方向暉

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司培訓(xùn)中心，浙江 建德 311600）

一種智能保護(hù)器運(yùn)維及漏電故障處理仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

方向暉

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司培訓(xùn)中心，浙江 建德 311600）

智能保護(hù)器的可靠投運(yùn)是保證農(nóng)村低壓電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，而公變臺(tái)區(qū)漏電故障處理能力則是提高保護(hù)器投運(yùn)率和運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵性技術(shù)保障。研發(fā)的智能保護(hù)器運(yùn)維及漏電故障處理仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，集智能保護(hù)器運(yùn)行維護(hù)、漏電故障處理、保護(hù)器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用與異常處理等培訓(xùn)功能于一體，是采用“生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備+虛擬電氣量加載+故障模擬設(shè)置+軟件控制”的“混仿”型仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。通過全面介紹仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)路線、功能實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用方法，指出該系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用前景。

剩余電流；保護(hù)器；漏電故障；故障處理；仿真培訓(xùn)

0 引言

剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器）是農(nóng)村電網(wǎng)公用變壓器（以下簡(jiǎn)稱公變）臺(tái)區(qū)承擔(dān)觸電保護(hù)、接地故障保護(hù)、電氣火災(zāi)防護(hù)功能的開關(guān)設(shè)備。加強(qiáng)臺(tái)區(qū)各級(jí)保護(hù)器的運(yùn)行與維護(hù)，提高其投運(yùn)率和穩(wěn)定性，對(duì)于確保農(nóng)村安全用電具有十分重要的意義。隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，特別是智能保護(hù)器、智能配電變壓器（以下簡(jiǎn)稱配變）終端以及保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝和深化應(yīng)用，對(duì)臺(tái)區(qū)保護(hù)器的穩(wěn)定可靠運(yùn)行提出了很高的要求，并成為低壓電網(wǎng)運(yùn)維的重要考核指標(biāo)之一。然而，在現(xiàn)實(shí)低壓電網(wǎng)中，漏電故障的發(fā)生具有隨機(jī)性，漏電點(diǎn)具有隱蔽性，漏電電流的大小也會(huì)因環(huán)境和設(shè)備情況隨時(shí)變化，而保護(hù)器數(shù)量多、分布廣、安裝地點(diǎn)偏遠(yuǎn)、運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，這些客觀情況使得保護(hù)器處于投運(yùn)難、維護(hù)難、管理難與考核難的困境。因此，加強(qiáng)培訓(xùn)、提高運(yùn)維人員在智能保護(hù)器運(yùn)維和臺(tái)區(qū)漏電故障處理方面的技能水平，是一項(xiàng)刻不容緩的工作。這就迫切需要開發(fā)一種具有可操作性、實(shí)用性、安全性的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)器運(yùn)維、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用與異常處理、臺(tái)區(qū)漏電故障查處等技能培訓(xùn)。

本文結(jié)合農(nóng)村公變臺(tái)區(qū)智能保護(hù)器運(yùn)維、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用與異常情況、剩余電流產(chǎn)生的基本規(guī)律以及漏電故障查處的基本方法，以仿真手段模擬各種漏電故障、智能保護(hù)器運(yùn)維及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)異常情況，構(gòu)建一套“生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備+虛擬電氣量加載+故障模擬設(shè)置+軟件控制”的“混仿”型仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，并對(duì)培訓(xùn)應(yīng)用方式進(jìn)行深入探討。

1 系統(tǒng)開發(fā)的基本思路

系統(tǒng)開發(fā)的基本思路：一是根據(jù)現(xiàn)有農(nóng)網(wǎng)低壓配電臺(tái)區(qū)的典型模式，結(jié)合農(nóng)村智能公變臺(tái)區(qū)的建設(shè)要求，設(shè)法在柜體有限的空間內(nèi)合理布置安裝整個(gè)仿真臺(tái)區(qū)的線路、設(shè)備和用戶，實(shí)現(xiàn)典型農(nóng)村公變臺(tái)區(qū)低壓電網(wǎng)的仿真；二是研究低壓電網(wǎng)和用戶中常見的漏電故障現(xiàn)象、出現(xiàn)位置、產(chǎn)生原因和有效查處方法，通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)漏電故障現(xiàn)象、漏電流設(shè)置和故障查處的仿真；三是研究仿真對(duì)象的控制方式，實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置模塊、通訊模塊、語音提示等功能模塊和控制軟件、加載軟件的開發(fā)；四是研究智能保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)仿真裝置與智能保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的互動(dòng)融合。

2 硬件選型

智能保護(hù)器運(yùn)維及漏電故障處理仿真培訓(xùn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本思路是：為實(shí)現(xiàn)對(duì)公變臺(tái)區(qū)電網(wǎng)的高度仿真，配置的設(shè)備除線路、桿塔、絕緣子采用小型化的模擬設(shè)備外，電網(wǎng)和客戶的智能總保、智能中保、戶保均采用電網(wǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和用電現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)設(shè)備，并將臺(tái)區(qū)整體布置在一個(gè)可拆裝的柜體上，使仿真設(shè)備的可視部分、操作部分、測(cè)試部分與公變臺(tái)區(qū)運(yùn)行設(shè)備完全一致。

2.1 臺(tái)區(qū)電網(wǎng)仿真模式

農(nóng)村公變臺(tái)區(qū)低壓電網(wǎng)的接線方式因各地的規(guī)劃習(xí)慣、用電負(fù)荷大小、村落布局等因素而各不相同，但仍可概括出其典型結(jié)構(gòu)型式。本文選擇如下模型作為仿真臺(tái)區(qū)的接線方式：配變額定容量250 kVA，用戶數(shù)80戶，臺(tái)區(qū)低壓出線分農(nóng)村生活公用電力線路主干線、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)力用電主干線共2路出線。臺(tái)區(qū)配2臺(tái)智能總保，分別保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)力用電線路和農(nóng)村公用生活電力主干線路；配2臺(tái)智能中保，分別保護(hù)農(nóng)村生活公用電力主干線路下的2條重要支線。臺(tái)區(qū)各支線下設(shè)若干條分支線和戶聯(lián)線，各條戶聯(lián)線下分組安裝若干個(gè)用電客戶，每個(gè)電力用戶均安裝1只戶保，共80只戶保。80只戶保中有單相戶保60只，三相戶保20只。仿真臺(tái)區(qū)的低壓電網(wǎng)接線方式如圖1所示。

2.2 主體設(shè)備選擇

圖1 模擬臺(tái)區(qū)主接線

仿真系統(tǒng)一次設(shè)備選擇與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相一致的設(shè)備，仿真臺(tái)區(qū)除桿塔和電力線路外，還配置了隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償裝置、智能配變終端、智能保護(hù)器、瞬動(dòng)型戶保。智能配變終端、智能保護(hù)器的通訊規(guī)約符合電力行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器選型技術(shù)原則和檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》的要求。

2.3 臺(tái)區(qū)負(fù)荷的仿真

臺(tái)區(qū)用戶的負(fù)荷通過功率電阻來仿真實(shí)現(xiàn)，單相用戶采用1只功率電阻模擬真實(shí)負(fù)荷，三相用戶采用3只相同的功率電阻模擬三相平衡的真實(shí)負(fù)荷?？紤]到仿真培訓(xùn)系統(tǒng)安裝在由市電作為電源的戶內(nèi)實(shí)訓(xùn)室中，單相負(fù)荷電流應(yīng)控制在10 A左右，整臺(tái)設(shè)備的負(fù)荷電流應(yīng)控制在3×10 A左右。為使仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的模擬負(fù)荷與實(shí)際公變臺(tái)區(qū)的負(fù)荷特性相一致，系統(tǒng)設(shè)置了三相負(fù)載平衡調(diào)節(jié)功能。為此，將公用電力線路上的78個(gè)用戶平均分成6組，每組均勻分配10個(gè)單相用戶和3個(gè)三相用戶。單相用戶負(fù)荷分為0.14 A的3個(gè)、0.25 A的4個(gè)、0.33 A的3個(gè)，三相用戶分為星型平衡負(fù)載0.09 A、角型平衡負(fù)載0.14 A、三相供電單相線電壓負(fù)荷（模擬電焊機(jī)）0.14 A。單組單相負(fù)荷總計(jì)約2.7 A，當(dāng)所有負(fù)荷調(diào)整平衡時(shí)，裝置每相供電電流約為5～6 A。圖2為單組功率電阻的分配原理圖，圖中R201—R210是單相用戶的模擬電阻，R211和R212是三相用戶的模擬電阻，R213是三相線電壓供電的單相用戶的模擬電阻。為便于靈活調(diào)整負(fù)荷，10個(gè)單相用戶的功率電阻R201—R210又進(jìn)一步分成2個(gè)小組安裝。各個(gè)單相用戶可按要求任意接入到A，B，C三相中的任意一相上，從而靈活調(diào)整三相負(fù)荷的不平衡度和中性線電流的大小。

圖2 臺(tái)區(qū)模擬負(fù)荷配置方式

圖3 臺(tái)體布置

2.4 臺(tái)體布置

為了使仿真臺(tái)區(qū)線路、一次設(shè)備和80個(gè)用戶設(shè)備能在有限的裝置面板合理布置，必須充分考慮面板的整體布局效果、實(shí)際的培訓(xùn)需求、故障點(diǎn)位置的實(shí)現(xiàn)、故障設(shè)置的隱蔽性和安全性，為此，設(shè)計(jì)了尺寸為3.6 m×0.45 m×1.85 m的臺(tái)體，為便于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸和安裝，分1.8 m×0.45 m× 1.85 m兩部分組裝，具體布置如圖3所示。

3 功能實(shí)現(xiàn)

3.1 漏電故障仿真

通過接地阻抗網(wǎng)絡(luò)的組合，可以設(shè)置出各種保護(hù)器的安裝接線錯(cuò)誤、漏電故障和漏電流值，從而仿真出保護(hù)器無法投運(yùn)、拒動(dòng)、頻繁跳閘、閉鎖以及剩余電流超限、報(bào)警等異常。其中，電網(wǎng)漏電故障分為線路絕緣子擊穿、相線漏電、零線漏電3種形式，通過不同線路段、不同桿塔位置的組合可以生成多種電網(wǎng)漏電故障組合形式；電力客戶內(nèi)部漏電故障主要有客戶內(nèi)部相線漏電、零線漏電及保護(hù)器安裝錯(cuò)誤等多種形式。為滿足系統(tǒng)的仿真要求，并有效減少繼電器和漏電電阻數(shù)量，降低單機(jī)成本，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了13個(gè)漏電故障設(shè)置單元，并將它們?cè)O(shè)計(jì)成網(wǎng)狀連接，以便同時(shí)設(shè)置13個(gè)客戶的內(nèi)部漏電故障和多種漏電流組合。故障設(shè)置單元漏電故障的實(shí)現(xiàn)原理如圖4所示，圖中RN為電網(wǎng)中性線的接地阻抗、RX1—RX3為電網(wǎng)相線的接地阻抗、RS1—RS3為三相用戶內(nèi)部的接地阻抗、RD1—RD3為單相用戶內(nèi)部相線的接地阻抗、RDN為單相用戶內(nèi)部零線的接地阻抗，通過投切不同繼電器，即可完成不同漏電故障點(diǎn)和漏電流值的設(shè)置。

3.1.1 相線漏電故障仿真

如圖4所示，每一故障設(shè)置單元的電網(wǎng)相線和用戶內(nèi)部相線的漏電故障和漏電流值調(diào)整，是通過3個(gè)接地阻抗的不同連接來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)漏電故障點(diǎn)的漏電流值與對(duì)應(yīng)的接地阻抗接入方式間的關(guān)系如表1所示。

表1 相線接地阻抗接入方式與漏電流間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

3.1.2 零線漏電故障仿真

零線漏電流值是一個(gè)不能唯一確定的電流值，其大小由零線電流決定。而零線電流值又由A，B，C三相負(fù)荷的不平衡程度決定，三相負(fù)荷完全平衡時(shí)零線電流為零，三相負(fù)荷越不平衡，零線電流越大，零線接地時(shí)其漏電電流也越大。為了能使零線漏電流值可調(diào)，在A，B，C各相相線上設(shè)置了短路連接環(huán)，通過短路連接線可方便地將各單元上的單相負(fù)荷接入不同的相線。如圖4中，單相用戶201—205可根據(jù)要求均勻或不均勻地分別接入A，B，C相線，形成不同的零線電流，進(jìn)而通過零線接地阻抗形成不同的零線接地漏電流值。

3.2 接地阻抗投切的控制原理

仿真系統(tǒng)通過繼電器及其控制單元實(shí)現(xiàn)上述漏電故障點(diǎn)和漏電流值的控制。通過對(duì)繼電器單元的控制，可實(shí)現(xiàn)不同接地阻抗的投切和保護(hù)器出線側(cè)的接線故障。繼電器單元與繼電器控制單元的接口相連接。繼電器控制單元采用RS485通信方式，通過教師機(jī)軟件控制繼電器控制單元的MCU（微控制單元）。MCU解析教師機(jī)軟件的動(dòng)作指令，控制繼電器控制驅(qū)動(dòng)單元，使相應(yīng)的繼電器斷開或閉合。配合整體陣列布線，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)十幾個(gè)漏電點(diǎn)的可控設(shè)置，設(shè)置范圍包括所有的80個(gè)模擬用戶、電網(wǎng)相線及中性線的漏電故障和保護(hù)器接線錯(cuò)誤故障。繼電器及其控制單元原理框圖如圖5所示。

圖4 漏電故障的實(shí)現(xiàn)原理

圖5 繼電器及其控制單元原理框圖

一個(gè)或多個(gè)繼電器的動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)漏電點(diǎn)及漏電流值大小的調(diào)整。以第二負(fù)荷組QF201—QF213用戶內(nèi)部漏電故障控制的動(dòng)作繼電器配置為例，其原理如圖6所示，其中單相用戶QF204內(nèi)部的漏電流值、接地阻抗接線方式與繼電器之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示。

圖6 用戶漏電故障動(dòng)作繼電器

表2 QF204用戶內(nèi)部漏電流與對(duì)應(yīng)動(dòng)作繼電器對(duì)照

3.3 系統(tǒng)通信功能的實(shí)現(xiàn)

仿真系統(tǒng)設(shè)有時(shí)鐘計(jì)時(shí)、語音提示、故障設(shè)置和智能保護(hù)器遠(yuǎn)程控制等多個(gè)功能模塊，每個(gè)功能模塊均采用RS485通信方式。硬件實(shí)體采用串口服務(wù)器的通信方式，仿真系統(tǒng)硬件實(shí)體與教師計(jì)算機(jī)采用網(wǎng)線通信連接方式。系統(tǒng)通信模塊的原理如圖7所示。

圖7 通信模塊的原理框圖

3.4 控制軟件

仿真培訓(xùn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的基本思路是：充分利用虛擬負(fù)荷加載技術(shù)，在線路的相線、中性線、絕緣子、用戶內(nèi)部線路及設(shè)備上加載虛擬負(fù)荷，使仿真系統(tǒng)臺(tái)體上儀表顯示的電氣運(yùn)行參數(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相一致；利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)臺(tái)體上供用電設(shè)備的漏電故障位置、漏電類型、漏電電流調(diào)整、組合和清除等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作，有預(yù)期地設(shè)置和更改培訓(xùn)內(nèi)容與考核要點(diǎn)，使“教、學(xué)、練”高度結(jié)合的仿真培訓(xùn)教學(xué)方法得以實(shí)現(xiàn)。軟件設(shè)有系統(tǒng)、培訓(xùn)、考試、題庫(kù)、考卷、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工具、查看、幫助共9項(xiàng)功能界面。

3.5 仿真系統(tǒng)與保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合

農(nóng)網(wǎng)公變保護(hù)器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全覆蓋，為實(shí)現(xiàn)總保故障快速發(fā)現(xiàn)、快速定位、快速搶修和臺(tái)區(qū)總保安裝率、投運(yùn)率、動(dòng)作正確率3個(gè)“100%”提供了技術(shù)支撐。仿真系統(tǒng)通過智能配變終端接入省公司統(tǒng)一的通信網(wǎng)關(guān)，進(jìn)一步接入保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，接入方式及控制關(guān)系如圖8所示。通過仿真系統(tǒng)與智能保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效互動(dòng)，可靈活實(shí)現(xiàn)保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的異常處理技術(shù)培訓(xùn)，為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的深化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

圖8 仿真裝置與保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接

4 培訓(xùn)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)

在智能保護(hù)器運(yùn)維和漏電故障處理等專項(xiàng)培訓(xùn)中，可利用仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)剩余電流基本理論驗(yàn)證、保護(hù)器安裝運(yùn)維、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用和低壓臺(tái)區(qū)漏電故障處理、事故演練等方面的技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)。

4.1 基本理論驗(yàn)證

4.1.1 剩余電流和中性線電流區(qū)別的驗(yàn)證

剩余電流是保護(hù)器主回路電流瞬時(shí)值的矢量和，也就是電網(wǎng)三相漏電流的矢量和。作為剩余電流必須具備2個(gè)條件：必須是電網(wǎng)系統(tǒng)（包括主干線路、用戶線路及用電設(shè)備）對(duì)地產(chǎn)生的電流；必須是從變壓器接地線流回到變壓器中性點(diǎn)的電流。而中性線電流是電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡電流值，只流過中性線，不會(huì)引起保護(hù)器跳閘，這是兩者的區(qū)別。

實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證方法：通過仿真系統(tǒng)設(shè)置三相不平衡負(fù)荷，測(cè)試中性線電流值；通過軟件設(shè)置若干漏電點(diǎn)，形成總剩余電流，觀察保護(hù)器顯示的剩余電流值。通過比較以上2個(gè)電流值，可驗(yàn)證中性線電流不等于電網(wǎng)總剩余電流的理論。

4.1.2 單相電網(wǎng)剩余電流基本規(guī)律驗(yàn)證

根據(jù)理論分析，單相線路剩余電流的特點(diǎn)是：各故障點(diǎn)漏電電流與電源電壓的相角差相同，即總的剩余電流是各種漏電流的數(shù)量和。因此每增加1個(gè)漏電點(diǎn)或漏電電流（包括觸電電流），單相線路總的剩余電流值一定是增加的。

實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證方法：先在某一相線路上設(shè)置若干個(gè)漏電點(diǎn)，測(cè)試總剩余電流值或觀察保護(hù)器顯示的剩余電流值，然后在同相上增加漏電點(diǎn)或漏電流值，再次測(cè)試總剩余電流值或觀察保護(hù)器顯示的剩余電流值的變化，通過比較加以驗(yàn)證。

4.1.3 三相電網(wǎng)剩余電流基本規(guī)律驗(yàn)證

三相四線制電網(wǎng)的剩余電流是三相漏電流的矢量和。由于漏電電流分布在三相上，觸電電流可能發(fā)生三相中的任何一相上，因此隨著漏電點(diǎn)、漏電流的增加以及觸電電流的產(chǎn)生，電網(wǎng)總的剩余電流可能增加，也可能減少，甚至等于零，這也反映出三相剩余電流動(dòng)作保護(hù)器在理論上確實(shí)存在不動(dòng)作的“死區(qū)”。

實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證方法：先在設(shè)備電網(wǎng)上設(shè)置若干個(gè)漏電點(diǎn)，測(cè)試總剩余電流值或觀察保護(hù)器顯示的電網(wǎng)初始剩余電流值，然后在仿真系統(tǒng)上增加某相的漏電故障點(diǎn)和漏電流值，再次測(cè)試總剩余電流值或觀察保護(hù)器顯示的新剩余電流值的變化，通過比較加以驗(yàn)證。

4.2 保護(hù)器安裝運(yùn)維實(shí)訓(xùn)

通過仿真系統(tǒng)上安裝的真實(shí)剩余保護(hù)器，可開展保護(hù)器參數(shù)設(shè)置、保護(hù)器歷史數(shù)據(jù)查詢、保護(hù)器動(dòng)作特性測(cè)試和智能保護(hù)器安裝等技能實(shí)訓(xùn)。保護(hù)器動(dòng)作特性測(cè)試包括保護(hù)動(dòng)作電流值、動(dòng)作時(shí)間值和極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間3項(xiàng)測(cè)試。

4.3 漏電故障處理實(shí)訓(xùn)

剩余電流動(dòng)作保護(hù)器及其組合裝置不能正常投運(yùn)概括起來有2個(gè)原因：一是保護(hù)器及其組合裝置本身出現(xiàn)故障致使電網(wǎng)不能送電；二是臺(tái)區(qū)線路或供用電設(shè)備等出現(xiàn)漏電故障，產(chǎn)生較大的剩余電流使保護(hù)器不能合閘或頻繁跳閘。

保護(hù)器及其組合裝置本身出現(xiàn)故障的，可將保護(hù)器出線側(cè)電網(wǎng)拆除，通過保護(hù)器本身的試驗(yàn)按鈕和開關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，也可通過特性試驗(yàn)進(jìn)行分析判斷。

電網(wǎng)漏電故障引起的保護(hù)器無法投運(yùn)或頻繁跳閘故障，必須現(xiàn)場(chǎng)檢查電網(wǎng)或設(shè)備漏電點(diǎn)并進(jìn)行處理，消除故障后才能恢復(fù)保護(hù)器正常運(yùn)行。電網(wǎng)漏電故障點(diǎn)的有效檢查方法有逐戶投運(yùn)法、逐戶切除法、不斷電檢查法、斷電查零線法等。所有這些生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的方法在仿真系統(tǒng)上均可實(shí)施，其中逐戶投運(yùn)法、逐戶切除法比較簡(jiǎn)單，培訓(xùn)時(shí)主要采用不斷電檢查法和斷電查零線法進(jìn)行漏電故障處理。

4.3.1 不斷電檢查法

電網(wǎng)強(qiáng)行送電，先測(cè)出電網(wǎng)總的剩余電流，然后分別測(cè)量各分支線路的剩余電流，查到有剩余電流的分支線，再測(cè)試該分支線下每一戶的剩余電流，直至查到故障點(diǎn)。受鉗形電流表的限制，該方法只能在接戶線或采用電纜、平行集束導(dǎo)線處進(jìn)行測(cè)量檢查，在架空主線路上無法實(shí)現(xiàn)。

實(shí)訓(xùn)方法：先在仿真系統(tǒng)的用戶側(cè)設(shè)置若干漏電流值，學(xué)員觀察保護(hù)器顯示的剩余電流值，在電網(wǎng)的各分支點(diǎn)使用鉗形電流表測(cè)試總剩余電流值、相線電流值、零線電流值，并記錄數(shù)據(jù)，分析漏電位置、漏電流值，確認(rèn)后由系統(tǒng)清除該漏電點(diǎn)故障，重新觀察保護(hù)器顯示剩余電流值，繼續(xù)查找下一處漏電點(diǎn)，直至查完所有用戶為止。

4.3.2 斷電查零線法

電網(wǎng)先斷電，將保護(hù)器出線拆下，使待查電網(wǎng)與配變脫離。在零線當(dāng)中加“測(cè)試電流”，方法是在中性線與配電箱內(nèi)有電的相線之間串上1個(gè)75 W左右的電阻（如電烙鐵、燈泡等）。用鉗型電流表測(cè)量中性線中總的測(cè)試電流，然后測(cè)量中性線中測(cè)試電流的走向，A，B，C，N線都要測(cè)量，并記下數(shù)據(jù)以便分析。相線上如有測(cè)試電流，說明該相線上有漏電故障點(diǎn)，根據(jù)測(cè)試電流的分布和走向，可同時(shí)快速查出多處漏電故障。

實(shí)訓(xùn)方法：先在仿真系統(tǒng)的線路和用戶側(cè)設(shè)置若干漏電流值，使保護(hù)器跳閘。學(xué)員拉開隔離閘刀，合上各級(jí)保護(hù)器，在閘刀上樁頭的相線與下樁頭的零線上接入測(cè)試電阻，按“斷電查零法”的操作步驟，依次測(cè)試A，B，C，N線路的電流值；記錄數(shù)據(jù)值，分析剩余電流的走向，判斷漏電故障位置、漏電流值，確認(rèn)后報(bào)告或切除該漏電點(diǎn)；繼續(xù)查找下一處漏電點(diǎn)，直至查完所有用戶為止。

4.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用與事故演練實(shí)訓(xùn)

保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用中存在以下常見問題：因配變終端導(dǎo)致保護(hù)器裝接不成功，因保護(hù)器導(dǎo)致裝接不成功、保護(hù)器閉鎖、頻繁動(dòng)作、拒動(dòng)，電網(wǎng)剩余電流預(yù)警、報(bào)警等。

事故演練實(shí)訓(xùn)方法：在仿真系統(tǒng)上設(shè)置線路相線、中性線、用戶內(nèi)部多處漏電故障，模擬上述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的一項(xiàng)或幾項(xiàng)問題，上傳遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，形成異常報(bào)文，按以下異常處理流程進(jìn)行演練。

（1）參加演練的監(jiān)控人員通過保護(hù)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，查看保護(hù)器異常情況（包括保護(hù)器閉鎖、退運(yùn)、拒動(dòng)、頻繁動(dòng)作），整理保護(hù)器異常清單。

（2）參加演練的運(yùn)維單位負(fù)責(zé)人根據(jù)保護(hù)器異常清單，安排運(yùn)維人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步核實(shí)，經(jīng)檢查確認(rèn)是現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)器異常的，及時(shí)完成現(xiàn)場(chǎng)處理，并填寫保護(hù)器運(yùn)行異常處理單。

（3）參加演練的運(yùn)維人員，根據(jù)保護(hù)器運(yùn)行異常處理單完成異常處理的確認(rèn)，并填寫原因分析和處理意見。

（4）對(duì)因電網(wǎng)線路、設(shè)備和用戶內(nèi)部漏電故障造成的保護(hù)器異常，采用不斷電檢查法、斷電查零法進(jìn)一步進(jìn)行線路漏電故障排查和整改。對(duì)因保護(hù)器本體故障造成的異常，確認(rèn)后完成保護(hù)器的更換工作。

（5）異常處理結(jié)束后，恢復(fù)臺(tái)區(qū)供電。

5 結(jié)語

智能保護(hù)器運(yùn)維及漏電故障處理仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)，為農(nóng)村公變臺(tái)區(qū)保護(hù)器運(yùn)維和漏電故障處理等相關(guān)培訓(xùn)、事故演練提供了技術(shù)支撐平臺(tái)，不僅提高了培訓(xùn)的真實(shí)性、可操作性和安全性，也填補(bǔ)了該領(lǐng)域仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的空白。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有良好的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

（本文編輯：方明霞）

Implementation and Application of a Simulation and Training System for Intelligent Protector Operation and Maintenance and Its Leakage Fault Handling

FANG Xianghui
（State Grid Zhejiang Training Center，Jiande Zhejiang 311600，China）

Reliable operation of intelligent protector is essential to operation safety of rural power networks while handling capacity of leakage fault in public transformer district can technically ensure operation rate of protector and its operation reliability.The developed simulation and training system for intelligent protector operation and maintenance and its leakage fault handling，which integrates training functions such as intelligent protection operation and maintenance，leakage fault handling，online protector monitoring system and fault handling，is a"mixed"simulation and training system with"production field device+virtual electrical load+fault simulation setting+software control".By introducing technical line of the simulation and training system，function implementation and application method，the paper indicates that the system could be applied widely.

residual current；protector；leakage fault；fault handling；simulation and training

TM743

B

1007-1881（2015）12-0024-07

2015-02-26

方向暉（1967），男，副教授，從事低壓電網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)和科研工作。