劉金生 劉立群 李增榮 孔磊
(國網山東省濱州供電公司,山東濱州 256600)
10(6)kV、35kV室內配電裝置接地聲光報警器
劉金生 劉立群 李增榮 孔磊
(國網山東省濱州供電公司,山東濱州 256600)
在高壓電氣設備運行時,中性點不直接接地系統室內配電裝置,當發生單相接地時,會發生運行故障。本文描述和設計了一種聲光報警器,會通過語音和報警燈報警,提醒工作人員,防止發生觸電事故。本裝置適用于電力系統或用戶高壓電氣設備中,中性點不直接接地系統室內配電裝置,當上述配電裝置發生單相接地故障時,能夠瞬時發出報警語音及閃爍報警燈,告知現場的檢修、巡視、操作等人員,及時、正確地離開有可能接地的地點,保證人身的安全,防止發生接觸觸電和跨步電壓觸電的人身事故。
配電裝置 單相接地 報警
《國家電網公司電力安全工作規程》(變電部分)5.2.4條規定:高壓設備發生接地時,室內人員應距離故障點4米以外,室外工作人員應距離故障點8米以外。進入上述范圍應穿絕緣靴,接觸設備外殼和架構時,應戴絕緣手套。
當中性點不直接接地系統發生單相接地故障時,接地故障點可能在該配電裝置(該段母線)上的各出線線路上,也可能在該段母線的支持瓷瓶、手車開關及CT、線路及母線PT、主變過橋、各出線電纜頭等高壓室內設備的絕緣損壞故障。也就是說接地故障點既有可能在配電線路上,也有可能在配電室(高壓室)內。國家電網公司實行三集五大后,由調控人員對電網進行運行監視;當系統發生單相接地故障時,監控值班員通過對幾十個“裝置異常”、“電壓越限”、“母線接地”等監控信息的甄別、分析和判斷,斷定是系統接地還是PT保險熔斷或系統諧振,然后匯報調度和通知運維值班員,大概需要5分鐘,若是系統接地加諧振、或系統接地引起保險熔斷等復合故障,所需判斷時間更長;然后由運維值班員通知現場的檢修、運維巡視、專業巡視隊人員,這樣從開始發生接地到通知到現場人員的最長時間可達十幾分鐘,這種情況可能威脅到現場人員的人身安全,這是一個安全隱患。
為了消除這一安全隱患,我針對變電運維、運檢及調控工作的特點,結合變電站設備的實際情況,本著“安全第一”、以人為本的安全理念,設計了《10(6)kV、35kV室內配電裝置接地故障報警器》;該裝置的技術原理是:當中性點非接地系統發生單相接地故障時,在該段母線PT的開口三角(零序繞組)處產生了零序電壓,在無諧振的情況下,最高電壓達100V,而正常運行時,開口三角處無電壓。該電壓繼電器動作值整定按躲過正常運行時三相不平衡電壓和互感器誤差等引起的零序電壓,一般設為15V,當發生絕緣降低、接地故障時,該繼電器能可靠動作;其動合觸點閉合,接通聲光報警器電源,報警器發出報警語音并閃光報警;接線圖如圖1。
該報警器安裝在每段母線PT柜門上,能夠明確地表明故障母線并及時地發出報警信號,燈光及語音信號提醒現場人員撤離可能接地的場所,或者禁止進入已發生接地故障的高壓室,防止發生人身觸電事故。
裝置構成:該裝置由一只電壓繼電器和一只語音閃光一體報警器組成,電壓繼電器KV的額定電壓為150V,起動電壓設為15V,聲光報警器的工作電壓為直流220V直流電源,靠電壓繼電器KV的動合觸點閉合來起動。聲光報警器閃光部分為LED燈,語音警示的錄音內容為“設備發生接地故障,請勿靠近;現場人員雙腳并攏撤離設備4米以外。”
該項技術方案的特點:
(1)適用廣泛。適用于所有中性點非直接接地系統的室內配電裝置,對于戶外配電裝置也可使用,但聲光報警器應選用戶外式【現運行的10(6)kV、35kV配電裝置絕大多數是室內】,語音報警應改為撤職8米外。
(2)接線簡單,動作可靠,瞬時報警。裝置的起動靠電壓繼電器的動合觸點起動,即可接通報警器,所以接線簡單,同時動作可靠。能夠瞬時動作報警,警示現場人員禁止進入或立即撤離可能接地地點,防止發生人身觸電事故。
(3)造價低廉,安裝方便。預計造價500元,安裝需要0.5個工時,安裝時無需將高壓設備停電。
(4)該報警器安裝在每段母線PT柜門上,能夠直觀、明確地告知現場人員發生故障的母線。
(5)對新建變電站,建議對開關柜供貨商提出符合上述技術方案的設備改進要求。對已投運的配電裝置,建議結合設備檢修,逐步加裝該報警裝置。
[1]國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規程[M].北京:中國電力出版社,2009.

圖1 原理接線圖