新型低压配电系统阻性漏电电流检测装置研究分析

新型低压配电系统阻性漏电电流检测装置研究分析

摘要：随着电力行业的发展与进步，漏电保护器（以下简称“漏保”）安装率逐年提高，但运行情况不容乐观，由于漏电导致的停电现象有所增加，很多用户由于专业知识不强等原因，一旦漏却就很难找到漏电点，为了能继续用电，只能将“漏保”退出运行。本文对新型低压配电漏电排查装置进行了分析、阐述，希望利用该装置提高现场人员快速查找漏电点，从而提高低压电网的供电可靠性。Keys：新型低压配电系统；阻性漏电电流检测装置随着电力行业的发展与进步，漏电保护器（以下简称“漏保”）安装率逐年提高，但运行情况不容乐观，由于漏电导致的停电现象有所增加，很多用户由于专业知识不强等原因，一旦漏电却很难找到漏电点，为了能继续用电，只能将“漏保”退出运行。但随着“漏保”退出的数量增加，用户漏电电流逐步上升，最终导致变压器总保护动作。有句俗语讲得好“前脚走、后脚跳”就是变压器漏保频繁跳闸的真实写照；而且此类停电现象具有随机性、间隙性和隐蔽性等特点，当此停电现象发生时，很难快速知晓停电原因，如果是总漏保跳闸，又很难快速定位漏电点、隔离漏电点并恢复供电。新型低压漏电排查装置主要应用于低压电力线路的漏电排查工作，可广泛应用于电力行业及供电故障排查工作；方便现场携带及安装布防。当总漏保或干线漏保出现跳闸情况后，将该产品布设到相应变压器输出的干、支路节点，就能够快速有效地找到将可能存在漏电的一个或多个支线，提高抢修效率。该设备将漏电流测量技术和物联网技术相结合，能够实现对各个监测点快速布设，对线路漏电情况实现在线监测，工作人员利用移动App随时随地及时并准确地查看变压器出线端总漏电电流、用户端分支漏电电流和供电线路中漏电电流，并以随时间变化的曲线形式呈现，甚至在漏电跳闸前，就可以根据漏电曲线中出现的漏电峰值，定位漏电支线，定位并排除故障。大大提高了排查漏电跳闸故障点的工作效率，减少排障时间和人力物力投入，同时提高了供电服务质量和供电可靠性。一、研究背景随着各种电气设备及家用电器用量的陡增，电气火灾事故也随之剧增。配电线路及电气设备由于线路老化或机械损伤，绝缘性能下降而产生漏电。会产生以下危害：绝缘破损可能发生接地故障，引起电气火灾；漏电使部分电流流入大地，造成能源浪费；人体接触故障电压引起电击，危及生命安全。绝缘检测是防止漏电及预防电气火灾的有效方法。通常使用电流互感器利用剩余电流检测原理来实现低压配电线路绝缘漏电检测，而剩余电流检测原理检测漏电存在局限性：剩余电流中除漏电电流外还含有容性电流，以剩余电流为准来判断电路的绝缘存在较大误差。本项目将研究一种新型阻性漏电电流检测装置，具有检测精度高、抗干扰性能好、操作使用简单的特点。由于新型阻性漏电电流检测装置具有检测精度高、抗干扰性能好、操作使用简单的特点，这种阻性漏电电流检测技术是漏电检测技术的发展方向，由此研发的漏电电流检测设备将取代以往利用剩余电流检测原理检测的相关探测设备，具有较好的推广前景。技术关键点及创新点：（1）高精度。使用新型的阻性漏电电流检测技术，其检测精度可达1mA，而且检测原理没有误差，这比之前利用剩余电流检测原理检测漏电电流的精度提高了数十倍、数百倍。二、工作原理（一）设备工作原理该装置以STM32为核心，完成控制整个系统的运算操作，与ADE7953计量芯片通讯完成漏电电流；连接GPRS模块，实现将测量数据传至云端服务器；并通过云端服务器接收移动App终端指令。（二）云端联网测量系统图漏电电流采集器通过GPRS通讯将测量的数据传至云端服务器；移动终端设备通过网络访问云端服务器；读取采集器测量到的数据，并发送控制指令通过服务器传至采集器；如果出有漏电电流超限问题，可通过终端显示通知相关负责人有报警信息。该设备具有以下优点：1）安装简便，可以方便的现场安装布防，适合多人同时安装，以提高工作效率；采集盒有快速固定措施，可快速就近固定在测试点；2）在线检测，可以安装在现场自动检测漏电流数据；释放人力资源；3）及时传输并告警：数据可以及时传输到云端服务器，并通过客户端进行数据查看和查询历史数据，当出现漏电流告警信号后，可以及时上传并通知给相关工作人员现场处理问题；4）适用性广泛，有两种类型钳表，适用于各种场所漏电电流的测量；具有一定的防水等级，适合各种环境；5）操作方便，使用App操作软件可以实现仪器操控、测试数据分析，仪器操作使用更方便，利于现场高效、安全的开展工作；6）宽量程测量，漏电流宽范围测量1mA～1000mA，无需切换档位；7）持久工作，大容量锂电池供电，工作时间不小于72h；8）综合充电装置：将采集盒放入便携箱内，无需人为接线，即可同时对10台设备进行充电；9）自动排序，可以读取各个节点电流信息并显示；漏电流可以从大到小可自动排序，方便快速查到哪路的漏电流大小；10）曲线图绘制，可以绘制测试数据电流大小与时间的曲线图，使用人员可以对曲线图进行拉伸或缩放显示。该设备软件有以下特点：1）通过手机扫描设备箱或说明书中的二维码下载App，方便快捷；2）App软件支持多人可对同一组测试方案进行修改，提高工作效率；3）自动排序：可以读取各个节点电流信息并显示；漏电流可以从大到小可自动排序，方便快速查到哪路的漏电流大小；4）曲线图绘制：可以绘制测试数据电流大小与时间的曲线图，用户可以对曲线图控制拉伸或缩放显示；5）漏电电流测量：可测量漏电电流值，设置报警量限后，实现测量自动报警功能；主动上传报警信息；6）采集器采用GPRS网络通讯，每套产品配置10台采集器；App通过云端服务器与采集器可以任意增、减配置，不受数量约束；7）App软件可以显示干线、各支线漏电电流并分析线路中漏电电流大小，各个节点漏电电流可以从大到小可自动排序，方便用户查找并判断故障点；8）App软件可以实现在线升级，用户登陆时可自动检测更新。三、设备结构与接线1）机壳采用工程塑料一次成型注塑，具有一定的防水能力；2）钳表与采集盒一体化设计减少相应的故障点；3）机箱采用专业工程塑料制成；具有防尘、防潮和防震等优点；4）采集器可以直接放入仪器箱直接充电，一次满足10台采集器同时充电，提高了充电效率，并减少了接线操作。四、设备主要特点1）便捷式智能集成充电方法，采用大功率交直流电转换电路满足对漏电采集装置的各模块供电，各模块内置有小型智能充电系统，可以完成自身的充电过程与其他模块的充电互不影响；统一一体化的充电装置结构适用于各个漏电采集模块的放置充电；接触式充电接口，可以使漏电采集模块依据自身重力特点，自然接合，完成对模块自身充电。2）漏电采集系统的时间统一，各漏电采集模块采用GPRS无线数据模块是通过GPRS公网连接服务器，读取服务器时间，完成网络的授时；服务器与各漏电采集器的GPRS模块通讯为漏电采集器提供标准时间；高精度时钟芯片是保持短时间内，时间运行精度，减少GPRS通讯数据量的同时，也有效地保证了在无网络时也可以维持各采集模块时间的统一性。3）基于GPRS和云端服务器通讯功能，采漏电采集模块均采用GPRS无线公网，连接服务器，定时上传漏电电流信息，一旦出现漏电电流超量限后会立即上传；用户通过掌机访问云端服务器获取各漏电电流信息，可以时时查看，服务器发现有漏电信息后，会及时下发通报。结语：该新型低压漏电排查装置应用于现场后，可以提高