漏電保護器誤動與拒動探析

辛健

摘 要:本文通過漏電保護器的原理分析影響漏電保護器動作準確性的因素,探討漏電保護器誤動和拒動的原因。

關鍵詞:漏電誤動拒動

中圖分類號:TH39 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(a)-0075-01

1 引言

漏電保護器對于防止觸電傷亡,避免火災和設備損害,具有明顯的效果。隨著漏電保護器廣泛應用,漏電保護器在實際運行中大量出現誤動和拒動,嚴重影響供電的可靠性。本文通過漏電保護器的原理分析影響漏電保護器動作準確性的因素,探討漏電保護器誤動和拒動的原因。

2 漏電保護器工作原理

當被保護電路工作狀態正常,沒有發生漏電或觸電的情況下,通過零序電流互感器一次線圈的電流相量和為零。在零序電流互感器二次線圈不會產生感生電動勢,漏電保護器不動作,。

當被保護電路出現漏電或觸電的情況下,由于漏電電流的存在,通過零序電流互感器一次線圈的電流相量和不再為零,產生剩余電流。于是在零序電流互感器二次線圈有感生電動勢產生,經過中間環節處理比較,迅速切斷電源而實現保護。

3 影響漏電保護器動作準確性的因素

3.1 主觀因素

(1)漏電保護器本身質量

設計缺陷、元件質量不足、裝配質量差、屏蔽不良等等會造成零序電流互感器反映偏差、中間處理錯誤、執行機構機械卡阻等等原因的漏電保護器拒動和誤動。

(2)漏電保護器選型

漏電保護器的選型應考慮其使用場合。在生產作業場所,一些電氣設備頻繁啟動、大電流沖擊常常使具有高靈敏度特性的漏電保護器誤動跳閘。在一些作業環境惡劣的場所,被保護的電氣設備絕緣電阻常常一定程度的偏低,相應地其漏電電流就會偏高,選型不合理也會造成漏電保護器誤動。

(3)漏電保護器動作值選擇

所選漏電保護器額定動作電流過大,保護靈敏度下降,就可能導致漏電保護器在發生觸電或漏電事故出現拒動,也會致使上級漏電保護器動作,增大停電面積。

所選漏電保護器額定動作電流過小,保護靈敏度過高,就容易躲不過電路中正常泄露電流而發生誤動。

(4)漏電保護器接線

漏電保護器接線對零序電流互感器準確檢測漏電電流影響

根據漏電保護器的工作原理,漏電保護器的保護是通過檢測漏電電流來實現的。零序電流互感器產生感應電動勢的前提是流經環狀鐵心的各相電流相量和不為零,即流入流出電流不相等。在漏電保護器實際使用中,漏電保護器若要準確動作,觸電或漏電引發的故障泄露電流一定要從零序電流互感器鐵心之外的電路形成回路,而正常的工作電流一定從零序電流互感器鐵心之中穿過。在實際中,由于接線的原因如果使正常的工作電流全部或部分流經零序電流互感器鐵心之外的回路,則會出現誤動作現象;反之,由于接線如果使觸電或漏電引發的故障泄露電流全部或部分流經零序電流互感器鐵心,則會出現拒動現象。另外,在使用漏電保護器保護的電路中,被保護支路要形成獨立的回路。一旦此回路的獨立性被破壞,就極可能導致漏電保護器頻動、誤動和拒動。例如,在電源中性點接地系統中,漏電保護器被保護支路中線重復接地,線路中正常工作電流部分經重復接地點泄入大地會引起誤動,而發生觸電或漏電時故障泄漏電流會從重復接地點分流進入保護支路的中線中造成拒動。

(5)漏電保護器被保護線路負載布局

如果負載布局不合理,三相電流不平衡,在大電流運行情況下在由高磁導率零序電流互感器中感應出電動勢,就可能會導致漏電保護器誤動。另一方面,由于大電流作用于零序電流互感器,漏磁通也較大,觸電漏電產生的漏電電流要克服零序電流互感器本身的磁化力,導致漏電保護器靈敏度降低,誤動或拒動的可能性增大。

3.2 客觀因素

(1)自然泄露電流

在電力系統中,自然泄漏電流是客觀存在的。當自然泄漏電流受相關因素左右增大,達到漏電保護器動作電流則形成誤動。如果自然泄漏電流頻繁變化,即形成漏電保護器頻動。

(2)電磁干擾

自然界中(雷電等)和源于電力系統內部的浪涌沖擊、電磁波作用于漏電保護器零序電流互感器和其他電子元器件,將引起漏電保護器誤動甚至頻動。

①自然界主要雷電形成浪涌沖擊,造成漏電保護器誤動。

②高電壓設備、輸電線路及變壓器對外電磁泄漏,耦合到漏電保護器被保護中導致漏電保護器誤動甚至頻動。

③電路中諧波影響漏電保護器中間環節造成漏電保護器誤動。

④開關設備合閘操作暫態沖擊或大容量設備啟動電流沖擊造成漏電保護器誤動。

4漏電保護器誤動和拒動的原因

4.1 漏電保護器誤動

(1)本身原因:漏電保護器質量,動作值選定。

(2)接線錯誤:由于接線的原因如果使正常的工作電流全部或部分流經零序電流互感器鐵心之外的回路,則會出現誤動作現象。例如在被保護支路中接入其他保護外回路,因負荷變化而分流串流作用下漏電保護器誤動。

(3)電路故障:因電路故障改變原電路。例如在被保護支路中,零線接觸不良,似接非接,導致漏電保護器誤動。

(4)外界環境:自然泄露電流,電磁干擾。

4.2 漏電保護器拒動

(1)本身原因:漏電保護器質量(例如漏電保護器內部機械機構裝配不良引起卡阻),動作值選定。

(2)接線錯誤:由于接線的原因如果使漏電電流全部或部分流經零序電流互感器鐵心之外的回路,則會出現拒動作現象。例如保護零線與零線接在一起,當出現觸電漏電時,故障電流經零序電流互感器回流而造成漏電保護拒動。

(3)電路故障:因電路故障導致漏電保護器動作失效或改變原電路。