论文部分内容阅读
摘 要：在三相四线制低压配电系统运行过程中，常因用电负荷偏载使零线烧断，造成某相电压升高，损坏电气设备事故。本文概要阐述了低压配电系统零线断线监测装置的研制与具体应用。
关键词：低压配电系统、零线断线、监测保护
随着社会发展居民生活水平不断提高，各种家用电器日益推广普及，民用电用电负荷逐年大幅度上升。目前，我地区供电辖区内低压配电线路大部分采用三相四线制供电方式。这种供电方式的优点是线路电能损耗小，缺点是容易在三相负荷不均等情况下出现中性点偏移现象，由于煤矿老区民用电负荷具有随机性，所以时常出现过载、偏载的现象。又因老旧线路导线线径小、老化、导线接头工艺缺陷等原因，几年来发生多起三相四线供电系统中零线断线故障。故障发生时，在三相负载不对称时则会产生配电变压器中性点向着负荷大的方向位移，导致各相负荷的电压发生变化。负荷偏大的那一相，负荷电压降会降低，负荷小的一相，负荷电压降则升高。如负荷不平衡的程度较大，负荷较大的那相负荷电压降降低，过低时造成电气设备欠压不能工作。负荷较小的那相负荷电压降升高的过大，电气设备就会工作在超压状态，加快其缩短使用寿命，如相电压过高时则会造成过压损坏家用电器等电气设备事故。
针对以上情况，加强对三相四线供电方式下的零线监测非常重要。供电部门每年不断加大资金投入，加强供电线路的维护和管理，但零线断线事故还时有发生。这既给供电部门造成一定的经济损失，又给企业信誉、形象造成一定的负面影响。作为一名电气工程技术人员，针对这一问题进行了专项科技攻关。经过一个多月的反复论证、研究实验，研制出一种能够在线监测三相四线零线断线并实施跳闸保护的电子电路装置。这套装置经反复试验并改进优化、证明具有在线监测精确度高，动作可靠，电气性能良好的特点。下面把三相四线制供电线路零线断线在线监测装置作一简要介绍。
原理框图见附图
图中KM 是控制电源合闸、跳闸的交流接触器，根据用电负荷选择其容量大小。监测电路接于三相用电负荷的前端，越靠近负荷点越好，监测电路分别对三相电压进行采样，经过交流分压、整流、滤波处理后加在直流电压继电器两侧，当电压继电器两侧电压超过限定值时，电压继电器立即动作，控制交流接触器断电跳闸。
当监测电路监测发生零线断线时，因为三相负荷不均等，必然出现断线点负荷侧的某相电压升高（一般情况都要高于300V，甚至达到线电压380V），这时接于此相的电壓监测电路（定值为255V动作，可调整元件参数改变定值）立即动作控制跳闸，从而保护用电设施不因过电压的故障而损坏。
经过2年来在供电辖区内试验安装多套“低压配电系统供电线路零线断线在线监测装置”的实际验证，彻底的杜绝了因零线断线造成的用电户及企业的经济损失，应用效果良好。
这一项目的完成，每年可为供电企业部门节省大量维护维修损坏赔偿资金，并且对供电系统安全运行和营造良好企业形象具有重大意义。
低压配电系统零线断线监测装置今后革新设想：拓展上述保护工作原理，研发一种多功能监测和保护为一体的保护装置，使其具有过欠压保护、断相保护、三相电压不平衡保护、错相、零线断线保护等于一体的集成保护装置。使其具有简洁直观、高可靠性、易于检修、更换特点的电子式相序、缺相保护器。
具体设计思路如下：
1、采用微处理器、抗干扰，做到高精度采样，电压等数据分别用中文直观液晶屏显示。
2、高可靠性。使其在极低电压或缺相状态下，也能可靠工作。
3、采用双重保护，防止零线断线故障。
4、采用大功率双组触电继电器，能独立控制不同电压等级的电气设备。
综上所述，低压配电系统中，防止零线断线的监测与管理，是供电部门必须重视的一个研究课题，一定要充分认识、提前预防、减少损失，用科技的力量防患于未然。
参考文献
陈全兴，王晓东，薛鸿鹏。 低压供电系统零线断线故障的监测与预防。《科技与生活》， 2011， 第21期：105-105
郑楚韬、陈永杰。三相四线制系统零线断线检测及保护研究。电气技术，2008，（8）
关键词：低压配电系统、零线断线、监测保护
随着社会发展居民生活水平不断提高，各种家用电器日益推广普及，民用电用电负荷逐年大幅度上升。目前，我地区供电辖区内低压配电线路大部分采用三相四线制供电方式。这种供电方式的优点是线路电能损耗小，缺点是容易在三相负荷不均等情况下出现中性点偏移现象，由于煤矿老区民用电负荷具有随机性，所以时常出现过载、偏载的现象。又因老旧线路导线线径小、老化、导线接头工艺缺陷等原因，几年来发生多起三相四线供电系统中零线断线故障。故障发生时，在三相负载不对称时则会产生配电变压器中性点向着负荷大的方向位移，导致各相负荷的电压发生变化。负荷偏大的那一相，负荷电压降会降低，负荷小的一相，负荷电压降则升高。如负荷不平衡的程度较大，负荷较大的那相负荷电压降降低，过低时造成电气设备欠压不能工作。负荷较小的那相负荷电压降升高的过大，电气设备就会工作在超压状态，加快其缩短使用寿命，如相电压过高时则会造成过压损坏家用电器等电气设备事故。
针对以上情况，加强对三相四线供电方式下的零线监测非常重要。供电部门每年不断加大资金投入，加强供电线路的维护和管理，但零线断线事故还时有发生。这既给供电部门造成一定的经济损失，又给企业信誉、形象造成一定的负面影响。作为一名电气工程技术人员，针对这一问题进行了专项科技攻关。经过一个多月的反复论证、研究实验，研制出一种能够在线监测三相四线零线断线并实施跳闸保护的电子电路装置。这套装置经反复试验并改进优化、证明具有在线监测精确度高，动作可靠，电气性能良好的特点。下面把三相四线制供电线路零线断线在线监测装置作一简要介绍。
原理框图见附图
图中KM 是控制电源合闸、跳闸的交流接触器，根据用电负荷选择其容量大小。监测电路接于三相用电负荷的前端，越靠近负荷点越好，监测电路分别对三相电压进行采样，经过交流分压、整流、滤波处理后加在直流电压继电器两侧，当电压继电器两侧电压超过限定值时，电压继电器立即动作，控制交流接触器断电跳闸。
当监测电路监测发生零线断线时，因为三相负荷不均等，必然出现断线点负荷侧的某相电压升高（一般情况都要高于300V，甚至达到线电压380V），这时接于此相的电壓监测电路（定值为255V动作，可调整元件参数改变定值）立即动作控制跳闸，从而保护用电设施不因过电压的故障而损坏。
经过2年来在供电辖区内试验安装多套“低压配电系统供电线路零线断线在线监测装置”的实际验证，彻底的杜绝了因零线断线造成的用电户及企业的经济损失，应用效果良好。
这一项目的完成，每年可为供电企业部门节省大量维护维修损坏赔偿资金，并且对供电系统安全运行和营造良好企业形象具有重大意义。
低压配电系统零线断线监测装置今后革新设想：拓展上述保护工作原理，研发一种多功能监测和保护为一体的保护装置，使其具有过欠压保护、断相保护、三相电压不平衡保护、错相、零线断线保护等于一体的集成保护装置。使其具有简洁直观、高可靠性、易于检修、更换特点的电子式相序、缺相保护器。
具体设计思路如下：
1、采用微处理器、抗干扰，做到高精度采样，电压等数据分别用中文直观液晶屏显示。
2、高可靠性。使其在极低电压或缺相状态下，也能可靠工作。
3、采用双重保护，防止零线断线故障。
4、采用大功率双组触电继电器，能独立控制不同电压等级的电气设备。
综上所述，低压配电系统中，防止零线断线的监测与管理，是供电部门必须重视的一个研究课题，一定要充分认识、提前预防、减少损失，用科技的力量防患于未然。
参考文献
陈全兴，王晓东，薛鸿鹏。 低压供电系统零线断线故障的监测与预防。《科技与生活》， 2011， 第21期：105-105
郑楚韬、陈永杰。三相四线制系统零线断线检测及保护研究。电气技术，2008，（8）