一.成果背景电是现代经济的命脉,它与工农业生产以及人们日常生活密切相关,是一种便于传输、使用方便、为洁净的能源。随着我国经济建设规模的不断扩大,用电量迅速增长,用电这一问题显得更为重要。低压电网的漏电保护已经引起我国各用电部门及劳动保护部门的高度重视,建立科学、完善的漏电保护体系已迫在眉睫。漏电保护器主要用来防止漏电火灾造成的经济损失及人身触电造成的伤亡,因此得到广泛应用。目前我们普遍采用剩余电流动作的保护方法,但在有些情况下存在漏电保护的死区问题,具有极大的隐患。农村电网改造后,出现了新的情况:一是由电业部门直管到户,县级供电企业产权延伸到了低压分支线路,其面临的问题更加严峻,若不把农村用电水平提高到一个新高度,若频发农村人身触电伤亡事故和家用电器烧坏等事故,可能造成县级供电企业被屡屡索赔导致破产;二是农村用电水平已接近城镇,农民也和城里人一样,要求连续供电,同时电业部门大力开拓电力市场,频繁跳闸停电的现象已不适应新形势。因此,必须改进低压配电网漏电保护方式,以适应新情况。(一) 总保护的运行情况我公司目前运行户外及户内配电柜243台,安装传统DZ型分支漏电保护器548台。很多台区安装的漏电保护器型号旧,运行维护困难,由于地理位置复杂,随着电力系统的规模不断扩大,电力系统复杂程度不断提高,使得农村电网中漏电总保护器的运行问题越来越突出,漏电保护功能成为摆设,低压电网失去保护。按农村低压电力技术规程规定,选用电流型DZL型漏电保护开关,其额定漏电动作电流不超过75mA,但目前大多数地方都人为地把额定漏电动作电流值放大到100mA左右,有的地方甚至放大到0mA。额定漏电值放大后,虽然提高了投运率,但对人身触电基本不保护,失去了保护器的根本作用。在农网三相实际对地泄漏电流极不平衡的条件下,泄漏大的一相发生很小的突变正脉冲电流,会导致漏电开关的误动作,但当触电发生在泄漏小的一相,漏电开关动作时,流过触电者的电流将会超过几倍的额定漏电动作电流,因此出现触电时灵敏度不高,或下雨时电网泄漏电流过大,漏电开关无法投运等现象。(二)存在的问题在现行的电网接地方式下,在长期的运行过程中体现出了两个问题严重影响了漏电保护的有效性和电网的投运率。个问题是:在实际运行中,由于漏电保护器不动作引起的触电伤亡事故屡见不鲜,造成的影响非常大。触电伤亡事故发生后,按国家标准和国际标准对漏电保护器进行检验,其结果为各项指标符合标准,为合格产品。分析其原因主要是因为剩余电流保护方式在保护原理上存在缺陷,有漏电保护动作死区,不能进行有效的漏电保护。在三相电网中存在漏电保护动作死区的根本原因是电网中漏电电流存在相位差,当设备漏电(或人触电)与电网正常漏电相位相反时,漏电电流互相抵消,剩余电流不仅不增大反而减小。如:在三相线路中采用剩余动作电流为150mA的漏电保护器进行漏电保护,如果A相和B相各有漏电电流100mA,由于漏电电流的相位相差1°,合成后的剩余电流值为100mA,其值小于150mA,漏电保护器不会动作。如果此时接于电网的一台设备C相绝缘出现故障,发生160mA的漏电电流,其值大于150mA,这时漏电保护器应动作,并保护该设备。但由于新产生的漏电电流与原剩余电流相位相反,合成后的剩余电流只有60mA,剩余电流不仅没增大,反而减小了,漏电保护器的保护功能不起作用,产生动作死区。实际中的漏电电流变化比这更复杂,相位不一定和电网相线的相位相同,其死区范围较大。因此采用剩余电流方式进行保护不能准确进行漏电保护,拒动作时有发生。第二个问题是:如果要求不同电网下设备的漏电保护水平相同,漏电保护器的动作值也应相同。然而配电电网比较复杂,漏电水平相差比较大,不同电网正常运行下的正常漏电相差也比较大。甚至同一电网,在不同季节,湿度、温度变化时,正常运行下电网的正常漏电电流变化也比较大。如果采用相同漏电动作值的漏电保护器,在电网正常漏电电流较大情况下,漏电保护器容易误动作,影响了电网的正常运行。实际运行中,经常发生电网正常运行,设备未出现漏电故障,漏电保护器误动作,使电网的投运率降低。此时为保障电网的投运率,不得不增大漏电保护器的动作值,甚至取消漏电保护功能。然而漏电动作值的增加,使漏电保护的有效性降低,引发触电伤亡和漏电火灾事故的隐患大大增加,与“以人为本”的理念相违背。要解决这个问题,需要采用自动跟踪电网正常漏电的技术,使漏电保护具有智能保护特点,在电网正常漏电变动情况下,实现对设备故障漏电(或人触电)的正确保护,而不发生误动作。因此,寻求一种新型的智能型的漏电保护器是十分必要的