低壓配網(wǎng)斷零保護的設(shè)計思路淺析

1、<p>　　低壓配網(wǎng)斷零保護的設(shè)計思路淺析</p><p>　　摘要:在低壓三相四線制系統(tǒng)中,零線斷線給供電企業(yè)和客戶造成的危害顯而易見。本文對零線斷線的原理和目前斷零保護的方法進行了分析，提出了利用繼電器過電壓防護原理設(shè)計專用斷零保護裝置的思路，供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：低壓;三相四線;零線斷線;設(shè)計;思路 </p><p>　　中圖分類號

2、：TM642+.2 文獻標識碼：A文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　陜西省地方電力（集團）有限公司定位于區(qū)域性大型配電網(wǎng)企業(yè)，為了保障電網(wǎng)的安全可靠運行，我們要不斷創(chuàng)新技術(shù)手段，創(chuàng)新管理模式。在配電網(wǎng)實際運行中，零線斷線所引起的過電壓將導(dǎo)致用戶設(shè)備大面積燒毀，不僅給用戶造成巨大損失，也使供電企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營陷入被動，此類故障影

3、響面廣、危害巨大。 </p><p>　　如果能設(shè)計研制一套斷零保護的專用裝置（零線斷線保護裝置）作為技術(shù)手段，并對原有配電網(wǎng)斷零保護的管理方法進行創(chuàng)新，兩種手段和方法綜合使用，可有效解決因零線斷線引起的電壓升高燒毀用戶設(shè)備的事故。 </p><p>　　配電網(wǎng)斷零保護專用裝置的設(shè)計，是企業(yè)踐行服務(wù)承諾、促進企業(yè)不斷發(fā)展的要求。 </p><p>　　1 低壓配網(wǎng)零

4、線斷線的原因及現(xiàn)象 </p><p>　　1.1 在三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，我們通常采用“TT”系統(tǒng)或“TN-C”系統(tǒng)兩種保護方式，系統(tǒng)中的零線能夠保證三相負荷的相電壓保持對稱。即零線的存在，能使各相負荷的相電壓恒等于電源的相電壓，而與負荷本身的性質(zhì)無關(guān)，也與負荷的變化無關(guān)，三相中任一相發(fā)生斷路，只會影響本相負荷，其余兩相的相電壓保持不變，這兩相的負荷仍能正常工作。但是，零線斷線后，在三相負荷不平衡時，中性點將

5、會位移，使斷點之后的三相電壓發(fā)生變化，造成三相電壓嚴重不對稱，有的相電壓升高，用電器可能被燒毀，有的相電壓會降低，用電器可能無法正常工作。 </p><p>　　1.2 在三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，零線斷線是一種常見故障，而配電變壓器的負荷大部分為單相負荷，因用戶電器的啟停具有很大的隨意性，所以很難做到三相負荷完全平衡。若發(fā)生零線斷線，則中性點向重負荷相產(chǎn)生位移，使該相電壓降低，而輕負荷相電壓升高。三相負荷不平衡

6、度越嚴重，中性點的位移量就越大，負荷側(cè)相電壓就越不對稱，電壓畸變越嚴重，一旦中性點位移偏大，就會不可避免地引發(fā)過電壓燒毀用戶電器的事故。 </p><p>　　2 目前低壓配網(wǎng)斷零保護的方法及缺陷 </p><p>　　2.1目前在斷零保護上采用的防范措施主要有： </p><p>　　a.盡量平均地分配負荷。 </p><p>　　b.加強

7、零線敷設(shè)和連接質(zhì)量。 </p><p>　　c.恰當選擇零線導(dǎo)線的線材并增大零線導(dǎo)線的截面積。 </p><p>　　d.采用可抵制諧波的變壓器。 </p><p>　　e.對主零線進行多處重復(fù)接地。 </p><p>　　f.不在零線上裝設(shè)熔斷器和開關(guān)。 </p><p>　　2.2 存在的缺陷 </p>

8、<p>　　以上這些防范措施雖然較為可靠，但都無法從根本上解決零線斷線所帶來的過電壓問題。特別是將零線重復(fù)接地，的確能使零線的電位接近地電位，在零線斷線后可為電流提供另一返回電源的通路，減小了中性點的位移，能一定程度上降低三相電壓的不平衡度，使故障好轉(zhuǎn)。但這種措施一是不能用于安裝有剩余電流動作保護器的“TT”系統(tǒng)中，二是其作用在負荷較重時較小，效果不理想，因此只適用于10kW以下負荷很輕的線路，而且供電網(wǎng)絡(luò)中需要重復(fù)接地的

9、地方太多，投資很大，帶來的維護量也很大。 </p><p>　　另外，對于有些因素造成的零線斷線，如大風(fēng)刮斷零線、車輛碰撞電桿或拉線導(dǎo)致零線被拽斷、違章操作施工機械導(dǎo)致零線被掛斷、零線被竊賊盜割等，原有配電網(wǎng)斷零保護對其無法防護，一旦發(fā)生這些意外，只能祈禱少燒點用戶設(shè)備。因此，創(chuàng)新的斷零保護在原理上更重視防護零線斷線后所產(chǎn)生的過電壓。 </p><p>　　3 低壓配網(wǎng)斷零保護的設(shè)計 &l

10、t;/p><p>　　3.1 低成本。三相四線制低壓供電系統(tǒng)覆蓋面非常龐大，應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，因此要求零線斷線保護裝置必須滿足相關(guān)規(guī)程、標準的要求。同時，為便于普及，還要以較低成本實現(xiàn)。 </p><p>　　3.2 元件選型。在考慮元件選型時，對于電壓元件，壓敏電阻、雙向晶閘管、雙向二極管等重量輕、體積小、價格低廉，但是受元件本身制造品質(zhì)和使用環(huán)境的溫度、濕度影響，其動作閾值有波動，不能精確動作

11、，易老化劣化，影響到整套裝置的效果。而過電壓繼電器雖重量重、體積大，但在電壓達到整定值時能夠可靠動作，定值調(diào)整方便，對環(huán)境要求不高，所以為保證電壓元件在電壓升高時可靠動作，選用過電壓繼電器。對于執(zhí)行元件，交流接觸器抗干擾性強，但長期使用后，鐵芯容易積存強度較高的剩磁，使接觸器的分斷動作不可靠。另外，若交流接觸器控制的設(shè)備長時間超負荷運行的話，接觸器觸點易粘連，不受二次線路控制，因此只能通斷負荷電流，不能切斷短路電流。而自動空氣開關(guān)在發(fā)生

12、短路或嚴重過負荷時能夠及時跳閘，也是用戶電表箱里的必備元件?？紤]經(jīng)濟性，選用帶分勵脫扣器的自動空氣開關(guān)。 </p><p>　　在考慮配置選擇時，如用戶為三相用電，則配三塊過電壓繼電器監(jiān)控三相相電壓，其接點并聯(lián)后接入脫扣器線圈，無論哪一相的電壓升高，均可使脫扣器線圈帶電，開關(guān)跳閘切斷電源。如用戶為單相用電，則配兩塊電壓繼電器，一塊過電壓繼電器，一塊低電壓繼電器，其接點并聯(lián)后接入脫扣器線圈，無論該相的電壓升高還是降

13、低，均可使脫扣器線圈帶電，開關(guān)跳閘切斷電源。如用戶無低電壓保護要求，則去掉低電壓繼電器即可。 </p><p>　　3.3 安裝位置。在考慮安裝位置時，從零線斷線后系統(tǒng)電壓的分布可知，斷點之后負荷側(cè)中性點才發(fā)生位移，產(chǎn)生過電壓。故零線斷線保護裝置僅能反映安裝位置之前的零線斷線故障，安裝時應(yīng)盡量靠近用戶電器?？紤]到一般電表之后線路、設(shè)備都屬于用戶，也都安裝有漏電保護器、小型斷路器或保險絲，分支線路首端安裝有普通塑殼

14、斷路器等，配電線路及電器設(shè)備是都能得到完善保護的。因此，對于三相電用戶，零線斷線保護裝置最合適的安裝位置是在用戶電表箱內(nèi)的進線總開關(guān)之后，電表之前。對于單相電用戶，零線斷線保護裝置最合適的安裝位置是在集中式多表位電能表箱之前。為降低使用成本，還可考慮用裝置中的執(zhí)行元件取代電表箱內(nèi)原來的進線總開關(guān)。此外，由于引發(fā)裝置動作的根本因素是過電壓，所以本裝置除了能保護零線斷線引起的過電壓，還能保護變壓器出線過電壓及其他故障產(chǎn)生的過電壓。 <

15、/p><p><b>　　4 效果預(yù)測 </b></p><p>　　4.1 提高了供電企業(yè)的安全管理水平 </p><p>　　安全生產(chǎn)是企業(yè)獲得效率、效益的基礎(chǔ)，是保障經(jīng)濟發(fā)展、保障用戶權(quán)利、穩(wěn)定社會的必需。安全生產(chǎn)管理的根本目的就是要保護生產(chǎn)者和用戶的生命健康，保護社會生產(chǎn)力，使之能正常生產(chǎn)；保護用戶的合法利益不受侵犯。在配電網(wǎng)運行中，零線斷

16、線故障導(dǎo)致的用戶設(shè)備燒毀等事故，制約了供電企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平的提高。 </p><p>　　專用斷零保護裝置在線路出現(xiàn)過電壓時，能快速動作，切斷電源，不誤動、不拒動，動作正確率為100%，避免了用戶設(shè)備燒毀事故的發(fā)生。 </p><p>　　4.2 客戶滿意度不斷提升 </p><p>　　原有低壓配電網(wǎng)供電方式薄弱環(huán)節(jié)在于，只要發(fā)生零線故障，引起客戶索賠，甚至?xí)?/p>

17、影響到電費回收等其他業(yè)務(wù)的開展，引發(fā)供電服務(wù)乃至嚴重社會事件。所以客戶滿意度是企業(yè)考核的重要指標之一，也是企業(yè)管理水平的直接體現(xiàn)。 </p><p>　　4.3 供電企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益雙豐收 </p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電器設(shè)備大量普及，用電量不斷增加。在配電網(wǎng)運行中，零線斷線故障時有發(fā)生，涉及面廣，給用戶的生產(chǎn)、生活帶來巨大損失，用戶反應(yīng)強烈，若處理不當，供電企業(yè)將面臨

18、責(zé)任界定、銷售電量、經(jīng)濟賠償、社會形象等損失，企業(yè)和客戶關(guān)系緊張，社會不穩(wěn)定因素增加，更重要的是影響了供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，嚴重損害了供電企業(yè)的良好形象。 </p><p>　　5 結(jié)束語:本成果應(yīng)用以后，避免了因零線斷線而導(dǎo)致用戶電器設(shè)備燒毀事故的發(fā)生，避免經(jīng)濟損失。減少了因低壓配電裝置故障造成停電的時間和次數(shù)，提高了供電可靠性，緩解了企業(yè)和客戶關(guān)系，也使低壓配電裝置管理更加精細化、規(guī)范化，對提高供電企業(yè)社會

19、形象具有積極意義。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　【1】三相四線制低壓配電網(wǎng)零線故障的分析，作者：劉仁山 關(guān)根志 王圈，《中國農(nóng)村水利水電》2002年第7期 </p><p>　　【2】380／220伏三相四線制低壓配電網(wǎng)零線斷線的危害及預(yù)防措施， 作者：藺萬祜，《華北電力技術(shù)》 1989年第10期 &