低壓線路故障查找與線路保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：在三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，中性線斷線是一種常見故障（如輸電線路中性線被竊賊盜割或大風(fēng)刮斷;施工機(jī)械違章操作，導(dǎo)致中性線被掛斷;三相不平衡，導(dǎo)致中性線線路過流，進(jìn)而發(fā)展為中性線過熱熔斷），而配電負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷，因用戶電器的啟停具有很大的不確定性，所以難以做到三相負(fù)荷完全平衡，同時在負(fù)荷較重的情況下供電距離較遠(yuǎn)的供電區(qū)域還易出現(xiàn)末端低電壓現(xiàn)象。以上這些都是低壓線路的異常情況。

當(dāng)發(fā)生中性線斷線時，中性點(diǎn)向重負(fù)荷相產(chǎn)生位移，使相電壓降低，而輕負(fù)荷相電壓升高。三相負(fù)荷不平衡度越嚴(yán)重，中性點(diǎn)位移量越大，負(fù)荷側(cè)相電壓越不對稱，電壓畸變越嚴(yán)重，一旦中性點(diǎn)位移偏大，不可避免地引發(fā)過電壓燒毀用戶電器的事故。一旦人體接觸這些電氣設(shè)備外殼，會造成觸電傷亡事故。因此，本文針對低壓線路故障查找與線路保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：低壓線路;故障查找;線路保護(hù)系統(tǒng)

一、應(yīng)用背景與系統(tǒng)功能

農(nóng)村低壓電網(wǎng)一般都是三相四線制供電，當(dāng)中性線因故斷開，同時三相負(fù)荷不平衡時，將引起線路的各相電壓畸變，從而導(dǎo)致某相的負(fù)載電壓升高而造成該相部分電器設(shè)備燒毀。若此時中性線斷路點(diǎn)后側(cè)電器設(shè)備存在外殼漏電時，相當(dāng)于帶相電壓，一旦人體接觸這些電器設(shè)備外殼，就會造成觸電事故。為杜絕此類事故發(fā)生，同時提高農(nóng)村低壓線路的故障查找水平，國網(wǎng)安徽宿州供電公司在原10kV配網(wǎng)智能架空線路故障查找系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研發(fā)成功了低壓線路故障查找與線路保護(hù)系統(tǒng)（本文簡稱系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)了斷相線失電和斷中性線2種狀態(tài)的故障報(bào)警與線路保護(hù)。

（1）該系統(tǒng)將農(nóng)村380V低壓電網(wǎng)分成有多個分支的網(wǎng)狀系統(tǒng)，當(dāng)某個分支失電時，裝置將發(fā)出報(bào)文到后臺主站，通知低壓臺區(qū)哪一低壓分支停電了。這時，供電所的人員就可主動上門進(jìn)行維修，變被動停電維護(hù)為主動停電維護(hù)，從而降低客戶的投訴率。

（2）在檢測到三相四線制供電系統(tǒng)中性線斷線后，一方面，在中性線斷線點(diǎn)后側(cè)自動投入臨時工作接地點(diǎn)，使三相電壓達(dá)到基本平衡，用戶電壓在用電設(shè)備額定范圍內(nèi)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行和防止事故的進(jìn)一步發(fā)展;另一方面，在檢測到斷中性線故障后及時動作，可使變壓器下面綜合配電箱跳閘，避免燒毀電器設(shè)備。同時，將故障信息發(fā)送到后臺的故障查找系統(tǒng)，通知相關(guān)人員進(jìn)行維修。當(dāng)供電所人員完成維修后，系統(tǒng)自動恢復(fù)原來的中性線工作。

該系統(tǒng)還可實(shí)時監(jiān)測低壓線路的末端電壓值，對三相不平衡發(fā)出告警，供電所人員可以根據(jù)此信息動態(tài)平衡線路負(fù)荷;監(jiān)測到的末端低電壓狀況，還可為線路的低電壓治理提供依據(jù)。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由前端的智能故障指示與斷中性線保護(hù)裝置、物聯(lián)網(wǎng)云端系統(tǒng)以及相關(guān)的手機(jī)APP組成。運(yùn)維人員主要依靠安裝在手機(jī)上的APP軟件獲得相關(guān)的設(shè)備信息，并對整個保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置和更改。應(yīng)用低壓線路故障查找與線路保護(hù)系統(tǒng)，需要在線路上安裝DLB-I型低壓故障指示與斷中性線保護(hù)裝置（以下簡稱DLB-I型裝置），如圖1所示。

三、工作原理

相線失電：DLB-I型裝置直接檢測相電壓，當(dāng)相電壓低或無電壓時，可判斷線路該相失電。

斷中性線：DLB-I型裝置利用中性線斷線故障時，由于三相負(fù)載不平衡導(dǎo)致的各相電壓不平衡形成保護(hù)判據(jù)，在準(zhǔn)確判別故障后，自動投入臨時工作接地線，使三相電壓基本保持平衡，以此保證用戶設(shè)備正常工作。

系統(tǒng)可同時將故障信息傳送至供電公司的故障查找物聯(lián)網(wǎng)云端上，物聯(lián)網(wǎng)云端綜合判斷后，將故障信息發(fā)送到相關(guān)檢修人員的手機(jī)上，提醒檢修人員查找故障點(diǎn)，以盡早排除故障，提高供電可靠性，保證用戶安全用電。同時，它也可以將停電信息發(fā)送給該條線路的用戶，提高供電服務(wù)的滿意度。

四、安裝與應(yīng)用

將DLB-I型裝置安裝在農(nóng)村低壓線路的分支線路首端合適的電桿上，其后任何位置斷中性線、失電時系統(tǒng)都能起到告警保護(hù)作用。如圖2所示。

運(yùn)維人員用自己的手機(jī)號登錄APP，可以實(shí)時得到自己所管理配電線路的運(yùn)行情況，當(dāng)故障發(fā)生時，會知道線路發(fā)生了哪些故障（接地、短路），哪些故障在哪些相線上發(fā)生。即使沒有故障，也會收到一些運(yùn)行信息，提示用戶提前進(jìn)行運(yùn)行與維護(hù)。在低壓線路這一側(cè)，也能夠?qū)崟r得到線路的三相末端電壓等實(shí)時數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)，配合換相開關(guān)等設(shè)備調(diào)整線路的負(fù)荷，從而達(dá)到負(fù)載均衡和三相不平衡治理的目的。同時，當(dāng)發(fā)生低電壓現(xiàn)象時，也可通知供電公司進(jìn)行線路調(diào)整。

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（作者單位：國網(wǎng)通遼市供電公司城東供電服務(wù)中心）

作者簡介：郭世輝，男，吉林四平人;漢族;學(xué)歷：大專;職稱：高級工;職務(wù)：工作負(fù)責(zé)人;研究方向：高低壓線路及設(shè)備。