周連凱，張 穎，崔 翔，易 庚，徐其丹，周會(huì)賓

（1.國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，新疆 烏魯木齊830004；2.國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司，新疆 烏魯木齊830004；3.西安交通大學(xué)，陜西 西安710049）

隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)供用電可靠性得到了長(zhǎng)足發(fā)展。但由于我國(guó)幅員遼闊，供用電可靠性存在發(fā)展不平衡的現(xiàn)象，特別是在我國(guó)偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，供電可靠性水平還相對(duì)較低。在新疆農(nóng)村地區(qū)，由于剩余電流動(dòng)作保護(hù)器頻繁跳閘的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了新疆農(nóng)村的供用電的可靠性。新疆農(nóng)村電網(wǎng)采用TT接地系統(tǒng)，供用電的安全性必須依賴于剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。為了保證供用電的安全性，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的動(dòng)作靈敏度相對(duì)較高，但同時(shí)帶來了其誤動(dòng)而影響供用電可靠性的問題。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況，新疆農(nóng)村電網(wǎng)低壓臺(tái)區(qū)僅配置了總保和戶保，總保出現(xiàn)無(wú)規(guī)律跳閘現(xiàn)象。本文根據(jù)實(shí)際調(diào)研情況，分析了新疆農(nóng)村電網(wǎng)的現(xiàn)狀，提出了配置三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器方案，給出了三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的整定值及配合關(guān)系，以期提高新疆農(nóng)村電網(wǎng)的供用電可靠性。

1 三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器配置模式的選擇

根據(jù)DL/T736—2010《農(nóng)村電網(wǎng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器安裝運(yùn)行規(guī)程》和Q/GDW11020-2013《農(nóng)村低壓電網(wǎng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器配置導(dǎo)則》要求，在配變出線支路上裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，用于架空線路防護(hù)保護(hù)，即總保；在配變出線表計(jì)前端（支路上）裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，用于線路電氣火災(zāi)保護(hù)和接地故障保護(hù)，即中保；在用戶進(jìn)線上安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，用于間接接觸電擊和直接接觸電擊保護(hù)，即戶保[1-2]。對(duì)于TT系統(tǒng)，規(guī)范要求必須裝設(shè)戶保以防止人身電擊危險(xiǎn)，應(yīng)裝設(shè)總保防止電氣火災(zāi)[3]。對(duì)于中保的裝設(shè)，各個(gè)地區(qū)的落實(shí)情況不同。新疆農(nóng)村電網(wǎng)只裝設(shè)了總保和戶保其剩余電流保護(hù)器在低壓臺(tái)區(qū)的配置情況如圖所示。

圖1 新疆剩余電流動(dòng)作保護(hù)器配置現(xiàn)狀示意圖

圖中，總保安裝在低壓配電柜的出線側(cè)，戶保安裝在用戶進(jìn)線側(cè)，中保未配設(shè)。此種配置方式當(dāng)用戶家中用電設(shè)備的固有泄漏電流小于戶保的動(dòng)作電流整定值（30mA）時(shí)，戶保將不會(huì)動(dòng)作；但當(dāng)每回低壓配電出線的總泄漏電流大于總保的動(dòng)作電流整定值時(shí)，總保將先于戶保動(dòng)作。

常用家用電器的固有泄漏電流達(dá)到9.31mA并未達(dá)到戶保的動(dòng)作電流整定值，因此戶保不會(huì)動(dòng)作。但此泄漏電流將累加到總保的保護(hù)動(dòng)作電流之中，也就是說每個(gè)總?？梢怨╇姷挠脩魯?shù)將小于16戶。根據(jù)新疆配電變壓器的容量、用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況，每回出線供電用戶數(shù)將超過20戶。此時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)戶保不跳閘，而總保誤跳閘的現(xiàn)象。

為解決此問題，可以從兩個(gè)方面入手。增加低壓配電出線回路數(shù)，使每回出線所供電用戶數(shù)減少，已防止總保誤跳閘；在電能表集中箱處安裝中保，防止小范圍內(nèi)泄漏電流超標(biāo)而影響總保跳閘。下面對(duì)這兩種解決方法的可操作性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，如表1所示。

表1 改造方案成本對(duì)比表

由表1可以看出，增設(shè)中保的成本較低。下面就增設(shè)中保進(jìn)行分析。增設(shè)中保后的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器配置如圖2所示。

圖2 新疆剩余電流動(dòng)作保護(hù)器三級(jí)配置示意圖

將中保安裝在電能表箱的前端。主要原因：如果安裝在電能表箱的后端，由于電能表箱距用戶的距離較近，中保與戶保將形成冗余配置，不能起到分級(jí)保護(hù)的作用；如果安裝在電能表箱前端，中保可以對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)的所有用戶的戶保做后備保護(hù)；如果安裝在電能表箱前端，當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)的戶保因泄漏電流值未達(dá)到整定值而不動(dòng)作時(shí)，中?？梢栽诒Ｗo(hù)范圍內(nèi)的累計(jì)泄漏電流超標(biāo)時(shí)動(dòng)作，防止泄漏電流累計(jì)到總保的動(dòng)作電流當(dāng)中而使總保誤動(dòng)。

根據(jù)新疆調(diào)研情況，配電線路全部采用絕緣導(dǎo)線，其本身的泄漏電流很??；同時(shí)，電能表箱距用戶距離很近，進(jìn)一步限制了線路的泄漏電流。因此，將中保安裝在電能表箱前端是比較合理的。

2 三級(jí)漏保的級(jí)間配合

2.1 漏電保護(hù)器的整定值

現(xiàn)行低壓配電網(wǎng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于額定剩余動(dòng)作電流值的差異，如表2[5-8]所示。

表2 剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的額定動(dòng)作電流

GB13955—2017《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》和GB/Z6829—2008《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求》給出了額定剩余動(dòng)作電流的一般要求，但并非所有的額定值都適用于農(nóng)村電網(wǎng)。根據(jù)表2并結(jié)合新疆地區(qū)的氣候特點(diǎn)，總保的額定動(dòng)作電流應(yīng)為300mA、中保的額定動(dòng)作電流應(yīng)為100mA、戶保的額定動(dòng)作電流應(yīng)為30mA，以滿足總保防電氣火災(zāi)、中保與戶保分級(jí)保護(hù)、戶保防人身觸電的要求。

根據(jù)表3中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的實(shí)際運(yùn)行情況，考慮到用電設(shè)備的固定泄漏電流，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的額定剩余不動(dòng)作電流至少應(yīng)為額定剩余動(dòng)作電流的0.5倍。額定動(dòng)作電流與額定不動(dòng)作電流及剩余電流動(dòng)作保護(hù)器是否動(dòng)作的關(guān)系如圖3所示。

圖3 剩余電流保護(hù)器額定電流與動(dòng)作之間的關(guān)系

由圖3可見，在選定剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的額定動(dòng)作電流且滿足安全性的情況下，額定不動(dòng)作電流越大，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器不確定動(dòng)作的區(qū)間越小，也即動(dòng)作的可靠性越高。DL/T736—2010《農(nóng)村電網(wǎng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器安裝運(yùn)行規(guī)程》7.3.3中表明額定剩余不動(dòng)作電流優(yōu)選值為0.5倍的額定動(dòng)作電流（新增的優(yōu)選值為0.7倍的額定動(dòng)作電流）。對(duì)于戶保，考慮戶保對(duì)人身起直接觸電保護(hù)的作用，其額定剩余不動(dòng)作電流值不宜取大，因此建議取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限0.5倍的額定動(dòng)作電流；對(duì)于總保和中保，考慮到動(dòng)作的可靠性及不發(fā)生越級(jí)跳閘，因此推薦總保和中保額定剩余不動(dòng)作電流為0.7倍的額定剩余動(dòng)作電流。

2.2 三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的級(jí)間配合

基于以上分析，三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的動(dòng)作電流級(jí)間配合如圖4所示。

圖4 三級(jí)剩余電流保護(hù)器動(dòng)作電流配合示意圖

對(duì)于三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間配合，根據(jù)Q/GDW11020—2013《農(nóng)村低壓電網(wǎng)剩余電流工作保護(hù)器配置導(dǎo)則》及剩余電流動(dòng)作保護(hù)器動(dòng)作應(yīng)保證的安全性和對(duì)供電可靠性的要求，設(shè)置如表3[9]所示。

根據(jù)表3，三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)限配合如圖5所示。

表3 三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器動(dòng)作時(shí)間選用 s

圖5 三級(jí)漏保動(dòng)作時(shí)限配合示意圖

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)新疆農(nóng)村電網(wǎng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器頻繁無(wú)規(guī)律跳閘的現(xiàn)狀，本文分析了其誤動(dòng)的原因，提出了配置三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的解決方案。并從剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的安裝位置、動(dòng)作電流整定動(dòng)作時(shí)間設(shè)置等方面給出了三級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器級(jí)間配合的原則，此方案能夠防止出現(xiàn)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器配置不合理導(dǎo)致的誤跳、越級(jí)跳閘的現(xiàn)象，縮小了故障時(shí)的停電范圍，提高了供電可靠性對(duì)新疆電網(wǎng)進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)網(wǎng)改造具有指導(dǎo)意義。