摘要：虽然供电企业对用户电器烧毁一般都投了保险，但是保险规定烧毁电器只能修理不能更换，用户反应强烈，若处理不当，供电企业将面临责任界定、销售电量、经济赔偿、社会形象等损失，企业和客户关系紧张，社会不稳定因素增加，更重要的影响了供电企业的优质服务水平，严重损害了供电企业的良好形象。
关键词：低压线路；故障查找；线路保护；应用；分析
引言：在三相四线制低压供电系统中，中性线断线是一种常见故障（如输电线路中性线被窃贼盗割或大风刮断；施工机械违章操作，导致中性线被挂断；三相不平衡，导致中性线线路过流，进而发展为中性线过热熔断），而配电负荷大部分为单相负荷，因用户电器的启停具有很大的不确定性，所以难以做到三相负荷完全平衡，同时在负荷较重的情况下供电距离较远的供电区域还易出现末端低电压现象。以上这些都是低压线路的异常情况。
1.应用背景与系统功能
农村低压电网一般都是三相四线制供电，当中性线因故断开，同时三相负荷不平衡时，将引起线路的各相电压畸变，从而导致某相的负载电压升高而造成该相部分电器设备烧毁。若此时中性线断路点后侧电器设备存在外壳漏电时，相当于带相电压，一旦人体接触这些电器设备外壳，就会造成触电事故。为杜绝此类事故发生，同时提高农村低压线路的故障查找水平，国网安徽宿州供电公司在原10kV配网智能架空线路故障查找系统的基础上，研发成功了低压线路故障查找与线路保护系统，实现了断相线失电和断中性线2种状态的故障报警与线路保护。一是该系统将农村380 V低压电网分成有多个分支的网状系统，当某个分支失电时，装置将发出报文到后台主站，通知低压台区哪一低压分支停电了。这时，供电所的人员就可主动上门进行维修，变被动停电维护为主动停电维护，从而降低客户的投诉率。二是在检测到三相四线制供电系统中性线断线后，一方面，在中性线断线点后侧自动投入临时工作接地点，使三相电压达到基本平衡，用户电压在用电设备额定范围内，保证设备的正常运行和防止事故的进一步发展；另一方面，在检测到断中性线故障后及时动作，可使变压器下面综合配电箱跳闸，避免烧毁电器设备。同时，将故障信息发送到后台的故障查找系统，通知相关人员进行维修。当供电所人员完成维修后，系统自动恢复原来的中性线工作。该系统还可实时监测低压线路的末端电压值，对三相不平衡发出告警，供电所人员可以根据此信息动态平衡线路负荷；监测到的末端低电压状况，还可为线路的低电压治理提供依据。
2.农村用电质量问题
在低压三相四线制的配电系统中，如果三相负荷平衡，零线中的电流应该很小，这是所有业内人士的共识。但是，越来越多的现象正在颠覆这个传统观念。实际上，零线电流过大的现象现在越来越普遍。为什么三相电的负荷平衡，零线上却还是会出现电流，并且电流达到相线电流的150%以上呢？这是由于整流电路导致的。如果整流电路的电流的脉宽大于60°，就会在中线上发生重叠现象，这时中线上的一部分电流发生抵消，实际的零线电流会小于相线电流的1.7倍。同时，随着农村人民生活水平的提高，农村也购买了大量的家用电器，其中也有大量使用整流电路的现象。上面分析的由于零线过流问题而导致的断零现象，也时有发生。每年国网公司都会有大量烧坏、烧毁家用电器的现象，并且随着为治理雾霾现象，而在农村地区引入煤改电的取暖方式后，这种现象将会越来越严重。这种现象农村存在，而城市则很少存在。究其原因，是因为城市是三相五线制，而农村电网则是三相四线制公用变压器供电方式。当三相四线制的零线因事故而断开，同时其余三相负荷不平衡时，将引起低压的各相电压畸变，从而导致某相的负载电压升高而造成该相部分电气设备烧毁，而这部分用电设备退出运行后，该相负荷更轻、相电压更高，如此形成恶性循环，直至该相负荷全部烧毁或退出运行。同时，零线断路点后侧电气设备外壳漏电时，相当于带相电压，一旦人体接触这些电气设备外壳，就会造成触电伤亡。
同时，随着农村人民生活水平的提高，大量的家用电器普及，其中有许多使用整流电路的电器，以上分析的由于中性线过流问题而导致的断零现象时有发生。且农村地区为治理雾霾，引入煤改电的取暖方式后，这种现象将会越来越严重。以上现象在农村普遍存在，究其原因是农村电网采用三相四线制公用变压器供电方式。当三相四线制的中性线因事故而断开，而其余三相负荷不平衡时，将引起低压各相电压畸变，导致某相负载电压升高，造成部分电气设备烧毁，而这部分用电设备退出运行后，负荷更轻，相电压更高，如此恶性循环，直至该相负荷全部烧毁或退出运行。
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3.系统结构
系统由前端的智能故障指示线路保护装置、物联网云端系统以及相关的手机APP组成。
3.1故障采集功能
实时监听智能故障诊断装置的上报报文，对接收到的故障报文进行解析，获取故障数据。
3.2实时故障点分析功能
线路发生失电故障、线路发生断零故障等几十种分析提示信息，极大地降低了电网维护管理人员的工作量和劳动强度。
3.3故障定位功能
基于低压台区电网拓扑关系，综合各智能故障诊断装置的故障数据和台区出线开关、漏报开关的状态信息，实现故障点的智能定位。
3.4故障历史信息分析功能
针对故障历史记录进行各种分析，比如按线路、供电区、行业等进行统计。
3.5设备管理功能
实现智能故障诊断装置的管理，包括设备台帐、安装地点、手机号码等内容的录入、查询、浏览等功能。
3.6短信通知用电用户功能
主站可以通过用电信息系统，获知该低压线路具体使用客户的目录，将故障停电信息发送到该客户的手机之中，从而降低客户的投诉率。
4.系统应用
运维人员用自己的手机号登录，可以实时得到自己所属配电线路的运行情况，当故障发生时，会知道线路发生了那些故障（接地、短路），那些故障在那些项线上发生。当没有故障时，也会收到一些瞬间信号，从而提示客户进行适当的运行与维护。在低压线路这一侧，也能够实时得到线路的三项末端电压等实时数据。用户可以根据线路数值，配合换项开关等设备调整线路的负荷状况，从而达到负载均衡和三相不平衡治理的目的。同时，当发生低电压现象时，也可通知供电公司进行线路调整
总结：当发生中性线断线时，中性点向重负荷相产生位移，使相电压降低，而轻负荷相电压升高。三相负荷不平衡度越严重，中性点位移量越大，负荷侧相电压越不对称，电压畸变越严重，一旦中性点位移偏大，不可避免地引发过电压烧毁用户电器的事故。一旦人体接触这些电气设备外壳，会造成触电伤亡事故。在低压线路这一侧，也能够实时得到线路的三相末端电压等实时数据。用户可以根据这些数据，配合换相开关等设备调整线路的负荷，从而达到负载均衡和三相不平衡治理的目的。同时，当发生低电压现象时，也可通知供电公司进行线路调整。
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论文作者:朱龙斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：线路论文; 故障论文; 低压论文; 相电压论文; 负荷论文; 农村论文; 现象论文; 《电力设备》2019年第6期论文;