10(6)kV、35kV室内配电装置接地声光报警器

【摘 要】在高压电气设备运行时，中性点不直接接地系统室内配电装置，当发生单相接地时，会发生运行故障。本文描述和设计了一种声光报警器，会通过语音和报警灯报警，提醒工作人员，防止发生触电事故。本装置适用于电力系统或用户高压电气设备中，中性点不直接接地系统室内配电装置，当上述配电装置发生单相接地故障时，能够瞬时发出报警语音及闪烁报警灯，告知现场的检修、巡视、操作等人员，及时、正确地离开有可能接地的地点，保证人身的安全，防止发生接触触电和跨步电压触电的人身事故。

【关键词】 配电装置 单相接地 报警

《国家电网公司电力安全工作规程》（变电部分）5.2.4条规定：高压设备发生接地时，室内人员应距离故障点4米以外，室外工作人员应距离故障点8米以外。进入上述范围应穿绝缘靴，接触设备外壳和架构时，应戴绝缘手套。

当中性点不直接接地系统发生单相接地故障时，接地故障点可能在该配电装置（该段母线）上的各出线线路上，也可能在该段母线的支持瓷瓶、手车开关及CT、线路及母线PT、主变过桥、各出线电缆头等高压室内设备的绝缘损坏故障。也就是说接地故障点既有可能在配电线路上，也有可能在配电室（高压室）内。国家电网公司实行三集五大后，由调控人员对电网进行运行监视；当系统发生单相接地故障时，监控值班员通过对几十个“装置异常”、“电压越限”、“母线接地”等监控信息的甄别、分析和判断，断定是系统接地还是PT保险熔断或系统谐振，然后汇报调度和通知运维值班员，大概需要5分钟，若是系统接地加谐振、或系统接地引起保险熔断等复合故障，所需判断时间更长；然后由运维值班员通知现场的检修、运维巡视、专业巡视队人员，这样从开始发生接地到通知到现场人员的最长时间可达十几分钟，这种情况可能威胁到现场人员的人身安全，这是一个安全隐患。

为了消除这一安全隐患，我针对变电运维、运检及调控工作的特点，结合变电站设备的实际情况，本着“安全第一”、以人为本的安全理念，设计了《10（6）kV、35kV室内配电装置接地故障报警器》；该装置的技术原理是：当中性点非接地系统发生单相接地故障时，在该段母线PT的开口三角（零序绕组）处产生了零序电压，在无谐振的情况下，最高电压达100V，而正常运行时，开口三角处无电压。该电压继电器动作值整定按躲过正常运行时三相不平衡电压和互感器误差等引起的零序电压，一般设为15V，当发生绝缘降低、接地故障时，该继电器能可靠动作；其动合触点闭合，接通声光报警器电源，报警器发出报警语音并闪光报警；接线图如图1。

该报警器安装在每段母线PT柜门上，能够明确地表明故障母线并及时地发出报警信号，灯光及语音信号提醒现场人员撤离可能接地的场所，或者禁止进入已发生接地故障的高压室，防止发生人身触电事故。

装置构成：该装置由一只电压继电器（图-2）和一只语音闪光一体报警器组成（图-3），电压继电器KV的额定电压为150V，起动电压设为15V，声光报警器的工作电压为直流220V直流电源，靠电压继电器KV的动合触点闭合来起动。声光报警器闪光部分为LED灯，语音警示的录音内容为“设备发生接地故障，请勿靠近；现场人员双脚并拢撤离设备4米以外。”

该项技术方案的特点：

（1）适用广泛。适用于所有中性点非直接接地系统的室内配电装置，对于户外配电装置也可使用，但声光报警器应选用户外式【现运行的10（6）kV、35kV配电装置绝大多数是室内】，语音报警应改为撤职8米外。

（2）接线简单，动作可靠，瞬时报警。装置的起动靠电压继电器的动合触点起动，即可接通报警器，所以接线简单，同时动作可靠。能够瞬时动作报警，警示现场人员禁止进入或立即撤离可能接地地点，防止发生人身触电事故。

（3）造价低廉，安装方便。预计造价500元，安装需要0.5个工时，安装时无需将高压设备停电。

（4）该报警器安装在每段母线PT柜门上，能够直观、明确地告知现场人员发生故障的母线。

（5）对新建变电站，建议对开关柜供货商提出符合上述技术方案的设备改进要求。对已投运的配电装置，建议结合设备检修，逐步加装该报警装置。

参考文献：

[1]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程[M].北京：中国电力出版社，2009.