新型低壓配電系統(tǒng)阻性漏電電流檢測(cè)裝置研究分析

新型低壓配電系統(tǒng)阻性漏電電流檢測(cè)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(jiǎn)稱“漏保”）安裝率逐年提高，但運(yùn)行情況不容樂(lè)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(zhuān)業(yè)知識(shí)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“漏保”退出運(yùn)行。本文對(duì)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(chǎng)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(cè)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(jiǎn)稱“漏保”）安裝率逐年提高，但運(yùn)行情況不容樂(lè)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(zhuān)業(yè)知識(shí)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“漏保”退出運(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(dòng)作。有句俗語(yǔ)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(xiě)照；而且此類(lèi)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(shí)，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(chǎng)攜帶及安裝布防。當(dāng)總漏保或干線漏保出現(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(gè)或多個(gè)支線，提高搶修效率。該設(shè)備將漏電流測(cè)量技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)快速布設(shè)，對(duì)線路漏電情況實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，工作人員利用移動(dòng)App隨時(shí)隨地及時(shí)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(shí)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(shí)間和人力物力投入，同時(shí)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(huì)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(cè)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(cè)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)低壓配電線路絕緣漏電檢測(cè)，而剩余電流檢測(cè)原理檢測(cè)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(lái)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(cè)裝置，具有檢測(cè)精度高、抗干擾性能好、操作使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。由于新型阻性漏電電流檢測(cè)裝置具有檢測(cè)精度高、抗干擾性能好、操作使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，這種阻性漏電電流檢測(cè)技術(shù)是漏電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向，由此研發(fā)的漏電電流檢測(cè)設(shè)備將取代以往利用剩余電流檢測(cè)原理檢測(cè)的相關(guān)探測(cè)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(cè)技術(shù)，其檢測(cè)精度可達(dá)1mA，而且檢測(cè)原理沒(méi)有誤差，這比之前利用剩余電流檢測(cè)原理檢測(cè)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算操作，與ADE7953計(jì)量芯片通訊完成漏電電流；連接GPRS模塊，實(shí)現(xiàn)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳至云端服務(wù)器；并通過(guò)云端服務(wù)器接收移動(dòng)App終端指令。（二）云端聯(lián)網(wǎng)測(cè)量系統(tǒng)圖漏電電流采集器通過(guò)GPRS通訊將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳至云端服務(wù)器；移動(dòng)終端設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)云端服務(wù)器；讀取采集器測(cè)量到的數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令通過(guò)服務(wù)器傳至采集器；如果出有漏電電流超限問(wèn)題，可通過(guò)終端顯示通知相關(guān)負(fù)責(zé)人有報(bào)警信息。該設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）安裝簡(jiǎn)便，可以方便的現(xiàn)場(chǎng)安裝布防，適合多人同時(shí)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(cè)試點(diǎn)；2）在線檢測(cè)，可以安裝在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)檢測(cè)漏電流數(shù)據(jù)；釋放人力資源；3）及時(shí)傳輸并告警：數(shù)據(jù)可以及時(shí)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器，并通過(guò)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(hào)后，可以及時(shí)上傳并通知給相關(guān)工作人員現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題；4）適用性廣泛，有兩種類(lèi)型鉗表，適用于各種場(chǎng)所漏電電流的測(cè)量；具有一定的防水等級(jí)，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(cè)試數(shù)據(jù)分析，儀器操作使用更方便，利于現(xiàn)場(chǎng)高效、安全的開(kāi)展工作；6）寬量程測(cè)量，漏電流寬范圍測(cè)量1mA～1000mA，無(wú)需切換檔位；7）持久工作，大容量鋰電池供電，工作時(shí)間不小于72h；8）綜合充電裝置：將采集盒放入便攜箱內(nèi)，無(wú)需人為接線，即可同時(shí)對(duì)10臺(tái)設(shè)備進(jìn)行充電；9）自動(dòng)排序，可以讀取各個(gè)節(jié)點(diǎn)電流信息并顯示；漏電流可以從大到小可自動(dòng)排序，方便快速查到哪路的漏電流大小；10）曲線圖繪制，可以繪制測(cè)試數(shù)據(jù)電流大小與時(shí)間的曲線圖，使用人員可以對(duì)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(guò)手機(jī)掃描設(shè)備箱或說(shuō)明書(shū)中的二維碼下載App，方便快捷；2）App軟件支持多人可對(duì)同一組測(cè)試方案進(jìn)行修改，提高工作效率；3）自動(dòng)排序：可以讀取各個(gè)節(jié)點(diǎn)電流信息并顯示；漏電流可以從大到小可自動(dòng)排序，方便快速查到哪路的漏電流大?。?）曲線圖繪制：可以繪制測(cè)試數(shù)據(jù)電流大小與時(shí)間的曲線圖，用戶可以對(duì)曲線圖控制拉伸或縮放顯示；5）漏電電流測(cè)量：可測(cè)量漏電電流值，設(shè)置報(bào)警量限后，實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)報(bào)警功能；主動(dòng)上傳報(bào)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(tái)采集器；App通過(guò)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(gè)節(jié)點(diǎn)漏電電流可以從大到小可自動(dòng)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(jí)，用戶登陸時(shí)可自動(dòng)檢測(cè)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(jì)減少相應(yīng)的故障點(diǎn)；3）機(jī)箱采用專(zhuān)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(tái)采集器同時(shí)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(duì)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(guò)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(gè)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(duì)模塊自身充電。2）漏電采集系統(tǒng)的時(shí)間統(tǒng)一，各漏電采集模塊采用GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)模塊是通過(guò)GPRS公網(wǎng)連接服務(wù)器，讀取服務(wù)器時(shí)間，完成網(wǎng)絡(luò)的授時(shí)；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(shí)間；高精度時(shí)鐘芯片是保持短時(shí)間內(nèi)，時(shí)間運(yùn)行精度，減少GPRS通訊數(shù)據(jù)量的同時(shí)，也有效地保證了在無(wú)網(wǎng)絡(luò)時(shí)也可以維持各采集模塊時(shí)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(wú)線公網(wǎng)，連接服務(wù)器，定時(shí)上傳漏電電流信息，一旦出現(xiàn)漏電電流超量限后會(huì)立即上傳；用戶通過(guò)掌機(jī)訪問(wèn)云端服務(wù)器獲取各漏電電流信息，可以時(shí)時(shí)查看，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)有漏電信息后，會(huì)及時(shí)下發(fā)通報(bào)。結(jié)語(yǔ)：該新型低壓漏電排查裝置應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)后，可以提高