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浅谈剩余电流动作保护器分级保护模式及应用

更新时间:2024-06-27      浏览次数:121

【摘要】剩余电流动作保护器的有效运行在我国电力系统中发挥着重要的作用,本文主要针对剩余电流保护器分级保护的方式和正确运用措施做出了分析,重点阐述了剩余电流保护器的分级保护方式以及参数选择,以及其在电力系统工作时出现的问题,进一步分析解决措施,加强对其保护探究,以期实现我国电网事业的稳定、健康发展。

【关键词】剩余电流保护器;分级保护;运用;措施

0前言

剩余电流动作保护器的分级保护方式在我国电力系统运行和普遍配置中具有重要作用,在低压电网中安装剩余电流动作保护器是一种有效的防护措施,防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏等。剩余电流断路器的分级保护措施不但具有把检测剩余电流的功能,还具备断开主电路的功能,将两者组合在一起,此外,保护器对线路进行过载和短路保护,缩小了线路装置的体积,降低了制造成本,大大提高了对电力系统的保护水平。近年来,随着剩余电流动作保护器的分级保护,使得其在电网运行和维护中迅速普及,具有覆盖范围广、应用程度高、普及速度快等特点,作为我国电网产业保护的基础性配备,发挥着至关重要的保护作用,针对不同的地域性电玩,剩余电流动作保护器发挥着分级保护的作用,延伸到城市乡村的各个角落,此外,是我国电力系统安全有效运行的重要保障。具体表现为其具有高度的自动化安全设施上面,在电力系统发生故障时,其分级保护装置能够通过快速反应报警装备,及时的告知电力工作人员,保护电力系统元件的正常工作和运行,并且自动化的切断障碍元件,保护整个电力系统安全运行,避免电力危险事故发生,既在很大程度上维护了电网系统的稳定、畅通、安全运行,同时也为减少企业经济损失、保障人民人身安全上做出了重要贡献,继而也保障了我国电网运行的安全、高效与稳定。

1剩余电流动作保护器的正确运用原则

1.1推广和使用现代新的剩余电流动作保护器的技术。剩余电流动作保护器的使用和布置要根据现在的电力系统标准设计的要求,推广和使用的剩余电流动作保护器,在设计过程中,要注意借鉴以往工程的电力系统分配安装的理念和技术,不断的吸取经验教训,不能局限于一套分级保护标准方案的设计,根据现实工程实施的实际情况,发挥剩余电流动作保护器的正确使用和布置进一步优化,创新标准设计。

1.2不断地更新技术和设备,优化整体布局。随着科学技术的不断发展和更新,剩余电流动作保护器的分级保护同时也要跟随时代和科技的步伐不断优化,即使的采用和引进新的技术设备来充实电力系统设置布局的调整,积极的改进布置优化方案,具体的在通讯设备、通信室、低压室、配电屏等改进更新,结合现代网络监控系统的发展,使得电网网络自动化运行操作,减少人为事故的发生,大限度的应用科技创新来使得电力系统保护和布置优化成为可能和一种必然趋势。

1.3遵循“规范、巩固、提高、完善"的总设计方针。这是对剩余电流动作保护器使用时的总体要求的体现,遵循规范规章进行使用,不断巩固保护器设置的基础设施,加强规范的力度,提高分级保护质量,保证建设的科学可持续发展性,完善总设计方案并且不断优化改进,大限度的提高剩余电流保护器使用的合理性和环境适应性,促进电站的良性循环发展。

1.4将电力工程条件和规程规范协调统一在低压电网中安装剩余电流动作保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。剩余电流保护期的使用要在电力工程设计以及施工时,不但要严格遵守工程实施的规范规章制度要求,避免因人为因素导致的施工上的失误,规范管理程序和保护器建设布置的流程,同时,要根据具体的电力系统布置的环境条件特点,将工程施工规范规章和当地的环境条件想统一,做到因地制宜的建设开发,大限度针对环境特点合理使用保护器的分级保护,做到人与自然环境的发展协调统一,从而正确使用剩余电流动作保护器分级保护。发挥其在电力系统的重要维护作用。

2剩余电流动作保护器的分级保护方式以及动作参数的选择

2.1正确选用分级保护方式

剩余电流动作保护器的分级保护要进行合理的分级保护,根据不同线路状况,各级保护器的动作特性应保持互相协调的特性。在保护器分级保护方式中,末端保护为居民住宅、生产企业车间、服务场所,作为防止直接接触电击或间接接触电击损伤和电器设备损坏及电气火灾的保护。末端保护应装于用电设备的近电源处;上一级保护为中间保护,应具有末端保护的后备保护和防止电气线路单相接地短路引发火灾事故的功能。中间保护的位置应为负荷集中点的电源进线处,如lT厂企业内车间的进线电源处、服务场所、商业点的电源进线处、居民住宅楼的单元的电源进线处等。

2.2分级保护各级保护器动作参数的选择

各级保护均应选用带有短路、过载保护的,具有剩余电流动作保护功能的断路器,末端保护应选用高灵敏度、快速动作型的保护器,其额定剩余动作电流I△n≤30mA,额定动作时间Tn<0.1s;末端保护的上一级,中间保护其额定动作电流应与末端保护动作电流有2倍以上的级差,动作时间上有0.2s的级差。中间保护选用延时性保护器,额定电流I△n=60~100mA,额定动作时间Tn=0.3s;总保护应选用延时型保护器,额定动作电流应根据线路具体情况确定,不应小于300mA,额定动作时间Tn=0.5—1.0s。

3剩余电流动作保护器的有效运用应注意的问题

首先,剩余电流动作保护器的选型上:要以高质量为保证,在比较保护器的质量、性能、价格比的基础上,认真选择合适的保护器,不可以价格作为选择依据。对剩余电流动作保护器的生产有严格的管理规定,保护器经过级的安全质量认证合格后,方可准入市场。因此,在设备选型时,要坚持质量安全原则,选择高质量的保护器,做好防护安全保障。其次,正确安装、接线:①根据安装部位和保护功能的需要,合理选择保护器型

式及其各项动作参数;②按保护产品说明要求正确安装;③正确接线,低压系统为TN—c保护系统时,保护器负载侧的设备的接地保护线改为按rrI’系统的独立保护接地,中性线不得重复接地,不得作为保护线。

此外,正确认识保护器的“动作":剩余电流动作保护器能够按照功能要求,应在发生人身直接接触电击及间接接触电击、电气设备绝缘故障时,使其金属外壳带电或电气线路故障,泄漏电流增大和自然泄漏电流过大时,及时切断电源起到保护作用。所以,当保护器发生动作时,应认真查找原因,及时处理,不可因受短时断电的影响,随意判断为误动作,避免造成事故。

综上,剩余电流动作保护器的保护装置是为确保用电安全的重要措施之一,在防止直接接触电击事故中,剩余电流动作保护器作为一种附加保护措施的;而在间接接触的漏电电击防护上也只是一种安全防护性的安全措施。在目前的防护措施中,剩余电流动作保护器体现了明显的在安全防护,同时也存在许多的不足。所以,为了更加全面的进行用电安全防护,安装剩余电流保护装置,正确使用剩余电流保护器是必要的,但不能代替其它各项用电安全防护措施。还要注意的是,在安装和使用电线、电器设备时,要严格按规定的法规、标准以及要求,根据实际安装情况,采取相应的安全防护措施,以便确保用电安全,提高防护.陛能。四、加强剩余电流动作保护器的正确运用,提高电力系统的分级保护能力随着我国电网事业的快速发展,各种电线生产企业的竞争不断加大,对剩余电流动作保护器的质量提出了更高的要求,在继电保护装置中,种种因保护器质量问题导致的短路安全事故也不断发生,安装质量不高、负荷过重、配电设备没有进行定期检修等原因同样成为制约电力系统安全运行的障碍。由此,可以从以下几个方面改进;

3.1在加强监督电网线路的剩余电流保护装置的质量上进行严格要求,以期提高线路质量,这是加强继电保护的基础性建设,以保证我国电网稳定长期有效运行。

3.2提高工作人员的作业能力,定期进行技能培训学习,技术监督和指导,加强员工的从业资格的考察与训练,不断提高员工的技术水平和配电网知识。

3.3建立现代网络科学化管理设施,提高电网操控监督效率,为实现配电网继电保护提供一个安全、科学、高效的网络化管理环境,建立事故应急机制体系,完善事故预警机制,从而提高处理障碍的能力。

此外,由于各种环境、气候、地理等方方面面的自然和人为因素的差异,所造成的各种关于剩余电流动作保护器的系统故障也多种多样,针对不同的故障管理,采取不同的恢复措施,这就要求我们在实际电力工作当中注意搜集配电线路数据信息、整理数据、分析数据的能力,总结经验教训,并且通过加强各相关部门的交流与合作,不断的发现剩余电流保护器装置的故障问题,研发新技术,推广使用,这样,才能提高抗干扰能力,以便于及时发现和解决电网运行故障,保障供电系统的稳定,为我国配电线路以及电力事业的提供良好的运行环境和发展机制。

4安科瑞ASJ系列产品介绍

安科瑞ASJ系列剩余电流动作继电器和多回路剩余电流监测仪可与低压断路器或低压接触器等组成组合式剩余电流保护装置,主要适用于交流50Hz,额定电压400V及以下的TT和TN系统配电线路,用来对电气线路进行接地故障保护,防止接地故障电流引起的设备损坏和电气火灾事故,也可用来对人身触电危险提供间接接触保护。

ASJ10/20系列剩余电流动作继电器

ASJ60系列剩余电流监测仪

4.1功能介绍

ASJ10/20系列剩余电流动作继电器具有以下功能:A型或者AC型剩余电流测量,剩余电流越限报警指示,额定剩余动作电流可设定,极限不驱动时间可设定,两组继电器输出,具有就地,远程“测试"、“复位"功能;

ASJ60系列剩余电流监测仪具有以下功能:16路剩余电流监测,1路预警继电器输出,16路报警继电器输出,2路DI输入,自动重合闸功能,远程通讯功能,远程分合闸功能。

4.2技术指标

ASJ10/20系列剩余电流动作继电器技术指标

项目

指标

AC型

A型

辅助电源

电压

AC110/220V(±10%)

AC/DC85~270V


功耗

<5W

<5W


输入

额定剩余动作

电流In

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)


极限不驱动时间△t

0.1、0.5(s)

0、0.06、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、4、10(s)


额定剩余不动作

电流Ino

50%In

50%In

动作特性

AC正弦交流电流

AC正弦交流电流、

脉动直流电流

频率

50Hz±5Hz

50Hz±5Hz

动作误差

-20%~-10%In

-20%~-10%In

输出

输出方式

一组常开、一组转换

一组常闭或常开、一组转换

触点容量

5A250VAC

5A30VDC

AL1:8A250VAC;5A30VDC

AL2:6A250VAC;5A30VDC

复位方式

就地、远程

就地、远程、自动

环境

工作温度

运行温度:-20℃~+55℃,存储温度:-30℃~+70℃

工作湿度

≤95%RH,不结露,无腐蚀性气体场所

海拔高度

≤2000m

污染等级

3级

安装类别

Ⅲ类

ASJ60系列剩余电流监测仪技术指标

项目

指标

电源

电压范围

AC/DC85V~265V

大功耗

≤10VA

输入

大测量支路数

16路

剩余电流测量范围

1mA~30A

额定剩余动作电流I△n

1mA~30A连续可调

动作特性

AC正弦交流电流及脉动直流电流

频率

50Hz±5Hz

动作延时

0~10s可设

开关量

2路无源干接点输入

输出

输出方式

1路水浸报警继电器(常开)

16路剩余电流报警继电器(常开)

触点容量

AC250V/3ADC30V/3A

重合闸

次数

0~99连续可设

间隔时间

0~999秒连续可设

通讯

方式1

RS485通讯,Modbus-RTU协议

方式2(可选)

4G无线通讯

环境要求

温度

工作温度:-10℃~55℃,存储温度:-30℃~70℃

湿度

≤95%,不结露

海拔

≤2500m

平均工作时间

≥50000小时

4.3选用说明

剩余电流动作继电器在应用时应注意低压系统的接线型式。

系统形式

系统接线

说明

TT系统

采用ASJ。因为当发生单相接地故障时,故障电流很小,且较难估计,达不到开关的动作电流,外壳上将出现危险电压。

TN-S系统

可采用ASJ。更快速灵敏切断故障,以提高安全可靠性,此时PE线不得穿过互感器,N线穿互感器,且不得重复接地。

其余接线型式需要改造成以上两种型式使用,防止出线误动作或者不动作的情况。剩余电流互感器的选择应根据主回路的额定电流为参考选择,

型号

孔径

主回路额定电流

变比

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

实际应如图所示,互感器安装在主回路或者支路上,通过测量剩余电流判断是否驱动断路器动作。

ASJ10/20剩余电流继电器典型应用

ASJ60剩余电流监测仪典型应用

4.4注意事项

当采用剩余电流动作保护器(RCD)作为电击防护附加防护措施时,应符合下列规定:

  • 额定剩余电流动作值不应大于30mA;

  • 额定电流不超过32A的下列回路应装设剩余电流动作保护器(RCD):

  • 供一般人员使用的电源插座回路;

  • 室内移动电气设备;

  • 人员可触及的室外电气设备。

  • 剩余电流动作保护器(RCD)不应作为的保护措施;

  • 采用剩余电流动作保护器(RCD)时应装设保护接地导体(PE)。

参考文献:

【1】许建安.电力系统继电保护[M].北京:中国水利水电出版社.2005.

【2】钟自勤.继电保护装置及二次回路故障检修典型实例『M1.北京:机械工业出版社.2006.

【3】樊志忠.1OkV电力变压器在供电系统中常见的故障及做好继电保护的措施[1]l建材与装饰(中旬刊),2002,8(1O):55—56.

【4】邹阳.论供电系统中电力变压器的继电保护措施Ⅱ].广东科技,2008,8(10):45~46.F

【5】何德智.剩余电流动作保护器分级保护方式及正确运用措施探讨.

【6】安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.06版


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