三級漏保動作特性綜合檢測平臺研究

吳少雷 馮玉 胡躍云

摘 要：提出了一種三級漏保動作特性綜合快速檢測平臺的設(shè)計方案，從軟硬件兩個方面做詳細的說明和討論，可半自動完成串接模擬分級動作試驗，并能在近似不停電的情況下，完成漏保的定期檢測試驗。

關(guān)鍵詞：漏保；動作特性；可控硅

我國漏保（RCD）技術(shù)從上世紀末開始發(fā)展，經(jīng)過幾十年不斷完善已逐步成熟。在低壓電網(wǎng)，尤其是農(nóng)村低壓電網(wǎng)中漏保已廣泛安裝應(yīng)用，然而剩余電流動作保護器的狀態(tài)特性檢測一直是一個亟需解決的難題。為避免RCD越級動作擴大停電范圍，國網(wǎng)公司要求臺區(qū)按照三級漏保進行設(shè)置，相關(guān)標準對三級保護中每級保護的動作特性參數(shù)均有較為嚴格的配合要求。

在GB13955《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》標準中5.5款規(guī)定：“采用分級保護方式采用分級保護方式時，安裝使用前應(yīng)進行串接模擬分級動作試驗，保證其動作特性協(xié)調(diào)配合”。然而目前市面上的漏保檢測設(shè)備功能較為單一，只能對單臺漏保進行離線檢測，無法對RCD之間的保護配合特性進行有效檢測。

本文研究三級漏保動作特性綜合快速檢測技術(shù)，可實現(xiàn)串接模擬分級動作試驗，快速檢測三級漏保之間的動作協(xié)調(diào)配合特性。該裝置能保證RCD選型與保護定值整定的合理性，避免錯誤的整定值或有故障的漏保搶動擴大停電范圍的影響。

1 三級漏保串接模擬分級動作試驗

為了避免越級跳閘，三級漏保的動作值和分斷時間是需要相互配合的，越靠近用戶側(cè)，動作值和分斷時間就應(yīng)該越小。為了驗證三級漏保之間的配合，本文設(shè)計了一種串接模擬試驗裝置。

硬件上有三路交流220V電壓采樣功能，分別連接到第一級、第二級、第三級漏保的出線側(cè)，存在220V電壓時，表示該級漏保為合閘狀態(tài)，反之為分閘狀態(tài)。剩余電流注入到N極，采用變壓器將220V電壓降到6V后，串接可調(diào)電阻和電流采樣回路，并通過切換開關(guān)K控制剩余電流的流向，當K與上觸點接通時，剩余電流不注入漏保，此時可調(diào)整可調(diào)電阻得到需要的剩余電流，調(diào)整完畢后，再讓K與下觸點接通，將剩余電流注入到串接的三級漏保。剩余電流共注入三次，分別以第三級漏保、第二級漏保、第一級漏保的保護值作為設(shè)定值，三次注入都應(yīng)該是第三級漏保先動作，判斷為試驗通過，否則判斷為試驗失敗。

2 單臺漏保近似不停電試驗裝置

按相關(guān)規(guī)程規(guī)定，漏保在實際使用時，需要定期按試驗按鈕進行試驗，驗證漏保是否能正常工作，確保用電安全。然而漏保試驗時會造成短暫停電，影響供電可靠性。為了解決用電安全和用電可靠性之間的這種矛盾，本文設(shè)計了一種近似不停電試驗裝置。

裝置內(nèi)部有4個大電流可控硅，四個可控硅同步導(dǎo)通或關(guān)閉，分別并聯(lián)在ABCN四極的進線和出線之間，在漏保試驗期間，裝置不間斷檢測漏保出線側(cè)電壓，發(fā)現(xiàn)漏保出線側(cè)電壓跌落后，判斷為漏保分閘，在20ms內(nèi)導(dǎo)通4路可控硅，臨時接管負載，達到近似不停電的效果。可控硅接管后，實時測量A相可控硅兩端電壓，在漏保分閘而可控硅導(dǎo)通時，能測量到可控硅的壓降；當漏保合閘后，由于漏保內(nèi)部的機械觸點導(dǎo)通壓降低于可控硅，因此合閘后測量到的電壓近似為0，以此區(qū)分漏保是否已合閘。

在漏保非試驗期間，可控硅保持關(guān)閉狀態(tài)，即使檢測到漏保分閘，可控硅也不導(dǎo)通，避免漏保因線路漏電、過載、短路等情況而分閘時，可控硅導(dǎo)通影響用電安全和設(shè)備安全。

除了用于驗證漏保試驗功能是否正常，還可以結(jié)合圖3右半部分剩余電流注入部分功能，產(chǎn)生指定幅值和持續(xù)時間的剩余電流，注入到漏保中，在線驗證漏保的動作特性是否在合格范圍內(nèi)。

3 小結(jié)

本文設(shè)計的三級漏保動作特性綜合快速檢測平臺通過檢測漏保出線側(cè)相線和零線之間的電壓，檢測漏保分閘、合閘的狀態(tài)，可半自動完成串接模擬分級動作試驗，并能在近似不停電的情況下，進行漏保的試驗，在漏保在線檢測領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟效益。

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項目：國家電網(wǎng)有限公司科技項目資助（52120516001X）