供配电技术 第11章 漏电保护和防止窃电一般常识

第11章

漏电保护和防止窃电

一般常识

第11章漏电保护和防止窃电一般常识内容提要本章主要介绍漏电检测漏电保护器的基本原理电度计量方法防窃电的主要方法11.1低压电网的漏电保护

低压电网的漏电保护，是指当电网发生对地漏电并到一定程度时，为避免人身触电和设备损坏，而采取的技术防范措施。因而漏电保护的目的应是能够有效地防止各种因电网漏电可能造成的危害后果的发生。电流型漏电保护器如图所示

11.2电能计量

根据DL／T448—2000《电能计量装置技术管理规定》，电能计量装置包含各种类型的电能表，计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量箱(柜)。其电路构成如图11.9所示，虚线部分为二次回路。图11.9电能计量装置示意图11.2.2单相有功电能的计量单相交流电路有功功率的计算公式为

图11.10单相电路有功电能的测量（a）单相电路接线原理图（b）相量图

三相四线制电路可看成由三个单相电路组成的。其平均功率P等于各相有功功率之和，即无论三相电路是否对称，上述公式均可成立。如图11.11所示，常用三相四线式有功电能表（DT型）或三只单相有功电能表（DD型），按此接线方式进行三相四线制电路有功电能的测量。11.2.3三相四线制电路有功电能的测量

（a）原理接线图

（b）相量图图11.11三相四线制电路有功电能的测量三相四线制电路有功电能的测量

2．需要注意的是

三相四线制电路不能采用二表法测量电能，只有在三相电路完全对称的情况下，即时才允许，否则计量电能会产生误差。分析如下：

一般三相四线制电路中，三相电流之和。因此，各相负载消耗的瞬时功率为图11.12三相四线制电路二表法测量接线图测量三相瞬时功率应注意

二表法测量的三相瞬时功率因此按图11.12所示的接线方式测量三相瞬时功率时，将引起误差为11.3常见窃电的基本方法

11.3常见窃电的基本方法所谓窃电，是以非法占用电能为目的，采取各种手段窃用电能的行为。任何单位或个人有下列行为之一的，可认定为窃电行为：（1）在供电企业的供电设施上擅自接线用电：（2）绕越供电企业用电计量装置用电；（3）伪造或者开启供电企业加封的用电计量装置封印用电；（4）故意损坏供电企业用电计量装置用电；（5）故意使供电企业用电计量装置不准或失效用电；（6）采用其他方法窃电。11.3常见窃电的基本方法一个电能表计量电量的多少主要决定于：电压、电流、功率因数三要素和时间的乘积，只要改变任何一个要素都可以使电表慢转、停转甚至反转，从而达到窃电的目的；常见的窃电方式有欠流法窃电欠压法窃电移相法窃电扩差法窃电无表法窃电等五种类型。11.4 防治窃电技术措施

在防治窃电技术措施除采用专用计量箱或专用电表箱；采用防伪、防撬铅封；规范电表安装接线；规范互感器二次接地和表箱接地等外。现将一些做法介绍如下：（1）采用双向计量或逆止式电表。（2）三相四线用户改用三只单相表计量。（3）三相三线用户改用三元件电表计量。（4）低压用户配置漏电保护开关。（5）采用防窃电表。（6）禁止在单相用户间跨相用电。（7）防窃电新技术、新产品应用介绍。在现场安装无功补偿11.4.7防窃电新技术、新产品应用介绍1.外围防护型这类产品主要有各类防窃电电表箱、计量箱和配套的防伪封印、箱门锁头，构成外围防护系统。其思路是对计量装置加强防护，使窃电者难以下手，有效防止窃电行为。有关产品举例如下：（1）智能控制计量箱智能控制计量箱与本章第一节介绍的专用计量箱相比，其防窃电作用范围相同，即对五种常见窃电手法均有防范作用；

（3）并联电容器的控制方式

并联电容器的控制方式：固定控制和自动控制两种。

固定控制：并联电容器不随负荷的变化而投切。

自动控制：并联电容器的投切随着负荷的变化而变化，按某个参量进行分组投切控制，包括：

按功率因数进行控制；接负荷电流进行控制；接受电端的无功功率进行控制。

11.4.7防窃电新技术、新产品应用介绍

这种计量箱具有如下特点：①采用保险柜式结构，其箱体机械强度高，经久耐用，还具有闭锁、防撬等功能，有效防护计量装置；②采用电子密码钥匙控制，正常状态下(箱门不开启)不上电，具有无误动作、寿命长、免维护等特点；③通过智能控制装置，当表格门被非法打开后自动断电，且无法自行恢复送电；④电子密码钥匙授权方式和改码方便灵活且便于保密。

其特征在于它由：箱体、保险锁、铅封钉、防漏电断路器、出线及短路过载保护断路器；箱体用SMC、PC、金属等材质加工而成，箱体被设计成进线、计量、出线间隔的三部份，计量部份，可开关门上装的玻璃观察窗，加有保险锁及铅封钉，右边为带塑料翻盖门的控制部份，装有具有短路过载保护的断路器或同时具备防漏触电的漏电断路器。异常信息报警功能。终端实时采集、分析表计数据。一旦报警的条件满足，终端立即主动上报异常报警。当报警的条件消失后，终端会主动上送异常恢复信息。系统能提供多种异常报警，供电部门可以根据实际情况，合理配置。（1）计量箱门及表盖非法打开报警（2）终端上电、停电报警。（3）表计故障报警。（4）终端编程时间更改报警。（5）客户电量突变报警。（6）电能表停走报警。（7）计量装置参数更改报警。（8）电能表通讯异常报警。（9）电能表失压断流报警。（10）负荷过载报警。小结低压电网的漏电保护，是指当电网发生对地漏电并到一定程度时，为避免人身触电和设备损坏，而采取的技术防范措施。因而漏电保护的目的应是能够有效地防止各种因电网漏电可能造成的危害后果的发生。电能表俗称电度表，是电能计量装置的核心部分。其作用是计量负载消耗的或电源发出的电能。包括单相有功电能的计量，三相四线制电路有功电能的测量。常见的是从电能计量的基本原理入手。一个电能表计量电量的多少，主要决定于电压、电流、功率因数三要素和时间的乘积，只要改变三要素中的任何一个要素都可以使电表慢转、停转甚至反转。2.2供配电系统的无功补偿2.2.1电力用户的功率因数及对供电系统的影响

绝大多数用电设备都具有电感的特性。这些设备需要从电力系统吸收有功功率，还要吸收无功功率以产生所必需的交变磁场。功率因数是衡量电力用户供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标。1.电力用户供电系统中常用的功率因数（1）瞬时功率因数

（2）均权平均功率因数

（3）自然功率因数（4）总功率因数

2.

功率因数对供电系统的影响

当供电系统中输送的有功功率维持恒定的情况下，无功功率增大，即供电系统的功率因数降低将会引起：（1）系统中输送的总电流增加；（2）无功功率的增大而引起的总电流的增加，使有功功率损耗相应地增大。（3）供电系统电压损失增加。（4）发电机转子的励磁电流增加，则使转子绕组的温升超过允许范围。原动机的出力是以有功功率衡量的，发出的视在功率一定时，无功功率的增加，导致出力相对降低。3.

并联电容器补偿

1．并联电容器的型号

并联电容器的型号由文字和数字两部分组成，型号各部分所表示的意义如下：

单相电力电容器三相电力电容器2.2.3采用电力电容器无功补偿提高功率因数的方法

用电力电容器作无功补偿以提高功率因数，其电力电容器的补偿容量可用下式确定：

在计算补偿用电力电容器容量和个数时，应考虑到实际运行电压可能与额定电压不同（实际运行电压只能低于或等于额定电压），电容器能补偿的实际容量应按下式进行换算：

2.2.4并联电容的装设地点用户处的电容器补偿方式可分为就地补偿、分组（分散）补偿和集中补偿三种。

高压集中补偿

这种方式是在地面变电所6~10kV母线上集中装设移相电容器组。

低压成组补偿

把低压电容器组或无功功率自动补偿装置装设在车间动力变压器低压母线上。

分散就地补偿

将电容器组分别装设在各组用电设备或单独的大容量电动机处。

2.2.5

其它补偿提高功率因数的方法

①晶闸管控制电抗器（TCR）；②晶闸管投切电容器（TSC）

③复合开关投切电容器

④静止无功发生器（SVG）

⑤进相机补偿

；⑥调节发电机的励磁电流进行无功补偿；⑦串联补偿

。

1.晶闸管控制电抗器（TCR）TCR的基本原理图TCR的三相接线形式

2.晶闸管投切电容器（TSC）TSC的基本原理图3.复合开关投切电容器

实现电压过零导通和电流过零切断。适用于对低压无功补偿电容器的通断控制，由于投切电容无冲击电流，可实现快速无功补偿。基本工作原理是将晶闸管与继电器并接，使复合开关在接通和断开的瞬间具有晶闸管过零投切的优点，在正常接通期间又具有接触器无功耗的优点。其原理见图

复合开关原理图复合开关图片复合开关应用5.进相机补偿

进相机是一种用来对绕线式异步电动机进行就地无功补偿的节电装置，有自激式和它激式两种。基本工作原理是在电动机的转子回路中，增加一个导前于转子主电势90º

的附加电势，使电动机的功率因数得到改善。进相机接入绕线式异步电动机转子回路运行时的接线如图：1M一绕线式异步电动机；2M一进相机拖动电机；FZ一进相机进相机接线示意图进相机补偿实物静止电子式进相机基本原理

智能型电子式进相机采用微机计算机技术和交--交变频理论，电力电子器件通过控制产生与电动机转子同频，相位互差90度，幅值相当的电势，施加到绕线异步电动机的转子绕组上，以改变电机的转子和定子电流的相位，使异步电动机的功率因数明显提高。靖西信发铝自备发电厂6.调节发电机的励磁电流进行无功补偿田东小水电7.串联补偿串联补偿装置示意图平果500kV串补站平果500kV串补站例2-2某工厂建一10／0.4kV的车间变电所，车间变电所低压侧的计算视在功率Sc1为800kVA，无功计算负荷Qc1为540kvar，现要求车间变电所高压侧功率因数不低于0.9，如果在低压侧装设自动补偿电容器。问补偿容量需多少？补偿后车间总的机在计算负荷（高压侧）降低了多少？

解（1）补偿前的计算负荷和功率因数低压侧的有功计算负荷为低压侧的功率因数为变压器的功率损耗为变电所高压侧总的计算负荷为变电所高压侧的功率因数为（2）确定补偿容量要求在高压侧不低于0.9，补偿在低压侧进行，低压侧补偿后的功率因数为0.92来计算需补偿的容量。查表A-2选BW0.4-14-1型电容器，需要的数量为

n＝285.03／14＝21

实际补偿容量为

Qc＝21×14＝294kvar

补偿后的计算负荷和功率因数变电所低压侧视在计算负荷为此时变压器的功率损耗为变电所高压侧总的计算负荷为变电所高压侧的功率因数为

符合要求。

如结果小于0.9，则需重新计算，同时把一开始的设定值0.92取大一点，到的值满足要求为止。计算可得，需补偿的容量为294kvar，补偿后车间变电所高压测功率因数达到0.904，高压侧的总视在功率减少了77.86kVA。补偿前车间变电所变压器容量应选1000kVA，补偿后选800kVA即满足要求。2.3电力谐波及补偿滤波措施2.3.1电力谐波及其性质1．谐波的含义和性质国际上公认的谐波含义是：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整倍数。”由于谐波的频率是基波的整数倍数，因此也常称它为高次谐波。小结1.功率因数包括：（1）瞬时功率因数：其瞬时值可由功率因数表测得

（2）均权平均功率因数：均权平均功率因数是指某一规定时间内功率因数的平均值。（3）自然功率因（4）总功率因数2.

功率因数对供电系统的影响

当供电系统中输送的有功功率维持恒定的情况下，无功功率增大，即供电系统的功率因数降低。

会引起：系统中输送的总电流增加。使得设备及供电线路的有功功率损耗相应地增