè)踐行服務(wù)承諾、促進(jìn)企業(yè)不斷發(fā)展的要求。 </p><p>　　1 低壓配網(wǎng)零

4、線斷線的原因及現(xiàn)象 </p><p>　　1.1 在三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，我們通常采用“TT”系統(tǒng)或“TN-C”系統(tǒng)兩種保護(hù)方式，系統(tǒng)中的零線能夠保證三相負(fù)荷的相電壓保持對(duì)稱(chēng)。即零線的存在，能使各相負(fù)荷的相電壓恒等于電源的相電壓，而與負(fù)荷本身的性質(zhì)無(wú)關(guān)，也與負(fù)荷的變化無(wú)關(guān)，三相中任一相發(fā)生斷路，只會(huì)影響本相負(fù)荷，其余兩相的相電壓保持不變，這兩相的負(fù)荷仍能正常工作。但是，零線斷線后，在三相負(fù)荷不平衡時(shí)，中性點(diǎn)將

5、會(huì)位移，使斷點(diǎn)之后的三相電壓發(fā)生變化，造成三相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)，有的相電壓升高，用電器可能被燒毀，有的相電壓會(huì)降低，用電器可能無(wú)法正常工作。 </p><p>　　1.2 在三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，零線斷線是一種常見(jiàn)故障，而配電變壓器的負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷，因用戶(hù)電器的啟停具有很大的隨意性，所以很難做到三相負(fù)荷完全平衡。若發(fā)生零線斷線，則中性點(diǎn)向重負(fù)荷相產(chǎn)生位移，使該相電壓降低，而輕負(fù)荷相電壓升高。三相負(fù)荷不平衡

6、度越嚴(yán)重，中性點(diǎn)的位移量就越大，負(fù)荷側(cè)相電壓就越不對(duì)稱(chēng)，電壓畸變?cè)絿?yán)重，一旦中性點(diǎn)位移偏大，就會(huì)不可避免地引發(fā)過(guò)電壓燒毀用戶(hù)電器的事故。 </p><p>　　2 目前低壓配網(wǎng)斷零保護(hù)的方法及缺陷 </p><p>　　2.1目前在斷零保護(hù)上采用的防范措施主要有： </p><p>　　a.盡量平均地分配負(fù)荷。 </p><p>　　b.加強(qiáng)

7、零線敷設(shè)和連接質(zhì)量。 </p><p>　　c.恰當(dāng)選擇零線導(dǎo)線的線材并增大零線導(dǎo)線的截面積。 </p><p>　　d.采用可抵制諧波的變壓器。 </p><p>　　e.對(duì)主零線進(jìn)行多處重復(fù)接地。 </p><p>　　f.不在零線上裝設(shè)熔斷器和開(kāi)關(guān)。 </p><p>　　2.2 存在的缺陷 </p>

8、<p>　　以上這些防范措施雖然較為可靠，但都無(wú)法從根本上解決零線斷線所帶來(lái)的過(guò)電壓?jiǎn)栴}。特別是將零線重復(fù)接地，的確能使零線的電位接近地電位，在零線斷線后可為電流提供另一返回電源的通路，減小了中性點(diǎn)的位移，能一定程度上降低三相電壓的不平衡度，使故障好轉(zhuǎn)。但這種措施一是不能用于安裝有剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的“TT”系統(tǒng)中，二是其作用在負(fù)荷較重時(shí)較小，效果不理想，因此只適用于10kW以下負(fù)荷很輕的線路，而且供電網(wǎng)絡(luò)中需要重復(fù)接地的

9、地方太多，投資很大，帶來(lái)的維護(hù)量也很大。 </p><p>　　另外，對(duì)于有些因素造成的零線斷線，如大風(fēng)刮斷零線、車(chē)輛碰撞電桿或拉線導(dǎo)致零線被拽斷、違章操作施工機(jī)械導(dǎo)致零線被掛斷、零線被竊賊盜割等，原有配電網(wǎng)斷零保護(hù)對(duì)其無(wú)法防護(hù)，一旦發(fā)生這些意外，只能祈禱少燒點(diǎn)用戶(hù)設(shè)備。因此，創(chuàng)新的斷零保護(hù)在原理上更重視防護(hù)零線斷線后所產(chǎn)生的過(guò)電壓。 </p><p>　　3 低壓配網(wǎng)斷零保護(hù)的設(shè)計(jì) &l

10、t;/p><p>　　3.1 低成本。三相四線制低壓供電系統(tǒng)覆蓋面非常龐大，應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，因此要求零線斷線保護(hù)裝置必須滿足相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，為便于普及，還要以較低成本實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　3.2 元件選型。在考慮元件選型時(shí)，對(duì)于電壓元件，壓敏電阻、雙向晶閘管、雙向二極管等重量輕、體積小、價(jià)格低廉，但是受元件本身制造品質(zhì)和使用環(huán)境的溫度、濕度影響，其動(dòng)作閾值有波動(dòng)，不能精確動(dòng)作

11、，易老化劣化，影響到整套裝置的效果。而過(guò)電壓繼電器雖重量重、體積大，但在電壓達(dá)到整定值時(shí)能夠可靠動(dòng)作，定值調(diào)整方便，對(duì)環(huán)境要求不高，所以為保證電壓元件在電壓升高時(shí)可靠動(dòng)作，選用過(guò)電壓繼電器。對(duì)于執(zhí)行元件，交流接觸器抗干擾性強(qiáng)，但長(zhǎng)期使用后，鐵芯容易積存強(qiáng)度較高的剩磁，使接觸器的分?jǐn)鄤?dòng)作不可靠。另外，若交流接觸器控制的設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行的話，接觸器觸點(diǎn)易粘連，不受二次線路控制，因此只能通斷負(fù)荷電流，不能切斷短路電流。而自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)在發(fā)生

12、短路或嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷時(shí)能夠及時(shí)跳閘，也是用戶(hù)電表箱里的必備元件。考慮經(jīng)濟(jì)性，選用帶分勵(lì)脫扣器的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。 </p><p>　　在考慮配置選擇時(shí)，如用戶(hù)為三相用電，則配三塊過(guò)電壓繼電器監(jiān)控三相相電壓，其接點(diǎn)并聯(lián)后接入脫扣器線圈，無(wú)論哪一相的電壓升高，均可使脫扣器線圈帶電，開(kāi)關(guān)跳閘切斷電源。如用戶(hù)為單相用電，則配兩塊電壓繼電器，一塊過(guò)電壓繼電器，一塊低電壓繼電器，其接點(diǎn)并聯(lián)后接入脫扣器線圈，無(wú)論該相的電壓升高還是降

13、低，均可使脫扣器線圈帶電，開(kāi)關(guān)跳閘切斷電源。如用戶(hù)無(wú)低電壓保護(hù)要求，則去掉低電壓繼電器即可。 </p><p>　　3.3 安裝位置。在考慮安裝位置時(shí)，從零線斷線后系統(tǒng)電壓的分布可知，斷點(diǎn)之后負(fù)荷側(cè)中性點(diǎn)才發(fā)生位移，產(chǎn)生過(guò)電壓。故零線斷線保護(hù)裝置僅能反映安裝位置之前的零線斷線故障，安裝時(shí)應(yīng)盡量靠近用戶(hù)電器。考慮到一般電表之后線路、設(shè)備都屬于用戶(hù)，也都安裝有漏電保護(hù)器、小型斷路器或保險(xiǎn)絲，分支線路首端安裝有普通塑殼

14、斷路器等，配電線路及電器設(shè)備是都能得到完善保護(hù)的。因此，對(duì)于三相電用戶(hù)，零線斷線保護(hù)裝置最合適的安裝位置是在用戶(hù)電表箱內(nèi)的進(jìn)線總開(kāi)關(guān)之后，電表之前。對(duì)于單相電用戶(hù)，零線斷線保護(hù)裝置最合適的安裝位置是在集中式多表位電能表箱之前。為降低使用成本，還可考慮用裝置中的執(zhí)行元件取代電表箱內(nèi)原來(lái)的進(jìn)線總開(kāi)關(guān)。此外，由于引發(fā)裝置動(dòng)作的根本因素是過(guò)電壓，所以本裝置除了能保護(hù)零線斷線引起的過(guò)電壓，還能保護(hù)變壓器出線過(guò)電壓及其他故障產(chǎn)生的過(guò)電壓。 <

15、/p><p><b>　　4 效果預(yù)測(cè) </b></p><p>　　4.1 提高了供電企業(yè)的安全管理水平 </p><p>　　安全生產(chǎn)是企業(yè)獲得效率、效益的基礎(chǔ)，是保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障用戶(hù)權(quán)利、穩(wěn)定社會(huì)的必需。安全生產(chǎn)管理的根本目的就是要保護(hù)生產(chǎn)者和用戶(hù)的生命健康，保護(hù)社會(huì)生產(chǎn)力，使之能正常生產(chǎn)；保護(hù)用戶(hù)的合法利益不受侵犯。在配電網(wǎng)運(yùn)行中，零線斷

16、線故障導(dǎo)致的用戶(hù)設(shè)備燒毀等事故，制約了供電企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平的提高。 </p><p>　　專(zhuān)用斷零保護(hù)裝置在線路出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，能快速動(dòng)作，切斷電源，不誤動(dòng)、不拒動(dòng)，動(dòng)作正確率為100%，避免了用戶(hù)設(shè)備燒毀事故的發(fā)生。 </p><p>　　4.2 客戶(hù)滿意度不斷提升 </p><p>　　原有低壓配電網(wǎng)供電方式薄弱環(huán)節(jié)在于，只要發(fā)生零線故障，引起客戶(hù)索賠，甚至?xí)?/p>

17、影響到電費(fèi)回收等其他業(yè)務(wù)的開(kāi)展，引發(fā)供電服務(wù)乃至嚴(yán)重社會(huì)事件。所以客戶(hù)滿意度是企業(yè)考核的重要指標(biāo)之一，也是企業(yè)管理水平的直接體現(xiàn)。 </p><p>　　4.3 供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙豐收 </p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電器設(shè)備大量普及，用電量不斷增加。在配電網(wǎng)運(yùn)行中，零線斷線故障時(shí)有發(fā)生，涉及面廣，給用戶(hù)的生產(chǎn)、生活帶來(lái)巨大損失，用戶(hù)反應(yīng)強(qiáng)烈，若處理不當(dāng)，供電企業(yè)將面臨

18、責(zé)任界定、銷(xiāo)售電量、經(jīng)濟(jì)賠償、社會(huì)形象等損失，企業(yè)和客戶(hù)關(guān)系緊張，社會(huì)不穩(wěn)定因素增加，更重要的是影響了供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，嚴(yán)重?fù)p害了供電企業(yè)的良好形象。 </p><p>　　5 結(jié)束語(yǔ):本成果應(yīng)用以后，避免了因零線斷線而導(dǎo)致用戶(hù)電器設(shè)備燒毀事故的發(fā)生，避免經(jīng)濟(jì)損失。減少了因低壓配電裝置故障造成停電的時(shí)間和次數(shù)，提高了供電可靠性，緩解了企業(yè)和客戶(hù)關(guān)系，也使低壓配電裝置管理更加精細(xì)化、規(guī)范化，對(duì)提高供電企業(yè)社會(huì)

19、形象具有積極意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　【1】三相四線制低壓配電網(wǎng)零線故障的分析，作者：劉仁山 關(guān)根志 王圈，《中國(guó)農(nóng)村水利水電》2002年第7期 </p><p>　　【2】380／220伏三相四線制低壓配電網(wǎng)零線斷線的危害及預(yù)防措施， 作者：藺萬(wàn)祜，《華北電力技術(shù)》 1989年第10期 &