跌落式熔斷器跌落告警裝置的開發(fā)與應(yīng)用

黃澤龍 趙寶 崔軍 李曉芳

【摘 ?要】跌落式熔斷器廣泛用于配網(wǎng)，運(yùn)行中熔管發(fā)生跌落，無(wú)法發(fā)送告警信息，運(yùn)維人員不能及時(shí)掌握故障信息。本文介紹了一種跌落式熔斷器跌落告警裝置的開發(fā)與應(yīng)用，可通過(guò)在原有設(shè)備上，以較低實(shí)施成本，方便、快捷地實(shí)現(xiàn)跌落告警信息發(fā)送，提高運(yùn)維人員響應(yīng)速度，有利于設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】跌落式熔斷器;跌落;告警

跌落式熔斷器是10kV配網(wǎng)常見的一種短路保護(hù)開關(guān)，主要應(yīng)用于變壓器高壓側(cè)、線路末端或負(fù)載較小的分支線上。在變壓器、線路發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)，跌落式熔斷器熔絲熔斷，熔管動(dòng)觸頭失去熔絲的張力，在自身重力作用下，熔管跌落，從而迅速、有效切除故障設(shè)備或故障線路。熔管跌落后有明顯的斷開點(diǎn)，具備隔離開關(guān)的功能。同時(shí)，跌落式熔斷器操作方便、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、能夠適應(yīng)戶外環(huán)境，因此在10kV配電線路中得以廣泛應(yīng)用。

1 跌落式熔斷器運(yùn)行中存在的問(wèn)題

跌落式熔斷器在運(yùn)行中，主要存在以下問(wèn)題：

一是發(fā)生線路短路或變壓器短路等故障時(shí)，跌落式熔斷器熔管跌落，導(dǎo)致10kV線路或低壓用戶停電，運(yùn)維人員無(wú)法及時(shí)掌握線路故障及停電信息，易造成用戶停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，給用戶生產(chǎn)、生活帶來(lái)不便。

二是跌落式熔斷器單相跌落時(shí)，線路、變壓器缺相運(yùn)行，一方面會(huì)導(dǎo)致變壓器電流、電壓不平衡，變壓器鐵芯溫度升高，油溫升高，甚至燒毀變壓器;另一方面造成用戶電機(jī)等用電設(shè)備不能正常工作，甚至損壞。

三是按照公司配網(wǎng)管理優(yōu)化，中壓線路及變壓器由中壓運(yùn)維班組負(fù)責(zé)運(yùn)維，變壓器低壓端頭后段線路由低壓班組或?qū)俚毓╇娝\(yùn)維，遇有低壓用戶報(bào)修，稱片區(qū)無(wú)電時(shí)，無(wú)法判斷責(zé)任主體，以致出現(xiàn)不同班組、供電所重復(fù)工作，搶修不及時(shí)的情況。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文介紹了一種動(dòng)作可靠、實(shí)施成本低的跌落式熔斷器跌落告警裝置，在熔管跌落時(shí)，能夠發(fā)出告警信號(hào)，幫助運(yùn)維人員及時(shí)掌握后段線路、變壓器故障信息，達(dá)到快速響應(yīng)，減少線路停電或缺相運(yùn)行時(shí)間。

2 跌落告警裝置工作原理

跌落告警裝置由三個(gè)監(jiān)測(cè)端和一個(gè)發(fā)信端組成，原理圖如圖1所示。

三個(gè)監(jiān)測(cè)端基于水銀開關(guān)設(shè)計(jì)，分別固定在三相熔管上，熔管正常運(yùn)行狀態(tài)的角度下，水銀開關(guān)不導(dǎo)通。任一相熔管或多相熔管跌落時(shí)，監(jiān)測(cè)端告警回路導(dǎo)通，向發(fā)信端發(fā)送告警信號(hào)，發(fā)信端將故障信息上傳至服務(wù)器處理。告警信息包括故障線路、地點(diǎn)、相別等，告警信息在服務(wù)器處理后，發(fā)送至運(yùn)維人員手機(jī)，使運(yùn)維人員及時(shí)掌握故障信息。

監(jiān)測(cè)端由微控制單元、水銀開關(guān)、ZigBee模塊和電源模塊組成，微控制單元采用MSP430單片機(jī)，示意圖如圖2所示。正常運(yùn)行狀態(tài)下，裝置處于休眠狀態(tài)，當(dāng)熔管跌落，角度發(fā)生變化時(shí)，水銀開關(guān)導(dǎo)通，觸發(fā)微控制單元的告警回路通過(guò)ZigBee模塊將告警信息發(fā)送到發(fā)信端。發(fā)信端包含電源模塊、ZigBee模塊、GPRS通信模塊，在接收到監(jiān)測(cè)端發(fā)送的告警信息后，通過(guò)GPRS將告警信息上傳至服務(wù)器進(jìn)行處理。

3 跌落告警裝置的安裝應(yīng)用

跌落告警裝置可在原有跌落式熔斷器的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝，不需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行改造，實(shí)施成本低。監(jiān)測(cè)端分別固定在三相熔管上，發(fā)信端安裝在跌落式熔斷器所在桿塔上，前者需拉開跌落式熔斷器，并取下熔管進(jìn)行安裝，后者無(wú)需停電即可安裝，安裝方便、快捷。正常運(yùn)行狀態(tài)下，裝置穩(wěn)定性高，待機(jī)功耗低，維護(hù)成本低。

在試點(diǎn)應(yīng)用階段，跌落告警裝置能夠有效監(jiān)測(cè)熔管跌落，向運(yùn)維人員發(fā)送故障線路、地點(diǎn)、相別等信息，有效解決了跌落式熔斷器熔管跌落后無(wú)告警信息的問(wèn)題，幫助運(yùn)維人員及時(shí)掌握線路、變壓器的故障停電信息，有助于提高故障處置效率，減少用戶停電時(shí)間，避免變壓器、用電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間缺相運(yùn)行所造成的損失，對(duì)配網(wǎng)設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行大有裨益，同時(shí)有效提高供電可靠性、用戶滿意度。

4 結(jié)論

跌落式熔斷器因其操作方便、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)而被廣泛用于配網(wǎng)中，但由于在熔管跌落時(shí)，運(yùn)維人員無(wú)法及時(shí)掌握故障信息，存在諸多問(wèn)題。通過(guò)跌落告警裝置的應(yīng)用，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，以較低的實(shí)施成本，方便、快捷的解決了上述問(wèn)題，減少了運(yùn)維人員響應(yīng)、搶修時(shí)間，有利于設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟寅;章志鈞;王遜峰;;10kV跌落式熔斷器的故障分析[J];上海電力;2011年06期.

[2]劉坤，劉康，周江洪.10kV桿上跌落式熔斷器故障分析及改進(jìn)措施[J].通信電源技術(shù)，2016，33（6）：181-183.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局）