李少娟 黃棟 趙認(rèn)享

摘 ?要：通過對目前配網(wǎng)自動化計量終端過電壓侵入分析，對配網(wǎng)自動化計量終端過電壓防護(hù)現(xiàn)狀分析，研究出一種配網(wǎng)自動化計量終端的過電壓防護(hù)措施，該種措施主要采用在計量終端前方安裝末端更加精細(xì)的過電壓防護(hù)設(shè)備，對計量終端串并的傳統(tǒng)型聯(lián)合接線盒進(jìn)行研究改進(jìn)，在傳統(tǒng)型聯(lián)合接線盒的基礎(chǔ)上增加過電壓防護(hù)功能，該種解決方案可以對電源線路通道過電壓防護(hù)，信號通道過電壓防護(hù)，天饋過電壓防護(hù)，可以有效地保證計量終端電能表的正常運(yùn)行，減少電力維護(hù)成本，避免電量損失。

關(guān)鍵詞：計量終端設(shè)備;過電壓防護(hù);電能計量;聯(lián)合接線盒

中圖分類號：TM712 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

配網(wǎng)是整個電力系統(tǒng)的末端，直接面向終端用戶，供電可靠性和供電質(zhì)量要求越來越高。配網(wǎng)自動化是建立在信息化的基礎(chǔ)上，將配電系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護(hù)、控制以及用電和配電管理的自動化，最終實現(xiàn)以大幅度提高供電可靠性、改善電能質(zhì)量為目標(biāo)的對配電系統(tǒng)在線的、準(zhǔn)實時的閉環(huán)控制。而配網(wǎng)自動化計量終端作為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)部分，其過電壓防護(hù)尤為重要。

1 配網(wǎng)自動化計量終端過電壓侵入分析

配網(wǎng)自動化計量終端過電壓主要是指侵入電網(wǎng)二次系統(tǒng)的雷電過電壓及操作過電壓，而雷電是過電壓侵入二次系統(tǒng)的主要途徑。目前計量終端過電壓防護(hù)部分無過電壓防護(hù)組件，未設(shè)置防護(hù)裝置存在雷擊侵入損害設(shè)備的風(fēng)險;部分安裝了防護(hù)設(shè)備的，存在防護(hù)模式不符合規(guī)范要求、老式結(jié)構(gòu)不便于維護(hù)管理、器件損壞仍在網(wǎng)運(yùn)行、防護(hù)性能參數(shù)不符合規(guī)范要求等諸多問題，以至于不能有效防護(hù)計量終端設(shè)備，造成諸如設(shè)備損壞、信號中斷、數(shù)據(jù)掉包等事故。

配網(wǎng)自動化計量終端包括電能計量表箱、互感器、隔離開關(guān)、熔斷器、過電壓防護(hù)組件、聯(lián)合接線盒和電能表。用電信息采集主要是通過用電現(xiàn)場計量管理終端裝置實現(xiàn)，而電能計量用的聯(lián)合接線盒是計量二次回路的重要組成部分，其作用是將互感器引出的二次線經(jīng)聯(lián)合接線盒端的端子串并聯(lián)再接到電能表的端子上，此回路有無過電壓防護(hù)，則直接影響電能計量用的聯(lián)合接線盒上的電壓及電流，其是否正常運(yùn)行，直接關(guān)系到電能表是否正常運(yùn)行。

2 配網(wǎng)自動化計量終端過電壓防護(hù)現(xiàn)狀分析

目前配網(wǎng)線路計量終端使用的電能采集終端均安裝在室外、分布區(qū)域廣，分散性大，在室外遭受雷擊或線路瞬間過電壓的風(fēng)險大，而實地勘察大部分區(qū)域?qū)τ陔娔懿杉K端未安裝過電壓保護(hù)裝置，傳統(tǒng)型聯(lián)合接線盒也沒有過電壓防護(hù)功能，所以配變電負(fù)荷管理終端、計量電表經(jīng)常會遭受雷擊而損壞，勢必造成電能表不能正常運(yùn)行，導(dǎo)致電能表無法讀取與計量，嚴(yán)重影響電能計量，同時更換配變電負(fù)荷管理終端的維護(hù)工作量也非常大，為此造成極大的損失。雖然有些電表箱已經(jīng)按照規(guī)范要求配置了浪涌保護(hù)器，但是由于這些浪涌保護(hù)器不是配變電負(fù)荷管理終端專用浪涌保護(hù)器，所以很難起到應(yīng)有的效果。對于具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程的管理終端串口和天線饋線路都沒有配置過電壓保護(hù)措施，傳統(tǒng)型的聯(lián)合接線盒也沒有對應(yīng)串口和天線過電壓保護(hù)的功能，存在極大的安全風(fēng)險。

3 配網(wǎng)自動化計量終端過電壓防護(hù)措施研究

雖然變壓器低壓側(cè)防雷器能夠有效抑制計量終端過電壓，但抑制效果受變壓器與計量終端間連接線路長度影響，線路越長，過電壓抑制效果越差。為實現(xiàn)更加精細(xì)的智能電表過電壓防護(hù)，可以在智能電表前面安裝末端過電壓防護(hù)設(shè)備。但基于以上對配網(wǎng)自動化計量終端過電壓防護(hù)的分析，暴露出實際諸多問題，屆時我們針對這些問題和市場的需求進(jìn)行過電壓防護(hù)措施研究，就是在傳統(tǒng)型聯(lián)合接線盒上進(jìn)行研究增加過電壓防護(hù)功能。

該次研究的新型聯(lián)合接線盒在結(jié)構(gòu)安裝孔位上與傳統(tǒng)的計量用接線盒一致，不影響計量箱體結(jié)構(gòu)，設(shè)計具備電源， RS485串口輸出、SMA天饋接線功能，并各路都具有過電壓防護(hù)功能。

目前，從新型聯(lián)合接線盒過電壓防護(hù)設(shè)計來看，該設(shè)計主要是由3個部分過電壓防護(hù)組成。①對線路通道過電壓防護(hù)。②對信號通道過電壓防護(hù)。③對天饋通道過電壓防護(hù)。主要采用在聯(lián)合接線盒內(nèi)裝置過電壓浪涌保護(hù)器，實現(xiàn)聯(lián)合接線盒的過電壓防護(hù)功能;該次研究產(chǎn)品模具設(shè)計采用三相四線結(jié)構(gòu)設(shè)計，當(dāng)用到三相三線時多余的一路空位，可實現(xiàn)2種供電制式的兼容。其中聯(lián)合接線盒具備電源、RS485、SMA天饋浪涌防護(hù)功能于一體，同時能與多功能電表端子排有可靠配合，實現(xiàn)電源的轉(zhuǎn)接。電源線路過電壓防護(hù)原理如圖1所示，線路設(shè)計每路電源分別都并聯(lián)2個壓敏電阻，當(dāng)瞬間過電壓侵入時，將并聯(lián)線路上的2個壓敏電阻擊穿，壓敏電阻導(dǎo)通將瞬間過電壓引至地下，從而電磁線圈不受其影響仍保持輸出正常電壓，保證連接設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行，不受過電壓的影響;信號通道過電壓防護(hù)原理如圖2所示，對于信號通道過電壓防護(hù)采用瞬態(tài)二極管在有雷擊發(fā)生時瞬態(tài)二極管能迅速吸收浪涌，同時將RS485的4根線分別通過氣放管與地連接，達(dá)到雙重保護(hù)的目的。此外，對于天饋通道過電壓防護(hù)采用將天饋模塊的2根連接線分別與氣放管連接，再連接地，當(dāng)有過電壓及雷電發(fā)生時，高壓將氣放管擊穿，將雷電流引至地下，保證設(shè)備的安全。

4 結(jié)語

隨著人口的逐漸增加，電能采集終端也隨之增多，計量終端的過電壓的防護(hù)也是重中之重，該項措施研究中計量終端中的計量用聯(lián)合接線盒又是電能采集終端必不可少的組成部分，所以具備過電壓防護(hù)功能的計量用聯(lián)合接線盒在電力行業(yè)必然應(yīng)用廣泛，為此希望通過該文對此方面的措施研究，解決目前計量終端無防護(hù)及不規(guī)范防護(hù)的諸多弊端，由此改進(jìn)這方面的技術(shù)與發(fā)展。

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