新型低壓配電系統(tǒng)阻性漏電電流檢測裝置研究分析

新型低壓配電系統(tǒng)阻性漏電電流檢測裝置研究分析

摘要：隨著電力行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，漏電保護(hù)器（以下簡稱“漏保”）安裝率逐年提高，但運(yùn)行情況不容樂觀，由于漏電導(dǎo)致的停電現(xiàn)象有所增加，很多用戶由于專業(yè)知識不強(qiáng)等原因，一旦漏卻就很難找到漏電點(diǎn)，為了能繼續(xù)用電，只能將“漏?！蓖顺鲞\(yùn)行。本文對新型低壓配電漏電排查裝置進(jìn)行了分析、闡述，希望利用該裝置提高現(xiàn)場人員快速查找漏電點(diǎn)，從而提高低壓電網(wǎng)的供電可靠性。Keys：新型低壓配電系統(tǒng)；阻性漏電電流檢測裝置隨著電力行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，漏電保護(hù)器（以下簡稱“漏?！保┌惭b率逐年提高，但運(yùn)行情況不容樂觀，由于漏電導(dǎo)致的停電現(xiàn)象有所增加，很多用戶由于專業(yè)知識不強(qiáng)等原因，一旦漏電卻很難找到漏電點(diǎn)，為了能繼續(xù)用電，只能將“漏?！蓖顺鲞\(yùn)行。但隨著“漏?！蓖顺龅臄?shù)量增加，用戶漏電電流逐步上升，最終導(dǎo)致變壓器總保護(hù)動作。有句俗語講得好“前腳走、后腳跳”就是變壓器漏保頻繁跳閘的真實(shí)寫照；而且此類停電現(xiàn)象具有隨機(jī)性、間隙性和隱蔽性等特點(diǎn)，當(dāng)此停電現(xiàn)象發(fā)生時，很難快速知曉停電原因，如果是總漏保跳閘，又很難快速定位漏電點(diǎn)、隔離漏電點(diǎn)并恢復(fù)供電。新型低壓漏電排查裝置主要應(yīng)用于低壓電力線路的漏電排查工作，可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)及供電故障排查工作；方便現(xiàn)場攜帶及安裝布防。當(dāng)總漏?；蚋删€漏保出現(xiàn)跳閘情況后，將該產(chǎn)品布設(shè)到相應(yīng)變壓器輸出的干、支路節(jié)點(diǎn)，就能夠快速有效地找到將可能存在漏電的一個或多個支線，提高搶修效率。該設(shè)備將漏電流測量技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對各個監(jiān)測點(diǎn)快速布設(shè)，對線路漏電情況實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，工作人員利用移動App隨時隨地及時并準(zhǔn)確地查看變壓器出線端總漏電電流、用戶端分支漏電電流和供電線路中漏電電流，并以隨時間變化的曲線形式呈現(xiàn)，甚至在漏電跳閘前，就可以根據(jù)漏電曲線中出現(xiàn)的漏電峰值，定位漏電支線，定位并排除故障。大大提高了排查漏電跳閘故障點(diǎn)的工作效率，減少排障時間和人力物力投入，同時提高了供電服務(wù)質(zhì)量和供電可靠性。一、研究背景隨著各種電氣設(shè)備及家用電器用量的陡增，電氣火災(zāi)事故也隨之劇增。配電線路及電氣設(shè)備由于線路老化或機(jī)械損傷，絕緣性能下降而產(chǎn)生漏電。會產(chǎn)生以下危害：絕緣破損可能發(fā)生接地故障，引起電氣火災(zāi)；漏電使部分電流流入大地，造成能源浪費(fèi)；人體接觸故障電壓引起電擊，危及生命安全。絕緣檢測是防止漏電及預(yù)防電氣火災(zāi)的有效方法。通常使用電流互感器利用剩余電流檢測原理來實(shí)現(xiàn)低壓配電線路絕緣漏電檢測，而剩余電流檢測原理檢測漏電存在局限性：剩余電流中除漏電電流外還含有容性電流，以剩余電流為準(zhǔn)來判斷電路的絕緣存在較大誤差。本項(xiàng)目將研究一種新型阻性漏電電流檢測裝置，具有檢測精度高、抗干擾性能好、操作使用簡單的特點(diǎn)。由于新型阻性漏電電流檢測裝置具有檢測精度高、抗干擾性能好、操作使用簡單的特點(diǎn)，這種阻性漏電電流檢測技術(shù)是漏電檢測技術(shù)的發(fā)展方向，由此研發(fā)的漏電電流檢測設(shè)備將取代以往利用剩余電流檢測原理檢測的相關(guān)探測設(shè)備，具有較好的推廣前景。技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)：（1）高精度。使用新型的阻性漏電電流檢測技術(shù)，其檢測精度可達(dá)1mA，而且檢測原理沒有誤差，這比之前利用剩余電流檢測原理檢測漏電電流的精度提高了數(shù)十倍、數(shù)百倍。二、工作原理（一）設(shè)備工作原理該裝置以STM32為核心，完成控制整個系統(tǒng)的運(yùn)算操作，與ADE7953計量芯片通訊完成漏電電流；連接GPRS模塊，實(shí)現(xiàn)將測量數(shù)據(jù)傳至云端服務(wù)器；并通過云端服務(wù)器接收移動App終端指令。（二）云端聯(lián)網(wǎng)測量系統(tǒng)圖漏電電流采集器通過GPRS通訊將測量的數(shù)據(jù)傳至云端服務(wù)器；移動終端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)訪問云端服務(wù)器；讀取采集器測量到的數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令通過服務(wù)器傳至采集器；如果出有漏電電流超限問題，可通過終端顯示通知相關(guān)負(fù)責(zé)人有報警信息。該設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）安裝簡便，可以方便的現(xiàn)場安裝布防，適合多人同時安裝，以提高工作效率；采集盒有快速固定措施，可快速就近固定在測試點(diǎn)；2）在線檢測，可以安裝在現(xiàn)場自動檢測漏電流數(shù)據(jù)；釋放人力資源；3）及時傳輸并告警：數(shù)據(jù)可以及時傳輸?shù)皆贫朔?wù)器，并通過客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)查看和查詢歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)漏電流告警信號后，可以及時上傳并通知給相關(guān)工作人員現(xiàn)場處理問題；4）適用性廣泛，有兩種類型鉗表，適用于各種場所漏電電流的測量；具有一定的防水等級，適合各種環(huán)境；5）操作方便，使用App操作軟件可以實(shí)現(xiàn)儀器操控、測試數(shù)據(jù)分析，儀器操作使用更方便，利于現(xiàn)場高效、安全的開展工作；6）寬量程測量，漏電流寬范圍測量1mA～1000mA，無需切換檔位；7）持久工作，大容量鋰電池供電，工作時間不小于72h；8）綜合充電裝置：將采集盒放入便攜箱內(nèi)，無需人為接線，即可同時對10臺設(shè)備進(jìn)行充電；9）自動排序，可以讀取各個節(jié)點(diǎn)電流信息并顯示；漏電流可以從大到小可自動排序，方便快速查到哪路的漏電流大??；10）曲線圖繪制，可以繪制測試數(shù)據(jù)電流大小與時間的曲線圖，使用人員可以對曲線圖進(jìn)行拉伸或縮放顯示。該設(shè)備軟件有以下特點(diǎn)：1）通過手機(jī)掃描設(shè)備箱或說明書中的二維碼下載App，方便快捷；2）App軟件支持多人可對同一組測試方案進(jìn)行修改，提高工作效率；3）自動排序：可以讀取各個節(jié)點(diǎn)電流信息并顯示；漏電流可以從大到小可自動排序，方便快速查到哪路的漏電流大??；4）曲線圖繪制：可以繪制測試數(shù)據(jù)電流大小與時間的曲線圖，用戶可以對曲線圖控制拉伸或縮放顯示；5）漏電電流測量：可測量漏電電流值，設(shè)置報警量限后，實(shí)現(xiàn)測量自動報警功能；主動上傳報警信息；6）采集器采用GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊，每套產(chǎn)品配置10臺采集器；App通過云端服務(wù)器與采集器可以任意增、減配置，不受數(shù)量約束；7）App軟件可以顯示干線、各支線漏電電流并分析線路中漏電電流大小，各個節(jié)點(diǎn)漏電電流可以從大到小可自動排序，方便用戶查找并判斷故障點(diǎn)；8）App軟件可以實(shí)現(xiàn)在線升級，用戶登陸時可自動檢測更新。三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與接線1）機(jī)殼采用工程塑料一次成型注塑，具有一定的防水能力；2）鉗表與采集盒一體化設(shè)計減少相應(yīng)的故障點(diǎn)；3）機(jī)箱采用專業(yè)工程塑料制成；具有防塵、防潮和防震等優(yōu)點(diǎn)；4）采集器可以直接放入儀器箱直接充電，一次滿足10臺采集器同時充電，提高了充電效率，并減少了接線操作。四、設(shè)備主要特點(diǎn)1）便捷式智能集成充電方法，采用大功率交直流電轉(zhuǎn)換電路滿足對漏電采集裝置的各模塊供電，各模塊內(nèi)置有小型智能充電系統(tǒng)，可以完成自身的充電過程與其他模塊的充電互不影響；統(tǒng)一一體化的充電裝置結(jié)構(gòu)適用于各個漏電采集模塊的放置充電；接觸式充電接口，可以使漏電采集模塊依據(jù)自身重力特點(diǎn)，自然接合，完成對模塊自身充電。2）漏電采集系統(tǒng)的時間統(tǒng)一，各漏電采集模塊采用GPRS無線數(shù)據(jù)模塊是通過GPRS公網(wǎng)連接服務(wù)器，讀取服務(wù)器時間，完成網(wǎng)絡(luò)的授時；服務(wù)器與各漏電采集器的GPRS模塊通訊為漏電采集器提供標(biāo)準(zhǔn)時間；高精度時鐘芯片是保持短時間內(nèi)，時間運(yùn)行精度，減少GPRS通訊數(shù)據(jù)量的同時，也有效地保證了在無網(wǎng)絡(luò)時也可以維持各采集模塊時間的統(tǒng)一性。3）基于GPRS和云端服務(wù)器通訊功能，采漏電采集模塊均采用GPRS無線公網(wǎng)，連接服務(wù)器，定時上傳漏電電流信息，一旦出現(xiàn)漏電電流超量限后會立即上傳；用戶通過掌機(jī)訪問云端服務(wù)器獲取各漏電電流信息，可以時時查看，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)有漏電信息后，會及時下發(fā)通報。結(jié)語：該新型低壓漏電排查裝置應(yīng)用于現(xiàn)場后，可以提高