低压电力安全规程范文

时间:2023-12-27 17:45:00

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低压电力安全规程

篇1

关键词 电力 漏电断路器 保护 安全

引言

电网建设与改造工程的实施,农网重新进行了规划和改造,结构更加合理,电杆、电线、金具等也都进行了更换和维修,从而使电网的供电能力和绝缘强度均有很大的提高。但在农网建设与改造的过程中,有的地方还存在着对农村低压电网的保护重视不够的问题。在安装使用的过程中,由于部分漏电断路器频繁的误动作而无法正常供电,工作人员因此拆除了其内部的漏电脱扣器,使漏电断路器丧失了漏电保护的功能。那么,是什么原因造成漏电断路器频繁的误动作?

通过调查研究分析,主要问题是:①安装使用的环境及条件达不到要求;②额定漏电动作电流及分断时间选配的不合理;③保护方式不完善;④用电设备不合格;⑤其他。下面就存在的问题进行粗浅的分析,提出漏电断路器在实际应用中应采取的措施。

1 安装使用的环境及条件达不到要求

关于漏电断路器的安装,《农村低压电力技术规程》和生产厂家提供的《使用说明书》,都对漏电断路器安装使用的环境及条件有明确规定:漏电保护器安装场所的周围空气温度,最高为+40℃,最低为-5℃,海拔不超过2000m,对于高海拔及寒冷地区装设的漏电保护器可与制造厂家协商定制。漏电保护器的安装位置,应避开强电流电线和电磁器件,断路器安装使用环境及条件达不到上述要求的主要原因是:

(1)现选用的漏电断路器,并非是按照我国北方气候条件与制造厂家协商定制的。我国北方冬季气候寒冷,夜间最冷可达-40℃,白天温度大多在-20℃,且持续时间很长。低温,可使漏电断路器的制造材料收缩,变硬发脆,使机械性能和电气性能变坏,特别是电子元件可能失去原有功能,导致漏电断路器的误动或拒动。

(2)有部分低压线路与35kV或10kV线路交叉穿过;有大部分的漏电断路器是与计费电能表安装在同一箱内。根据电工原理右手螺旋定则可知:载流导体的四周伴有与电流成正比的交变磁场,而且愈靠近载流导体磁场强度愈强,因此位于强载流导体附近漏电断路器中的零序电流互感器就会形成磁分路,从而打破了原有的磁平衡状态;电磁器件是用高导磁材料制成的器件,或者根本就是带有极性磁场的器件,所以靠近该器件的漏电断路器中的零序电流互感器,同样会丧失磁平衡状态,导致漏电断路器的误动作。

针对以上存在的问题,应采取以下措施:

(1)有针对性(温度、材料)的与制造厂家协商,制作能够长时间在-20℃及以下气温条件下正常工作的漏电断路器,

(2)使用有抗磁场干扰功能的漏电断路器,或在漏电断路器的安装中加装屏蔽装置,使用单独的安装箱;

(3)现场施工人员可在安装漏电断路器之前,用磁针判断拟定的安装位置所受外磁场干扰的程度,以便调整}

(4)严格按照技术规程及说明书的要求进行安装。

2 额定漏电动作电流及分断时间选配的不合理

2.1额定漏电动作电流选配不合理

《农村低压电力技术规程》规定:漏电总保护在躲过电力网正常漏电情况下漏电动作电流应尽量选小,以兼顾人身和设备的安全。漏电总保护的额定动作电流宜为可调档次值,其最大值可参照表1确定。安装漏电总保护的低压电力网,其漏电电流不应大干保护器额定漏电动作电流的50%,达不到要求时应进行整修。

根据以上规定可知,既要躲过电力网的正常漏电电流,还要保证这一电流不大于总保护器额定漏电动作电流的50%,是选择漏电总保护器额定漏电动作电流的关键。电力网的正常漏电电流,系指非故障情况下各相对地以及其它因素形成的泄漏电流,它是由容性泄漏电流和阻性泄漏电流所组成。

(1)容性泄漏电流。电力网在正常情况下,相线与大地之间以空气作为绝缘介质,形成了分布电容,该分布电容在交流电的作用下,就产生对地电容电流。对于低压电力网而言,电压低、网络短,各相对地的分布电容相差不大,故容性泄漏电流可忽略不计。

但是,对于采用“两线一地制”供电所产生的不利影响,则必须认真对待。因为“两线一地制”供电,不但会产生较大的不平衡电磁场,而且非接地相(指架空的两相)对地还形成了一个电容电流,这一对地的电容电流Ic沿线路在“地”中流动,并随着线路长度的增加而加大。由于“两线一地制”的工作接地与穿过漏电断路器中零序电流互感器的中性线(零线),使用同一个接地装置,所以这一容性电流,可使漏电断路器中的零序电流互感器感应出容性泄漏电流,从而导致漏电断路器误动作。

(2)阻性泄漏电流,是指带有一定电压的相线通过对地的绝缘介质(比如绝缘子、聚乙烯绝缘层等)表面向大地泄漏的电流。就低压电力网而言,相对地的绝缘电阻,由于受气候条件和空气中导电尘埃的影响,阻值波动较大,且三相相差悬殊,特别是单、三相混合供电的TT系统及TN-C系统,尤为显著。可见,由容性泄漏电流和阻性泄漏电流形成的电力网正常漏电电流,是一个受多种因素影响、不断变化的量。而部分工作人员,在选择额定漏电动作电流时,却忽视了这一正常漏电电流的存在,故导致漏电断路器频繁的误动作。针对这一问题,应采取以下措施:

①根据上述规程的规定和Ⅸ使用说明书》提供的资料,应选择具有“动作电流三档可调”功能的漏电断路器。因其额定漏电动作电流分为三档可调且范围较大,所以能够满足漏电动作电流的选择及条件;

②工作人员应在安装漏电总保护的低压电力网送电之前,使用1000V兆欧表,分别测量各相及中性线对地的绝缘电阻,其绝缘阻值应达到要求并基本平衡,若相差悬殊,则应查找原因并进行处理;

③工作人员应在安装漏电总保护的低压电力网送电之后(不带负载),使用毫安表测量电力网的正常漏电电流;

④根据现场所测的正常漏电电流,Izo,按照,Izo

2.2分断时间选配不合理

在合理选配漏电总保护额定漏电动作电流的同时,还应根据以确定的保护方式合理选配分断时间。为此,《农村低压电力技术规程》第4,5,3条做出了明确规定:低压电力网实施分级保护时,上级保护应选用延时型保护器,其分断时间应比下一级保护器的动作时间增加0.09s。这就说,根据保护的方式,随着保护范围的扩 大,漏电保护动作的时间应按照0.2s这个阶梯增加,而不应该选择统一的、一个动作时间的漏电断路器。这样做的优点是:

(1)能将事故设备就近从电网中摘除,免得株连其它正常设备的用电;

(2)防止越级跳闸,扩大事故面;

(3)还可作为下一级漏电保护的后备保护。

3 保护方式不完善

《农村低压电力技术规程》第4.2.1、4.2.3和第4.2.4条规定:采用TT系统的低压电力网,应装设漏电总保护和漏电末级保护。对于供电范围较大或有重要用户的低压电力网可酌情增设漏电中级保护。漏电中级保护可根据网络分布情况装设在分支电箱的电源上。漏电未级保护可装在接户或动力配电箱内,也可装在用户室内的进户线上。

目前,部分地区采用的保护方式为:装设有漏电总保护和漏电末级保护(保护的范围仅限于居民照明的单相供电网络),未装设漏电中级保护。这种不完善的保护方式,对于单、三相混合供电的低压电力网来说,存在着以下死角和弊端:

(1)如前所述,漏电总保护的额定漏电动作电流是按照躲过正常漏电电流这一原则确定的,故额定漏电动作电流较大。由于部分用电设备未装设漏电末级保护,所以当发生人身触电事故时,漏电总保护极有可能拒动。

(2)当未装设漏电末级保护的任一用电设备发生接地故障时,漏电总保护都会无选择的动作,这无疑扩大了事故停电的范围,同时也不利于事故点的查找。

针对目前存在的这个问题,应采取的措施就是:按照规程的规定完善漏电末级保护,增设漏电中级保护(视网络实际情况而定),不留死角、消除弊端。

4 导致漏电断路器(漏电总保护)误动,拒动或不动作的其它原因

(1)漏电断路器在安装使用过程中若遭受剧烈碰撞或震动,会造成整体结构松动、操作机构失灵,导致误动作。

(2)漏电断路器负载侧的中性线(零线)重复接地,会使正常工作电流经接地点入地,导致漏电断路器误动作;另外,在某些条件下,如果用电设备发生漏电故障,漏电电流的一部分经接地点分流,其综合结果使漏电电流的差值变小,如果此值小于漏电断路器的额定漏电动作电流,则会导致漏电断路器拒动。

(3)将三级漏电断路器,误用于三相四线供电网络中,由于中性线(零线)中的正常工作电流不流经零序电流互感器,所以当启动单相负载时,漏电断路器就会动作。

(4)当人体同时触及负载侧的两条线时,人体实际上成为了电源的负载,因此漏电断路器不会提供安全保护。

(5)当人体同时触及负载侧带电的某一相线或中性线、断线的两端时,人体实际上成为一个串接在该回路中的电阻,因此漏电断路器不会提供安全保护。

针对上述诸多其它原因,应采取的措施有:

(1)安装前认真检查漏电断路器的电压、电流和规格是否与被保护线路(或设备)一致,其额定漏电动作电流是否满足要求;

(2)按照规程规定和《使用说明书》的要求,进行安装接线;

(3)学习掌握、宣传普及、正确安装使用漏电断路器的知识和相关规定;

(4)通过宣传让广大用户知道,即使安装使用了漏电断路器,由于它对特定的触电方式不会提供安全保护,所以不能认为万无一失,不要产生麻痹大意的思想。

5 安装后的现场检测

安装后的现场检测,是漏电断路器作为漏电保护投运前一项必不可少的重要环节。为此,《农村低压电力技术规程》第4.6.4条做出了明确规定:保护器安装后应进行如下检测,带负荷分、合开关3次,不得误动作,用试验按钮试验3次,应正确动作,各相用试验电阻接地试验3次,应正确动作。

进行安装后的现场检测,其主要目的:

(1)考核该漏电断路器抗冲击电流的能力是否满足使用的条件及要求;

(2)通过试验按钮模拟人体触电情况,检测该漏电断路器动作的可靠性;

(3)在现场各项实地参数的基础上,通过使用试验电阻接地,检测该漏电断路器动作的可靠性。

篇2

一、电力系统中性点接地的种类及特点

电力系统中性点的接地方式可分为两大类,即大电流接地方式和小电流接地方式,而大电流接地方式又可细分为中性点直接接地和中性点经小电阻接地;小电流接地方式可细分为中性点不接地、中性点谐振接地和中性点经高阻接地。当接地故障发生时,限制非故障相的工频过电压水平与限制单相接地故障电流是矛盾的两方面,两者很难兼顾。综合考虑经济及技术因素,我们认为在电网中,对于电压等级较高的电力系统,其主要矛盾是限制工频电压的升高和降低绝缘水平;而对于电压等级较低的电力系统,主要矛盾则转化为限制单相接地故障电流的危害性,而降低绝缘水平则成为次要矛盾,这是电力系统求得最佳技术经济指标的理论基础。对于中压电网而言,电力设备绝缘强度受经济因素的制约作用相对较小,工频电压升高的不良影响明显降低,因此限制单相接地故障电流及其一系列危害作用的任务就显得十分重要,对于低压电网主要限制人身触电电流和对故障相的检测就尤为重要。

二、我国各种电压等级供电线路的接地方式综述

1、在110kv及以上的高压或超高压系统中,一般采用中性点接地系统,其目的是为了降低电气设备绝缘水平,免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。

2、工厂供电系统采用电压在1kv~35kv,如果工厂供电距离短,对地电容小(XC大)时,可以采用中性点不接地系统,单相接地电流小,这样出现单相接地故障时可以运行一段时间,提高了系统的稳定性和供电可靠性,对通讯干扰也小。但是如果供电线路较长,电网对地分布电容较大时,将使触电电流和单相接地漏电电流大大增加,所以应采用经消弧线圈接地。煤矿井下采用中性点不接地方式。

3、1kv以下的供电系统(380/220伏),除某些特殊情况下(井下、游泳池),绝大部分是中性点接地系统,主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。现有的接地和保护系统有IT接地型式、TT接地型式、TN-C接地型式、TN-S接地型式、TN-C-S接地型式。

三、我国中压电网中性点接地情况分析

我国的中压电网以35KV、10KV、6KV三个电压等级应用较为普遍,我国电气设备设计规范中规定35KV电网如果单相接地电容电流大于10A,3KV10KV电网如果接地电容电流大于30A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式。在系统发生单相接地时,流过接地点的电流较小,其特点是线路发生单相接地时,可不立即跳闸,按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。从实际运行经验和资料表明,当接地电流小于10A时,电弧能自灭,因消弧线圈的电感的电流可抵消接地点流过的电容电流,若调节得很好时,电弧能自灭。对于中压电网中日益增加的电缆馈电回路,虽然接地故障的概率有上升的趋势,但因接地电流得到补偿,单相接地故障并不发展为相间故障。在煤矿井下,因为空间狭窄,人与电器的接触比较频繁,另外又存在可爆炸性气体,所以我国煤矿安全规程规定煤矿井下变压器禁止中性点接地,同时禁止由地面中性点接地的变压器和发电机直接向井下供电。

四、我国低压电网中性点接地情况分析

我国低压电网主要是380/220伏系统,是农村、企业、学校的主要用电系统,特别是农村用电,我国农村大多经济发展比较落后,电力建设相对比较薄弱,用电安全就尤为重要,为了尽可能的减少触电伤亡事故。下面对低压用电系统的接线方式和保护措施进行分析:

1、IT系统的优缺点及适应性:接线特点是中性点不接地,设备采用外壳保护接地。该系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。主要优点是:单线触电电流小,易于脱离,因而不易造成人身触电重伤、死亡事故;保护接地的保护效果很好,能切实起到接地保护作用。缺点主要是:某相线接地后,其它相线对地电压升高到倍,中性线的对地电压升高到220V,此时将增加触电的可能性和危害程度;低压电网雷击时,因雷电流难以泄漏而出现雷击过电压,造成低压电网的绝缘击穿。该系统适应于没有中性线输出的纯动力用电处所。

2、TT系统的优缺点及其适应性:接线特点是中性点直接接地,设备外壳采用保护接地。主要优点是能抑制高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿时低压电网出现的过电压;对低压电网的雷击过电压有一定的泄漏能力;由于单相接地时接地电流比较大,可使保护装置(漏电保护器)可靠动作,及时切除故障。低压电器外壳接地的保护效果不及IT系统。该系统适应于有中性线输出的单、三相用电的较大的村庄。加装上漏电保护装置,可收到较好的安全效果。

3、TN-C系统的优缺点及其适应性:接线特点是中性点直接接地,用电设备外壳与中性线相接(即保护接零)。当发生碰壳故障时,单相短路电流可使该电器的短路保护装置动作,及时切除故障设备而避免触电事故的发生,所以比TT系统中电器外壳的接地保护的效果要好一些。其缺点是当发生中性线路断线时,可能使断路点下侧的所有接中性线的电器的外壳带电,因而增加人身触电的可能性。但根据农村用电具体情况,一旦中性线路断线是很危险的,所以农村集体电网供电的电气设备,应采用保护接地,不得采用保护接零。

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按过去国家行业标准《电业安全工作规程》规定高电压对地电压在250伏特以上,低电压对地电压在250伏特及以下;新国家电网企业标准《电业安全工作规程》规定高电压对地电压在1000伏特及以上,低电压对地电压在1000伏特以下;对电厂发电和供电,以6000伏特到7000伏特为界,以上的为高压电,以下的为低压电,在工业上电压为380伏特或以上的称为高压电。

高压电:

高压电技术应用于电力传输中,采用高压电技术是因为在同输电功率的情况下,电压越高电流就越小,这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理,以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。

(来源:文章屋网 )

篇4

摘要:对于配变变压器的接地方式,电力设备接地设计技术,低压电力设备接地装置的接地电阻,不宜超过4 Ω。架空配电线路及设备运行总如容量在100 kVA 及以上的变压器其接地装置的接地电阻不应大于4 Ω ,每个重复接地装置的接地电阻不应大于10 Ω;总容量在100 kVA 以下的变压器,其接地装置的接地电阻不应大于10 Ω ,且重复接地不应少于3 处。中性点直接接地的低压电力网中的中性线,应在电源点接地,在配电线路的干线和分干线(支线) 终端处应重复接地;在线路引入车间或大型建筑物处,也应将中性线重复接地。配电变压器低压侧中性点的工作接地电阻,一般不大于4 Ω , 100 kVA 以下配变可不大于10 Ω ,并要求在一年四季中均符合这个要求。城镇、电力用户宜采用TN-C 系统。由此可见配变的接地重要问题。

关键词:配变 接地 优化

1、变压器优化接地的要求

我国低压配电系统绝大多数是中性点接地系统。在这种系统中, 配电变压器高压侧避雷器接地端、低压绕组中性点和配电变压器外壳共用一套接地装置。相关规程规定: 当配电变压器容量为100 kV·A 及以下时, 接地电阻不得大于10Ω; 当配电变压器容量大于100 kV·A 时, 接地电阻不得大于4 Ω。配电变压器接地不良或接地电阻超过上述规定值, 虽然危险, 但由于它不像相线那样, 一有故障就会造成停电, 因而常常被人们忽视。为了保证设备和人身安全, 对配电变压器接地装置不应忽视, 而应该认真对待。

1.1 接地装置对土壤的要求:接地装置要敷设在低电阻率的区域里。因为接地装置的接地电阻和土壤电阻率近似成正比关系。

1.2 接地装置所用材料及规格要求:接地装置应尽可能利用自然接地极, 如电力排灌站厂房的结构钢筋、水泵的管道系统等, 但应保证接头处有可靠的电气连接。

1.3 人工接地极连接的要求:水平接地极的连接宜采用焊接。水平接地极与垂直接地极的连接, 也应采用焊接。

1.4 对人工接地极敷设的要求:人工接地极的敷设深度一般来说是越深越好。因为埋得越深, 接地电阻越小。但随着深度的增加, 施工难度增加很大, 而接地电阻却降低甚微, 得不偿失。故规程建议埋深为0.6~0.8 m。

2、变压器优化接地应注意的问题

2.1采用TN-C系统需注意的问题:配电变压器低压侧中性点接地, 并与高压侧避雷器接地共用一个接地装置, 适应于大量采用的低压系统为TN和IT 但是如采用IT制式, 则中性点就不能接地。需防爆的场所最好采用系统, 中性点不接地, 外壳单独接地, 这样相线碰地或碰外壳, 电流很小, 不会产生火花, 可有效地防止爆炸。

2.2 铝材在土壤中极易被腐蚀, 所以不能用铝线或铝排作接地极。

2.3 变压器低压侧中性点接地

配变低压侧中性点接地也称工作接地。工作接地一般有以下两项作用:一个减轻一相接地的危险。中性点采取不接地系统若发生一相接地,则中性线及设备外壳对地是相电压(人体接触十分危险,其它两相电压对地升到线电压,故障时间越长,触电危险性就越设备外壳直接接而不接零时,存在触电危险大。中性点采取工作接地方式,发生一相接地时,中性线及设备外壳对地电压比较低。因为,中性点接地电阻R0 ≤4 Ω ,可以把设备对地电压限制在安全范围之内。

另外,减轻高压窜入低压的危险。在配变低压侧中性点接地条件下,若10 kV/ 0. 4 kV 的配变发生高压线圈对低压线圈击穿时,10 kV 高压系统的单相接地故障电流(电容电流,通常为数安培) 可通过中性点接地电阻( R0 ≤4 Ω) 形成分压回路。此时低压中性线及设备外壳上电压U0 较低见。

2.4重复接地:在零线上多处接地(重复接地) 的作用;对重复接地的要求:户外架空线路、 架空线路的终端,分支线超过200 m 的分支处以及沿线每1 km 处零线均应重复接地;高低压线路同杆敷设时,共同敷设段的两端低压零线应重复接地;车间内部、外壳作为零线的低压电力电缆,应重复接地。

2.5.接地装置的形式:农村低压电力技术规程要求,配电变压器的工作接地,车间、作坊的接地及零线的重复接地装置,宜采用复合式环形闭合接地网。在接地网中,重直接地体(可用长2. 5~3. 0 m ,直径为50 mm 的镀锌钢管或50 mm ×50mm ×5 m 的角钢) 不少于2 根。水平接地网(用50 mm ×5 mm 的镀锌扁钢埋深不少于0. 6 m) ,面积不少于100 m2 组成,接地体之间应采用焊接。接地网的工频接地电阻可按式

(1) 计算: Re =ρ(1/ 4 R + 1/ L) (1)式中 Re ———工频接地电阻,Ω;

R ———接地网的等效半径,m;

L ———水平接地体和垂直接地体的总长度,m;

ρ———电阻率,Ω ·m(砂质粘土为100 ,黄土为250 ,砂土为500) 。

通常情况下ρ值取100 Ω ·m ,接地网等值半径取10 m ,垂直接地体长度和水平接地体长度之和达到60 m 时, Re = 4. 15 Ω ,便可满足配变中性点接地电阻的要求。接地装置施工完成以后,还要实测接地电阻值,使之符合要求。

2.6变压器中性点不接地运行的优点

2.6.1供电可靠性较高:当电网发生单相接地故障时,三相线电压和相电流变化甚小。由于不构成短路回路,单相接地电流对用户供电影响不大。但是,必须在较短时间(一般2小时)内迅速清除故障,以免故障扩大。由于短时间内不致跳闸,供电可靠性较高。

2.6.1对通信和信号系统的干扰小:三相基本对称运行时,电力线对周围空间形成的电磁场不大,不会对通讯和信号系统产生干扰影响。同理,由于变压器中性点不接地的电路单相接地电流较小,对邻近的通讯线路和信号系统等弱电干扰也较小。对于农电网中心点不接地小系统单相接地电弧均能自动熄灭。

2.7变压器中点不接地的缺点

2.7.1绝缘水平要求高:单相接地时,非故障相对地电压升高√3倍。所以,在这种电网中的设备绝缘水平高和费用大。

2.7.存在弧光接地过电压的危险:单相接地电流不大时,电流流过零值时的电弧将自行熄灭,故障消失;单相接地电流大于30安时,产生稳定电弧,将形成持续性弧光接地,将会损坏设备并导致两相甚至三相短路;当接地电流大于10安小于30安时,有可能产生一种不稳定的间歇性电弧,随之将出现弧光过电压,幅值可达2.5至3倍相电压,足以危及整个电网的绝缘。在变压器的中性点装设消弧线圈形成的电感电流与电容电流相补偿,将使接地电流限止,甚至近于零,从而消除了接地处的电弧以及由它产生和危害。

2.7.3接地继电保护的选择困难:因而要实现灵敏的有选择性的保护就比较困难,特别是经消弧线圈接地的电力网更困难。

2.7.4断线可能引起谐振过电压:导线的开断、开关不同期切合和熔断器不同期熔断将引起铁磁谐振过电压。由断线引起的谐振过电压可能导致避雷器爆炸,负载变压器的相序反倾和电气设备绝缘闪络等现象。

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随着我国电力设施的不断建设,供电企业面对当今的市场经济大局势下,在满足工业、生活用电要求外,要不断提高电力能源质量和减少建设资金。针对这种现状供电企业学习国际先进的同杆架设线路方案,引进到我国电网建设中来,利用一根线杆架设两条电网回路,目前应用比较普遍的是高低压线路同杆架设。由于农村人口基数大,用电高峰期比较多,这也就使农村地区是用电量的主要部分。所以供电企业在我国农村地区大量实施建设了这种高低压同杆架设的电网线路,但是这个过程中也逐渐出现了许多电力事故。供电企业对于这些问题提起了高度重视,并在线路设计上不断设计,也对电网运行维护采取了一系列的措施。

二、我国10kV同杆架设线路建设中遇到的问题

对于同杆架设的理解不正确

近些年我国农村地区大量建设高低压同杆线路,其中这种新型架设线路的原理就是在同一根水泥杆上架设两条电网回路,通常上方架设10千伏高压线,下方架设0.4千伏低压线路,而且要保证高、低压横担之间的最小垂直距离为1.2米。但是很多地区都没有正确理解高低压同杆架设线路的原理,往往会如图中这样对同杆线路进行架设,经常造成某些电网区域内的电力事故。

上图,在一条高压配电线路上,每根水泥杆高压横担下面1.2米处,再上一条低压横担。因高压杆档距在l 00一120米之间,用于低压线路档距太大,所以在两根水泥杆之间再加立一根6.5米水泥杆。这里我们应该看出,它已有半数不同杆了,这样的应用办法不妥。

气温变化会对同杆线路的导线弛度产生影响

在上图所示中,高低压电网线路由于受到气温影响会发生改变,高压电网线路在气温升高后线路会出现松弛现象,由于自身重量会下垂,就如A点所示。而低压电网线路被固定在B点的瓷套上,这样即使低压电网线路受到气温影响也会被B点支持,不会发生下垂现象,这样在高压电网线路下垂时容易与低压线路发生接触,这样就容易导致高低压电网线路的打火烧毁事故,使整个区域内的电网都瘫痪,给周边人民生活造成极大的困扰,给供电企业造成巨大的经济损失。

3、对于同杆架设线路带电作业的危险分析

同杆架设线路中带电作业的安全要求。对于同杆架设线路中带电作业人员的人身安全主要靠三个条件来保证,其中包括流经人体的电流不超过人体的承受能力;人体体表的场强不超过人的感知水平;保证电网线路对人放电的距离足够大。这就是保证工作人员在同杆架设线路中带电作业的前提条件。

同杆架设线路带电作业的难点分析。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://总第539期2014年第07期-----转载须注名来源对于10kV同杆架设线路中与传统电网架设模式存在着区别,这种架设模式对电力人员存在着几个难点,其中就比如多回路铁塔的案例分析,在多回路铁塔中上层导线对于塔身的距离大概在3米左右,上层横担与中相导线的距离大概为3.5米,这样如果我们扣除横担的厚度这个距离大概为3.2米,然后再扣除上层导线距离中相横担最高点的距离应该为1.6米,这样上线与中线之间的距离大约为3.5米。其次中相导线对于塔身距离大概为3.5米,中相导线横担对 下层导线横担距离约为3.5米,扣除横担和中相导线对下层横担的距离后应该为1.6米走样,这就表示中线与下线相间距离为3.5米。根据这些距离数据我们可以看出在同杆架设线路作业过程中工作人员不能采用传统的带电作业模式,因为平梯进入会使工作人员对地安全距离存在危险性。

三、如何完善10kV同杆架设线路设计方案中的缺陷?

正确理解同杆架设的意义

根据我国农村地区的经济情况和用电量来做出分析研究,在对10kV同杆架设线路进行建设时要严格按照设计规程来操作,把高压线路挡距控制在70米之内。这样不仅可以在投资上做到最大限度的节省,还可以保证电网建设的质量,确保电网的安全运行。

控制气温对同杆架设线路的影响

对于气温的影响要根据不同地区来进行分析,每个地区都存在不同的气温变化,在对10kV同杆架设线路进行设计时,电力人员要将每根电杆都同杆设计,保证高低压电网线路都会受到气温的影响而发生变化,除此之外,电力技术部门要不断加强对10kV配电线路的弛度计算,准确掌握高低压电网线路下垂的距离,确保高低压电网线路不会发生接触,严防电网打火事故的发生。

3、在同杆架设线路上的工作方法

杠杆法简介更换10kV多回路绝缘子。针对导线对人的安全距离不够的问题提出了此方法,可以让工作人员在不进入横担的同时间接地利用工具完成工作。

绝缘悬臂梯法进入电场进行工作。此方法主要是能解决作业人员吴法从塔身从内向外进入电场的难题 ,改进入电场的方示为从线路外侧 向内的方法 ,就如用一个假想的吊臂 将作业人员从安全的路径吊入电场。

4、注意事项

在同杆架设线路时,如果出现下层线路停电事故时,工作人员如果对其进行检修维护,上层线路导线中流过的电流不能比额定电流值高,这样就容易发生危险。

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【关键词】安全性;低压配电网;运行方式

保护接地与保护接零是防止间接电击的基本措施。目前农村低压配电网保护运行方式有2种:即TNC系统与TT系统。其中TNC系统是指农村城镇配电变压器采用中性点直接接地,电气设备外露可导电部分接零方式;TT系统是指农村配电变压器采用中性点直接接地,电气设备外露可导电部分保护接地方式,为了提高供用电的安全可靠性,IT系统中必须安装剩余电流动作保护器(RCD)。

近年来我国供用电的安全性工作日益受到重视,逐步开始推广IT系统。IT系统是指农村对安全有特殊要求或排灌专用配电变压器,采用中性点不接地或经高阻抗接地、电气设备外露可导电部分保护接地的方式。

1 三种保护性运行方式供电可靠性比较

采用TNC系统的部分,其供电可靠性方面相对要差一些。因为某台电气设备一旦发生外露,可导电部分漏电,应由过流保护切断电流,若越级则会造成更大范围的停电。如果线路末端用户电气设备外露可导电部分漏电,可能会因线路阻抗较大,过流保护不能切断故障,造成人身触电及带电。电气设备外露可导电部分存在电击危险。为解决这个安全问题,有的用户已改变接零方式,装设了三级末端漏电断路器。

采用TT系统,安装了漏电保护方式装置,从安全方面讲对避免产生直接电击伤害十分有利,但投资相对较大,供电可靠性很差,特别是漏电一级或二级保护动作跳闸,造成大片用户停电,影响连续供电。有统计分析表明,在一级漏电保护动作跳闸次数中,有80%以上是各种原因的漏电造成的。随着农村副业加工用电需求增长,使得农村生产、生活对电力的依赖程度不断提高,因此总保护跳闸停电造成的影响会越来越大。采用IT系统的部分,因其低压电力网范围小,绝缘容易得到保证,供电安全性,供电可靠性和经济性都比较好。

2 IT系统安全可靠性原理

2.1 IT系统安全原理

为了保证电气设备(包括变压器、电机和配电装置)在运行、维护和检修时,不因设备的绝缘损坏而导致人身触电事故,所有这些电气设备不带电的部分(如外壳)应可靠接地。《电气设备运行规程》规定:电压在1 kV以下电源中性点不接地电网和1kV以上任何形式的电网中,均需采用保护接地(即为IT系统)作为安全保护技术措施。

其保护接地的原理是给人体并联一个小电阻,以保障发生故障时,减小通过人体的电流和可以承受的电压。电动机采用保护接地后,当一相绕组因绝缘损坏而碰壳短路时,若工作人员触及带电的设备外壳,因人体电阻较接地极电阻大,大部分漏电电流流经接地极入地,从而保证了人身的安全。

2.2 IT系统应用范围

IT系统适用于各种不接地配电网,凡由于绝缘损坏或其它原因而可能带危险电压的正常不带电金属部分,除另有规定外,均应接地。接地具体部位是:

(1)电动机、变压器、开关设备、照明器具、移动式电气设备的金属外壳;

(2)OI类和I类电动工具或电器金属外壳;

(3)配电装置金属构架、控制台金属框架及靠近带电部分金属遮栏和金属门;

(4)配线金属管;

(5)电气设备传动装置;

(6)电缆金属接头盒、金属外皮和金属支架;

(7)架空线路金属杆塔;

(8)电压互感器和电流互感器二次线圈等。

3 TT系统供电安全可靠性分析

配电系统引出L1L2L3 3条相线和中性N线。如电气设备金属外壳未采取任何安全措施,则当电机故障外壳带电时,故障电流将沿低阻值的配电系统工作接地构成回路。由于接地电阻R很小,设备外壳将带有接近相电压的故障对地电压,电击的危险性很大,因此必须采取间接接触电击防护措施。

该电压低于相电压,但由于RA与RN同在一个数量级,所以几乎不可能被限制在安全范围内。一般的过电流保护装置实现ms级速断困难,所以一般情况下不能采用TT系统。如确有困难不得不采用,TT’系统时,则必须将故障持续时间限制在允许范围内。故障最大持续时间原则上不得超过5S,以减少电流对人体的危害。

农村配电变压器低压电力网之所以采用TT系统加装剩余电流动作保护器(RCD)方式,特别要求选装漏电总保护,是基于当初我国农村低压电力网设备健康状况差,供电范围较大,无法保证低压电力网相线、零线对地绝缘等原因,造成农村触电死亡事故多而采取的技术措施。采用这项措施后,农村因电击而伤亡的人数的确大大减少。

目前农村已安装漏电保护的地区因电击而死亡的事故中,除漏电保护不能起保护作用的两相电击,相零线单相电击外,绝大部分是由于剩余电流动作保护器(RCD)损坏或人为撤出所致。在这种运行方式下用电安全和供电可靠性二者成为突出的主要矛盾。所以应探讨既能保证用电安全,又能保证供电可靠性且投资不大的方案。

4 建议将TT系统改为IT'系统

农网建设改造为实现TT系统改造成IT系统方案创造了条件:

(1)经过改造的农网低压线路部分,各项安全技术指标都已达到了标准要求,低压线路的拉线都装上了拉线绝缘子,所以在低压线路部分发生电击伤亡事故的可能性只剩下断线落地,而断线对于运行状况良好的电力线路,其几率本身很小。致于在低压线路上挂钩窃电造成的电击伤害问题属于违章用电。

(2)如果低压电力网的用户和单机(临时用电,流动排灌、脱粒等)都装上了家用漏电断路器或三级末端漏电断路器,则低压用户范围内人们碰触电器等引起电击伤害可能性的地方,都会受到三级末端漏电断路器的保护。

农网改造后如果达到上述两个条件,则可以说农村低压电力网不装漏电总保护,其防止电击伤害问题也已得到初步解决。如果在具备上述条件的低压电力网中,将配电变压器低压侧中性点直接接地改为不接地,即改为IT系统,那么低压线路断线落地的危险性将会更小,即使人身碰上落地断线的低压线,通过人体的电流一般只是电容电流。若大于三级末端漏电保护器动作电流整定值,则漏电保护器正常动作跳闸避免电击事故;若小于三级末端漏电保护器动作电流,则对人身的危害也不大,漏电保护器可不动作。

由于农村低压配电网经过长期运行,相线或零线对地绝缘有可能出现降低,这是低压配电网不能改为IT系统的主要原因。若某相线或零线对地交流阻抗下降到10kΩ以下,此时人碰触到另一相线或落地断线,则人身可能受到相线与零线问或相线与相线间的电击伤害。但在三级末端漏电保护完善的低压电力网中,在漏电保护范围内出现电击仍能得到保护,主要的危险是在低压线路部分。

为了解决这个问题,可以在每一台配电变压器低压侧加装一个测量相线和零线对地交流阻抗的装置,进行定期测量。与装设漏电总保护相比较,漏电总保护动作需要断电检查故障点,而该方法是在持续供电状态下查找故障点,供电可靠性要高些。

5 接地电阻允许值

因为故障对地电压等于故障接地电流与接地电阻的乘积,所以各种保护接地电阻不得超过规定的限值。对于农村低压配电容量在100kVA以上,限制保护接地电阻值≤4Ω,则能将其故障时限制在安全范围以内;如配电容量在100kVA以下,由于配电网分布范围很小,限制保护接地电阻≤lOΩ可满足安全要求。在高压配电网中,由于接地故障电流比低压配电网的大得多,将故障电压限制在安全范围以内是难以实现的。因此对高压电气设备规定了数值较低的保护接地电阻允许值,并限制故障持续时间。

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关键词:中低压配电;电网规划;技术原则

Abstract: With the development of environmental harmoniousness modern urban construction, the requirement of insteading the overhead transmission and distribution lines on road both sides by cable is urgent. In view of power supply reliability, the electric poles are vulnerable to collapse by the vehicle collision, and power outages frequently occur due to overhead objects and lightning stroke. This paper makes a discussion on the planning of low-voltage distribution network.

Key words: low-voltage distribution; planning of distribution network; technical principle

中图分类号:U665.12 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

一、中低压配电网规划的必要性和方法

1、中低压电网规划的必要性

由于建设电网的周期比较长久,所以在建成之后一般不会有大的变动。由于国家每天都在发展与建设,而电力的负荷也就成为不确定的因素,而中低压的电网又是人们最常用的电网,所以中低压配电网必须与城市建设紧密配合,并要有一定的超前意识且与城市景观相协调,中低压电网的规划还要与其的负荷分布情况做出相应的改变或调整,科学规范的制定低压配电网的发展与规划,满足低压电网用户的长远用电需求。中低压配电网络具有设备量大,用户多,设备繁杂等情况,为了解决供电不足或者超负荷等问题,单单凭经验处理这些问题是远远不够的,只有从总体上对中低压配电网的设备和网架结构进行优化配置,最大限度地保证中低压配电网的供电质量和供电能力,才能够发挥最大的经济效益和社会效益,因此中低压的电网比高压电网调整的更为频繁和复杂。

2、中低压电网规划的方法

一般从理论上来说,电压的等级、线路的结构以及负荷情况的不同,选择的线路都不一样。还有负荷的大小随时都在变化,因此计算一个地区的用电总需求量然后再进行中低压电网的规划。一般来说一个地区用预测电总需求有三种方法:第一个就是部门分析法,就是以一个国家的经济行业为基础进行划分,然后分行业进行电力需求的预测,最后进行累计相加就得到总需求的电力。第二就是对那些用电比较多的用户进行调查核实然后统计起来再加上用电量比较小的用户总和就得到本地区全部需求。第三就是利用电力弹性系数法、平均增长率法、负荷密度法等方法进行评估一个地区的用电量。然后根据得到的数据,做出相应的规划方案。

二、中低压配电网的技术原则

1、规划中低压配电网的一般性原则

中压配电网要求简化和规范,主干网杆要求清晰可靠,这样有利于低压电网的发展。在考虑负荷等情况下,在市区十千瓦的供电半径最好不要超过三千米,郊区的供电半径最好不超过五千米。要充分利用公路资源,提高供电设备的利用率。在条件允许的地方应以电缆线路为主,而电缆道的建设应该与该地区规划和建设同步实施。尽量要求中低压配电网络做到自愈、交互、兼容等要求。

低压线路配电网的线路应该有明确的供电范围,最好不要横跨街区进行供电。低压配电网采用树枝(状)放射结构,在必要时侯可以进行相邻低压电源之间装联络开关,这样就可以提高运行灵活性。一般来说低压线路供电的半径在市中心不大于一百五十米,在城镇地区不大于二百五十米。而居民用电应可实行一家一表计量方式。一般居民用电用单相二百二十伏供电,在别墅可以三相供电。

2、规划中低压配电网的线路原则

中压配电线路中,中压供电线路的元件的载流能力应相互匹配,不能发生由于某一个元件而影响中压供电线路的负荷能力。在采用双路及其以上电源供电时,中压电源线路最好采取不同方向或者不同路径来进行架设。尽量用可靠性高的设备,要逐步淘汰那些技术落后设备。要逐步完善中压配电网的自动化功能,使其发生线路故障能够自动隔离。对于那些新建中压配电网的线路在架空时要全绝缘化。要不断开展反外力破坏和环境整治等。

规划低压配电网的线路原则:对于平房住宅区一般采用低压架空线;对于住宅楼区一般采用低压电缆线路供电。对于低压配电网的线路一般用绝缘电缆,而绝缘电缆的截面应该按照直径在市区主干线的一百八十五平方毫米及以上。在三相四线制供电系统中,零线与相线截面最好相同。一般来说在纯照明负荷的街区一般不用单相供电这种做法。在低压配电线路中电线的供电的半径应满足其电压的损失要求。一般在市区主干线线路的供电半径在一百五十米以内,而支线一般要小于二百五十米。

接在居民用户的线最好用地理线。在同一地区的低压居民用户线的相位要求统一的列出明显的标记。在低压线路干线和各支路的末端,要求零线重复接地,不少于三处。

三、中低压配电网的规划其他原则

1、配电室的设计原则

配电室应接近负荷中心,单台容量不能超过八百千伏安,而箱变单台的容量最好不超过六百三十千伏安,最好用负荷开关、熔断器、变压器连用结构。一般容量在一百千伏安及以上的中低压配电变压器应该在低压一侧装上只有配电变压器容量的百分之三十的自动投切的无功自动补偿电容器。无功补偿装置最好采用具有电压综合控制和功率因数的自动装置,最好同步安装线损率计算的装置。

2、分接箱配置的原则

对于没有开关的电缆分支箱,最好直接在十千瓦开关站的出线开关后面。而总开关电缆分支箱一般用在中小用户过于集中地段,也可以直接接在主干线上。一般来说电缆分支箱出线电缆最好不超过四条。

3、防雷与接地的措施

一般来说,在对于电缆线下面也是有避雷线的保护,这样可以避免由于雷击而引起的停电事故。当线路处于雷区或者开阔地等很容易受到雷直接威胁的地区,应该在线路每隔五百米的地方安装一组防雷的绝缘子,并且保持接地良好,达到规程的要求。

结语

现在的生活主要是依赖于电力,城市中低压配电网是城市的重要基础设施,也是电力网的重要组成部分。做好城市中低压配电网的规划与建设和改造等工作对城市经济发展、人民生活水平的提高有重大意义。

参考文献:

[1] 陶时伟:《城市电网改造及优化规划的研究》,重庆大学电气工程学院,2002 年。

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关键词:电力线 载波 通信

中图分类号:TN916.52 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0030-02

电力线载波(Power Line Carrier-PLC)通信是利用高压电力线、中压电力线或低压配电线作为媒介进行语音或数据传输的一种通信方式。在传输过程中通过载波将模拟或数字信号进行有效调制实现高频信号在电力线实现远距离传输。随着科技的不断进步,高压电力线载波技术已不在受单片机应用的限制,进入了数字化的信息时代。

1 我国电力线载波通信的现状

电力通信网作为电力系统安全稳定运行的基础保障,实现了电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化。由于通信过程对信息的可靠性、传输的快速性有严格的要求,世界上很多国家都建立了电力系统专用通信网,以此构建稳定的传输体系。当前我国在35 kV以上电压等级的输电线路上均已开通电力线载波通道,但随着数字媒体技术的不断发展,对通信速度的要求越来越高,为了实现高效的传输,电力线载波通信已不再是简单地完成电力通信,电网以及数据信息的一并传输成为现实。但由于我国电力通信发展水平参差不齐,且电力通信规程中要求变电站必须具有2条以上不同通信方式的互为备用的通信信道,就要求电力载波功能不断革新,这就使得电力线载波机在全国仍然有较大的市场需求。

数据分析表明我国中低压电力线载波的应用主要是在10 kV电力线以及在380/220 V用户电网的自动抄表系统中的应用。10 kV以上的应用目前已达到普及应用,而作为自动集抄系统通道的载波应用虽已能够组网通信,完成数据的远程抄送,但由于用户电网的时变特性和突发噪声的影响在技术上还有待解决。

2 我国电力线载波通信技术的应用

由于电力载波通信具有稳定的使用条件和潜在的巨大市场,也成为世界各大公司及研发单位攻坚开发的热点。

(1)解Q远程三表抄送问题。

远程三表抄送就是自动采集各种计量表的读数(如电表、水表、气表),电力线载波抄表系统是以电力线为媒介进行远程数据搜集并传送,此方法不但降低了电力部门的成本投入,且实现高效的自动抄收。通过计算机的强大功能可以将抄收的数据立即处理形成报表,且对用户实现监控,对电参数、欠费断电等操作可一步到位实现管控。

(2)解决端到端的线缆接入问题。

在电力线载波通信线路中用户变压器的低压侧安装电力线路由器,用户端通过安装一个数字式电力线调制解调器,将电缆与个人电脑相连,让PC和笔记本电脑的使用者轻松地通过家中供电线路连接上互联网络,此种通信方式成本低,利用现成的电源线,实现一线两用。

(3)解决智能控制问题。

在电网信息控制过程中,智能化载波机实现了对系统运行状态的检测、数据的快速修改、故障检测报告,通过此法有效地实现了远程维护以及实时监控,不但精减了劳力,且电网运行更安全、更稳定,最终实现了高效营运。

电力线载波通信作为电力通信网中关键的方式,在电网调度通信、复用远动、高频保护和远方跳闸信号等方面应用较多,而未来的电网应用是智能电网的天下,但三相/单相载波电能表、载波抄表集中器等仍会是市场的主体;但随着新兴技术的不断发展,智能电网的应用将会朝着以“三表合一”、智能家居应用、井下安全操作、智能路灯控制、精细农业、污染检测等领域扩展。

随着人们对通信技术要求的不断提高,通信会越来越被人们重视,而作为电力部门独有的通信资源,电力线载波通信的地位在通信界是不可撼动的,特别是在抵御台风、洪涝等自然灾害方面,电力线特有的机械特性以及不易受外力破坏的特点,是其他通信媒介无法比拟的。

3 我国电力线载波通信的需求分析

3.1 通信架线的优势

高压电力线路的走向是从终端站到枢纽站,再到调度所,整个过程只需考虑投入设备的情况无须考虑线路投资,特别是在边远且地形复杂的地区,这种优势及其明显,只需充分分析出电力线载波信道的容量,对电力设备加以投放,载波通信的优势就会显现出来。

3.2 通信可靠性的要求

在电力系统中考虑到传输重要调度信息的问题以及人身安全的考量,则会要求电力线载波机具有较高的可靠性,以实现通信的可靠传输,作为电力线载波通信过程中的核心设备,电力线载波机必须具备高效的性能。根据我国目前对电网通信体系数据的要求,各种电压等级的载波机、继电保护收发信机、载波数据传输装置和电线上网调制解调器等必须满足质量要求。

3.3 网络应用的要求

随着通信新技术的不断涌现,现代通信对电力线载波的使用不再是单独的通道应用,而是转向构建网络结构的应该。电力线载波机应用的初期主要靠自动盘和音转接口实现小范围的联网,而现在更多考虑的是如何实现载波机与调度机协同工作,将变电站调度机的组网应用与通信网监测系统接口的数据采集进行有效的结合。由于电力线载波在中、低压线路上的初期应用就是构建网络应用,因此,如何大力发展电力线载波通信过程中的网络应用就显得尤为重要。

综合分析传统的电力线载波发现,其存在通道干扰大、信息量小、频率拥挤等弱势,再加上设备水平、维护管理等方面的原因,传统电力线载波已越来越不能适应现代电网提出的高速度、宽频带、大容量的通信要求。特别是新兴通信技术如微波通信、卫星通信、扩频通信、光纤通信、程控交换等在电力系统中不断引入,并得到了较好的应用,因此,电力线载波通信的改革势在必行。

4 急需突破的技术问题

信道容量长期以来一直是电力线载波通信过程中重点关注的问题,多路的电力线载波通信是解决的有效技术,而如何实现这一过程,也将成为社会发展中不容忽视的问题。目前我国通过采用数字复接技术进行了频域扩展,实现4 kHz带宽的信道容量,其传输速度达到28.8 kbits/s,在这一研究过程中发现,线路频率的回波抵消可有效提升信道容量,这将会是未来我国在电力线载波通信中的又一研究方向。

5 结语

应用电力线连接互联网是国人一直不断研究的课题,如今已得到认可并投入使用,而且价格不高,被大众接受。随着技术的不断提高,高速电力线载波也将会进入到人们的生活,使用者只需通过低压电力线即可接入国际互联网络,进行互联网的应用。在未来社会,我们相信随着科学技术的不断提升,新兴技术的不断涌现,通过电力线载波通信人员的不断努力,国家电信改革的深化、管理水平的不断提升,电力线载波通信在我国现代化电网的发展进程中的作用会越来越突显,也会越来越被国家重视。

参考文献

[1] 戚佳金,陈雪萍,刘晓胜.低压电力线载波通信技术研究进展[J].电网技术,2010(5):161-172.

[2] 陈凤,郑文刚,申长军,等.低压电力线载波通信技术及应用[J].电力系统保护与控制,2009(22):188-195.

[3] 徐志强,马平,余杰,等.认知电力线载波通信技术在配电网的应用[J].电力信息与通信技术,2016(9):23-27.

篇9

关键词:污水厂;高低压设备;运营管理

Abstract: wastewater treatment plant of high and low voltage equipments operation management if problems, will slow the normal operation of the serious work, unnecessary loss. This paper analyzes the high and low voltage equipments in the process of operation may go back to appear the cause of the problem, and puts forward the countermeasures of maintenance.

Keywords: sewage plant; High and low pressure equipment; Operation management

中图分类号:G267文献标识码:A 文章编号:

1.高低压变配电系统的组成

变配电设备主要有以下四个部分组成:

1、变电设备:分段开关、进线电缆、导线和支架、电缆、高低压开关、母线、互感器、电容器、变压器、变配电控制回路、接地装置。

2、配电设备(低压开关柜):开关(空气开关)、配电线路、电线和支架、低压电缆、接地。

3、动力照明配电设备:配电分柜、配电箱、分支开关、照明装置、漏电保护器、熔断器、配线电缆、接零接地。

4、备用电源和发电设备:内燃机和附属装置、发电机和励磁、开关和其他电气设备。

这些变配设备功能各异,互为联络、联锁,有时单台运行,有时多台并串联使用,控制操作要求规范严谨,每个环节都不允许失误。它们的正常运行是整个高层建筑平稳运作的根本保证。因此,我们要对变配电设备操作和使用过程中出现的各种现象要进行认真的分析,出现故障要及时修复,始终处于良好的可靠的运行状况。

2.高压配电设备故障

2.1人为因素

供电局检修或供电线路出现故障停电时,运行人员由于过于紧张,头脑不够清醒,处事不够果断,显得无从着手,在操作时没有对高压设备的运行状态进行仔细观察,而是急于送电导致设备故障造成长时间停电事故。例如在高压送电之前没有将高压母联开关断开,造成主供与备供线路互锁;电源负荷开关没有正确装入轨道使用蛮力强行摇入造成负荷开关机械变形,行程开关不到位;负荷开关没有储能;变压器开关或负荷开关处在试验位置等,在以上情况下急于送电肯定是行不通的。这些由操作人员人为因素造成的故障往往会出现误判,使故障面扩大,导致长时间停电事故。

2.2设备自身因素及应对措施

高压配电设备在长期使用过程中会出现老化,机械结构也会出现变形。平时由于停电机会较少,对设备的内部结构了解的不多,维护不到位,出现个别故障后没有从根本上解决问题,由于该套设备许多辅助开关均安装在负荷开关内,一旦出现故障短时间内很难恢复,设备发生故障很多情况是由于机械结构变形闭锁电路断路造成的。主要表为负荷开关不能正确摇入或摇出,另一种情况是个负荷开关均处于正常位置,高压各配电柜面板指示灯显示正常,操作面板开关失灵,手动操作负荷开关也不起作用,检查各负荷开关均处于储能状态。出现上述状况势必会造成长时间不能恢复送电直接影响到报纸的正常出版和发行。

3.低压配电设备故障

低压设备采用采用两路供电方式,通常采用主供供电方式即两台变压器同时运行。低压设备故障多发生在用电高峰的夏秋季节而且故障现象多样,低压设备故障也包括人为因素和设备自身因素两个方面。

3.1人为因素

运行人员在低压操作时头脑不清醒不了解故障原因,不注意观察设备的工作状况,判断失误,盲目进行操作导致事故扩大,造成长时间不能恢复送电。表现在操作负荷开关时失灵误认为是开关自身故障,不注意观察开关的额定电流,随意更换负荷开关;低压进线电源开关在摇出过程中造成低压联络开关跳闸;负荷开关过流跳闸后不能及时恢复;负荷开关面板不能正确打开等等,这些现象均会导致长时间大面积停电事故给用电部门造成很大影响。

3.2设备自身因素

低压设备在长期运行过程中容易造成机械结构变形、负荷开关面板不能正确打开,弹簧性能下降不能正确复位。另外,线路老化负荷开关内辅助开关故障或不到位,开关不能自动储能等,这些都直接影响到及时送电。

4.高低压变电设备的运营管理

4.1维护人员的管理

维护人员是保证维护质量的关键,因此如何管理好维护人员就成为非常重要的环节。设备的维护管理架构见下图。运行维护中心负责整个运行维护工作,下设运行部、维修部、技术部和检察部,每个高低压电力室设置维护班长、维护正值班和维护副值班。通过层层监管和负责的管理制度,确保运行维护工作安全高效的进行。

图1 设备的维护管理架构

4.2日常维护工作管理

日常维护工作是高低压维护的基石,是确保设备安全运行的重要保证。日常维护工作主要通过一系列的管理制度来实现并保证了日常维护工作的高效安全进行。主要的管理制度包括:交接班制度、工作日志制度、设备巡视制度、设备缺陷管理制度、班长责任制、正值班责任制、副值班责任制、作业计划制度、包机制度、值班制度、倒闸操作制度、技术档案和资料管理制度、工具仪表、备品备件和材料管理制度、电力室管理和安全保密制度、员工培训制度等。下面重点介绍几个关键性的管理制度。

4.2.1交接班制度

(1)维护值班人员在交接班时应交接如下内容:

a.上级指示、通知及有关单位联系事项。

b.系统设备运行情况和报警情况。

c.供电负荷变化情况。

d.工具、仪表、图纸、资料、钥匙是否齐全定位。

e.设备和高低压室、变压器室、发电机房的清洁情况。

f.尚待处理的问题。

(2)交接班应认真、准时,接班人未到岗,交班人不得离岗。

(3)交班人员必须事先做好交班准备,填好交接班日志,正点交接班。

(4)交接班人员应将交接内容逐项检查核实并确认无误,双方在交接班日志上签字后,交班人方可离岗。

(5)交班期间由交班人负责处理一切值班事宜,交班过程中若发生故障或事故,应暂停交接,以交班人为主,接班人协助共同处理,直至故障或事故修复或处理告一段落后再继续交班。

(6)因漏交或错交而产生的问题由交班人员承担责任,因漏接或错接而产生的问题由接班人承担责任,交接双方均未发现的问题由双方共同承担责任。

4.2.2值班制度

(1)有人值守的电力室应实行24小时维护值班制;实行定期、定时巡视检查制度,巡视检查电气设备运行情况,并做好记录。

(2)各电力室维护值班人员,实行每班两名值班人员的制度,每班的正值班人员不得少于一名。

(3)未经上岗考核或考核不合格的维护人员,不得单独承担值班工作和独立操作。

(4)维护值班人员必须准时交接班,坚守值班岗位,认真完成作业计划,不做与值班无关的事。

(5)保持电力室整洁,与生产无关的物品不得带入电力室。

(6)严格执行电业工作安全规程和本电力室的规章制度、操作规程。

(7)遵守故障处理规定,准确迅速地处理系统设备障碍,不得以任何理由和借口推诿、拖延处理故障时间。

(8)及时、准确、完整地填写值班日志和各种规定的记录。

4.2.3作业计划制度

(1)电力室应根据规程规定的预检项目和周期,结合本电力室具体情况制定年度维护计划。班组及个人应根据年度维护计划制定每月的维护计划。

(2)班组及个人的维护计划均应报运行维护中心批准,并按维护规程、指标、操作手册和说明书的规定执行,所列项目和周期未经批准不得更改。维护计划完成后应记录完成情况和预检前后的数据,检修记录应记入设备检修管理档案并由专人妥善保管。

4.3异常情况下的维护工作

当高低压系统发生故障等异常情况下,维护值班人员要根据故障情况采取不同的应对措施,高低压系统异常故障一般分为三个级别,分别是:一般性故障、紧急故障和重大故障。

4.3.1一般性故障时维护人员的职责

一般性故障指维护过程中发现高低压设备有异常现象,但暂时不影响高低压系统运行,但长期运行容易引发更大的故障。一般性故障发生时,维护值班人员应定期加强对该设备进行巡视检查,按照正常工作流程上报设备维修单给运行维护中心,运行维护中心及时制定维修处理方案,并由维修人员及时实施维修处理。

4.3.2紧急故障时维护人员的职责

高低压设备出现性能异常,设备不能正常工作,但没有造成重要负荷断电等重大后果,称为紧急故障。紧急故障发生时,维护值班人员应加强对该设备进行巡视检查,及时采取应对措施确保故障范围不扩大,并立即向运行维护中心汇报,运行维护中心运行部、技术部、维修部相关人员立刻赶到现场,由运行部和技术部共同制定维修方案,由维修部维修人员实施维修处理。

4.4维护工作的检察和考核工作

公司采用传统监察和网络监察相结合的手段,监察部专门负责监察工作,监察部传统监察的主要工作如下:

(1)定期对所管辖高低压系统维护工作进行巡查,每次巡查有记录。审查电力室周报,月报,发现问题及时上报主管领导。

(2)详细了解各电力室的设备运行状况,巡查时注意检查高低压系统是否有安全隐患,维护值班人员是否按作业计划要求完成了维护工作,并及时上报主管领导。

(3)巡查当班供电设备系统及负荷分配情况,掌握保证负荷运行状况,做到心中有底,发现设备有安全隐患时应及时上报主管领导。

(4)遇有不良天气,加强巡查次数和深度,发现设备故障隐患时,要求及时上报,正确处理,保证设备安全正常运行。

总结

随着现代社会的飞速发展,对电气设备的要求、供电安全的要求、供电质量的要求越来越高,对变配电设备的检查修理要求也日益严格和规范。因此,我们要不断加强学习新技术新工艺,不断提高检查修理工作的效率和可靠性,提高服务质量,适应新时期对我们的各项要求,为和谐社会提供可靠的电力保障。

参考文献

[1]燕佳静.设备管理决策支持系统的设计与实现[D].南昌大学,2009

[2] GB19517-2004.国家电气设备安全技术规范[S].中国标准出版社

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关键词:施工现场;用电设备;接地、接零和三级漏电保护;探讨

为加强建筑施工现场的用电管理,确保用电安全、可靠,防止触电事故发生,对用电设备选择做好接地保护、接零和三级漏电保护是非常必要的。接地保护又称保护接地(安全接地),是将电气设备的金属外壳与接地体连接,以防止因电气设备绝缘损坏使外壳带电时,操作人员接触设备外壳而触电。接零保护是将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接,为防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险。漏电保护(漏电电流保护)是对有致命危险的触电提供间接的接触保护。

一、保护接地与接零

电力建设施工现场采取何种接地与接零方式,与现场的供电方式有关。

(一)中性点非直接接地的低压电网中,电力装置应采用低压接地保护。

(二)在中性点直接接地的低压电网中,电力装置应采用低压接零保护,见图1.有时在中性点直接接地的三相四线制TN—C电网中,做保护中性线PEN 重复接地以降低漏电设备外壳的对地电压;减轻因中性线中断而产生的触电危险;保护中性线截面不应小于相线截面的50%,并应尽可能与相线相同。

(三)在使用专用变压器供电的低压电网中,电力装置应采用中性点直接接地的三相五线制(TN—S)保护接零系统——电气设备的金属外壳必须与专用保护零线(PE)可靠连接;专用保护零线应由工作接地线、配电室(箱式变压器)的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出,如图2所示。

二、接地与接零保护原则

(一)保护接地原则

在中性点不接地的低压系统中,正常情况下电力建设需要的各种电力装置的不带电的金属外露部分、电能供应的设备外壳都应接地(特殊规定例外)。

1.电机、变压器、携带式或移动式用电器具的金属底座和外壳。

2.电气设备的传动装置。

3.配电、控制、保护用的屏(柜、箱含铁制配电箱)及铆焊、焊工的操作平台等的金属框架和底座。

4.汽油、柴油、机油等储油罐的外壳。

5.20m以上的竖井架(如烟囱施工的中央井架、电动提/升模装置)脚手架、水塔施工用的起重折臂吊、曲线电梯的轨道。

6.安装在电力线路杆塔上的电力设备的外壳及支架。

7.起重机(电动葫芦、龙门吊、DBQ系列塔吊等)的每条轨道应设2点接地。在轨道之间的接头处,宜作电气连接;接地电阻应小于4 Ω。装有接地滑接器时,滑接器与轨道或接地滑接线应可靠连接。司机室与起重机本体用螺旋连接时,应进行电气跨接,其跨接点不应少于2处:跨接宜采用多股软铜线,其截面面积不得小于16 mm2,两端压接接线端子应采用镀锌螺旋固定;当采用圆钢或扁钢进行跨接时,圆钢直径不得小于12 mm,扁钢截面的宽度和厚度不得小于40 mm、4 mm.

(二)保护接零原则

1.正常情况

在正常情况下,施工现场的下列电气设备不带电的外露导电部分应做保护接零。

(1)电机、变压器、照明用具、手持电动工具的金属外壳。

(2)电气设备传动装置的金属部件。

(3)配电屏与控制屏的金属框架。

(4)室内、外配电装置的金属框架及靠近带电部分的金属围栏和金属门。

(5)电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机轨道滑升模板金属操作平台等。

(6)安装在电力杆线上的开关、电容器等电气装置的金属外壳及支架。

(7)环境恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地下室及浴室、电缆隧道)的电气设备必须采用保护接零。

2.注意事项

在敷设保护零线时,保护零线应单独敷设,不作它用;保护零线不得装设开关或熔断器。尤其是在施工用电与外电线路共用供电系统时,电气设备应根据当地供电公司的要求采用保护接地或保护接零;在由同一发电机、同一变压器或同一母线供电的低压电力网中,不宜同时采用接地保护与接零保护。此外,若用电设备厂家有明确的接地与接零规定,首先应根据厂家说明进行必要的接地与接零保护。

三、漏电保护原则

施工现场所有用电设备,除按照以上原则进行保护接地或保护接零外,必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护器,施工现场应采用三级漏电保护。增加三级漏电保护能圆满解决漏电保护与供电的矛盾,提高漏电保护的灵敏度和可靠性,使停电局限在一个较小范围内,保障施工现场用电安全。三级漏电保护应遵循以下2项原则进行设置选择。

(一)漏电保护器额定漏电动作电流的协调配合

一级末端保护(即就地用电负荷保护)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn1应满足:IΔn1≤30 mA.

二级保护(即干线或分支线保护)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn2满足:IΔn2≥1.5IΔn1.

三级保护(即二级的上一级,主干线或总干线保护)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn3一般为300 mA,即应满足:300 mA ≥IΔn3≥1.5IΔn2 .

因此三级总保护可用下列三式表达:

300 mA≥IΔn3≥1.5IΔn2

IΔn3≥1.5IΔn1

IΔn1≤30 mA

(二)漏电保护器额定动作时间的协调配合

1.上下级漏电保护器额定动作时间按《漏电保护器安装运行规程》规定,级差为0.2s.做末端保护的漏电保护器额定动作时间为快速型,动作时间要小于0.1 s.干线或分支线二级保护的漏电保护器额定动作时间增加延时0.2 s .三级保护增加延时0.4 s .

2.也可以利用漏电保护器反时限延时特性,二级比一级延长0.1 s,三级需增加延时0.2 s.

3.若施工现场所选漏电保护器为反时限型,因IEC未制定相应规定,可参照日本标准进行动作时间的配合。

当漏电电流为IΔn(额定漏电动作电流)时,1s≥动作时间t>0.2 s;当漏电电流为1.4IΔn时,0.5s≥动作时间t>0.1 s;当漏电电流为4.4IΔn时,动作时间t