鄭喬，楊軍，邱衛(wèi)衛(wèi)，李鵬，裘煒望，黃偉，蘇林志

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司臺州市路橋區(qū)供電公司，浙江臺州，318050）

1 智能漏電檢測裝置原理與結(jié)構(gòu)

1.1 智能漏電檢測裝置總體方案選擇

漏電保護是一種檢測低壓配電系統(tǒng)發(fā)生漏電并及時切斷電源的技術(shù),其目的主要是防止人身觸電傷害及預(yù)防電氣漏電引發(fā)的火災(zāi)事故。多年來的實踐證明,漏電保護器對用電安全起到了顯著的保護作用。長期以來,對漏電保護技術(shù)的應(yīng)用研究主要集中在礦井和低壓農(nóng)電系統(tǒng),對城市配網(wǎng)的漏電保護技術(shù)關(guān)注點鮮少涉及。借鑒查新資料，提出兩種實現(xiàn)漏電電流監(jiān)測的總體方案，并進行選擇。

圖1 總統(tǒng)方案選擇圖

利用Matlab軟件搭建了仿真模型，針對卡鉗式電流互感器的電流監(jiān)測裝置，以及一體式電流互感器的電流監(jiān)測裝置這兩種實現(xiàn)漏電電流監(jiān)測的方式進行仿真試驗，對兩者完成成功率進行測試、分析。首先，利用Matlab軟件搭建了仿真模型，設(shè)定6個不同泄漏電流分別進行試驗，借助仿真波形統(tǒng)計兩種裝置完成電流監(jiān)測成功率，并進行對比分析，試驗結(jié)果如下表所示。

表1 電流監(jiān)測成功率

對兩種方案對比分析，從上表可以看出，卡鉗式和一體式電流互感器均可達到90%以上的采集成功率，一體式電流互感器成功率雖稍高于卡鉗式，但考慮到安裝一體式需要用戶停電安裝，因此，綜合考慮后最終選擇基于卡鉗式電流互感器的電流檢測裝置為最佳方案。

1.2 智能漏電檢測裝置總體方案選擇

為實現(xiàn)目標(biāo)值，滿足監(jiān)測成功率99%的目標(biāo)，對最終確定的最佳方案進行分解，分為數(shù)據(jù)傳輸單元、系統(tǒng)組成單元、數(shù)據(jù)存儲單元。

圖2 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案分解圖

對數(shù)據(jù)傳輸單元、系統(tǒng)組成單元、數(shù)據(jù)存儲單元進行詳細的分解，制定最佳方案如圖3所示。

圖3 最佳方案分層圖

2 智能漏電檢測裝置制作方法

根據(jù)低壓臺區(qū)智能漏電保護裝置研發(fā)流程，按照5W1H原則制定了切實可行的目標(biāo)量化對策表，如表2所示。

表2 目標(biāo)量化對策表

2.1 裝置整體接線、組裝

按照設(shè)計思路，按照裝置結(jié)構(gòu)、設(shè)計要求，將數(shù)據(jù)傳輸單元、系統(tǒng)組成單元、數(shù)據(jù)存儲單元進行內(nèi)部接線。完成內(nèi)部接線后，對各個單元進行整體連接、固定，完成了智能漏電保護監(jiān)測裝置的整體組裝，裝置組裝整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 整體組裝實物圖

2.2 裝置監(jiān)測成功率測試

將組裝好的智能漏電保護裝置連接示波器進行監(jiān)測成功率測試如圖5所示。

圖5 智能漏電保護裝置測試接線圖

根據(jù)讀取數(shù)據(jù)，監(jiān)測成功率為99%，滿足目標(biāo)要求，目標(biāo)實現(xiàn)。

3 試驗驗證

3.1 可靠性驗證

3.1.1 裝置模擬測試

組裝完成后，對智能漏電保護裝置進行模擬調(diào)整測試。首先，計算每路剩余電流的最大值、最小值、平均值。

圖6 計算結(jié)果圖

然后，查詢臺區(qū)剩余電流設(shè)定值、當(dāng)前值，查詢某臺區(qū)一個時間點的全部剩余電流值，超出設(shè)定閾值的紅色顯示。如圖7所示。

圖7 剩余電流超閾值告警圖

裝置可查詢某一監(jiān)測節(jié)點一段時間內(nèi)的剩余電流值，以數(shù)據(jù)曲線形式展示。

圖8 剩余電流曲線圖

3.1.2 裝置運行檢查

用戶智能漏電保護裝置加工完畢并經(jīng)試驗合格后，通過運維檢修部及安全督察部提出了應(yīng)用申請，并得到了獲批。

2021年7月，制作了2套智能漏電保護裝置，該裝置2萬元，經(jīng)試驗合格后，將裝置安裝在所轄臺區(qū)怡海世家，并對應(yīng)用情況進行了跟蹤、記錄。

統(tǒng)計7月份應(yīng)用期間，該臺區(qū)共發(fā)送了10次故障停電，對監(jiān)測成功率進行統(tǒng)計，統(tǒng)計如表3所示。

表3 監(jiān)測成功率統(tǒng)計表（%）

從上表可以看出，自裝置安裝使用以來，實際監(jiān)測成功率達到90%，智能漏電監(jiān)測保護裝置完全發(fā)揮了監(jiān)測斷電上報功能，達到主動運維的要求，大大提升了供電可靠性，目標(biāo)確認成功。

4 取得效果

（1）時間效益

智能漏電監(jiān)測保護裝置的順利應(yīng)用，改變了人員被動、滯后性操作的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了主動搶修，減少了停電時間，避免了因停電造成的損失，提升了運維的高效性。

（2）安全效益

通過安裝智能漏電監(jiān)測保護裝置，可以實現(xiàn)能夠?qū)崟r采集到客戶端-表箱-分支線-臺區(qū)的剩余電流數(shù)據(jù)，特別是線路跳閘故障瞬間的漏電數(shù)據(jù)；采集到的數(shù)據(jù)能夠從現(xiàn)場傳輸?shù)街髡竟芾矶耍恢髡竟芾矶顺绦蚰軌驅(qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進行各種數(shù)據(jù)瀏覽分析，提高了運維的安全系數(shù)，已得到市公司安質(zhì)部和運檢部的一致認可和推廣。

（3）社會效益

智能漏電監(jiān)測保護裝置自投入使用以來，已經(jīng)累計上報單戶停電告警3216條和抽屜開關(guān)停電告警31條，報修人員不再被動等待客戶打電話報修，提高了主動服務(wù)意識和水平，接到供電公司主動聯(lián)系電話的很多客戶反映很驚訝，紛紛表示供電公司的服務(wù)很貼心。

5 結(jié)語

本文利用“基于卡鉗式電流互感器的電流監(jiān)測裝置”的原理，研制出了數(shù)據(jù)傳輸單元、系統(tǒng)組成單元、數(shù)據(jù)存儲單元相互配合的的低壓臺區(qū)智能漏電監(jiān)測保護裝置，主要有兩個創(chuàng)新點：(1)主站管理系統(tǒng)支持數(shù)據(jù)的實時查詢，歷史查詢、報警數(shù)據(jù)等查詢，管理人員能夠根據(jù)實際要求對客戶端的剩余電流進行各種查看分析；(2)采集器可自動根據(jù)自身存儲的停電前1秒鐘內(nèi)的泄露電流的曲線、以及電壓的波動，計算出最有可能的引起剩余電流保護器動作的客戶，以短信方式直接發(fā)送到運行人員的手機上，實現(xiàn)主動運維。填補了該領(lǐng)域的技術(shù)空白，試驗驗證了該智能漏電檢測裝置的安全性和有效性，具備良好的應(yīng)用前景和推廣價值。