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关于高低压开关柜接地保护装置探析李壮壮

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：李壮壮

[导读] 摘要：生活、生产过程中所使用的交流电可通过电气元件的内阻或电容耦合等方式运行，但设备外露的金属部分或是金属外壳本身会呈现带电状态。

        （山东省兖州市大统矿业有限公司山东省济宁市 272100）
        摘要：生活、生产过程中所使用的交流电可通过电气元件的内阻或电容耦合等方式运行，但设备外露的金属部分或是金属外壳本身会呈现带电状态。当电气设备的绝缘损坏时，设备金属外壳会存在一定相电压。本文对关于高低压开关柜接地保护装置进行分析，以供参考。
        关键词：高低压开关柜；接地保护装置；探析
        引言
        开关柜主要承担了电力系统中的运行控制功能，涉及到发电、输电等多项工作，对于开关柜的研究也具有现实意义。开关柜内部包含继电保护装置、负荷开关、二次设备等，通过连接多条母线和出现的形式实现电能的分配和控制。
        1高低压开关柜基本概念
        高低压开关柜是一种电设备，是接高压缆线或低压线缆的专业设备，把整套用电系统中的关键器件组装成一套完整的电器设备，实现高压、低压转换，实现安全用电。具体而言，高低压开关柜是让外线先进入高低压开关柜内的主控开关，然后再进入线路分控开关，按照不同的需要进行配置，比如电动机磁力开关、自控、仪表以及各种交流接触器等。在各级的供电局、变电所，都会使用高压柜，然后经变压器降压再到低压柜，通过低压柜再到各个用电的配电箱实现不同需求电的合理配置。
        2接地保护装置
        2.1共用零线系统
        当前阶段，我国通过对零线进行接地的方式称为单相两线制，这里的单相指的就是通过相同导线实现接地连接，两线制指的就是工作零线与接地线。进行接地保护时，可以将接地线直接与工作零线连接，另一端直接与相关的接地线连接。但必须强调的是不允许将工作零线当作接地线使用，并且零线中间不需要安装保险丝，应该直接从干线上将保护零线引入，如若不然就达不到保护的目的。
        2.2处理建议
        首先应该排除是否由于人工作引起，如果的确是由于工作人员导致，应及时矫正。其次，检查励磁回路，是否存在裂缝或者有较多污渍，因为污渍也可能导致接地。接下来检查相关的回路，是否存在回路损坏。然后逐一排查，接地是在励磁回路产生还是在测量保护回路产生的。找出原因，精准排除故障。如果能准确判定为一点接地且为金属性接地，故障点的具体位置难以查明定位，可以通过人工两点接地的手段使其跳匝，然后停机处理。
        3低压开关柜接地保护装置的结构及其工作原理
        某煤矿企业井下供电系统使用的低压开关柜中，在盘体下部位置的角铁框架上装设低压盘节装置，固定钢板进行焊接处理以确保其固定的牢靠性，焊接固定的位置与盘门合页的距离为120mm左右。低压盘在工作过程中，盘门将会处于闭合状态，由工作人员将蝶形螺栓固定在指定部位。需要对低压开关柜进行检修或试验时，就需要根据要求对低压开关柜进行接地处理以保证检修工作人员的安全，防止因为漏电原因导致的触电事故。首先将低压盘进行断电处理，进而将盘门打开，通过蝶形螺栓与螺纹配合将接地线圈拧紧固定，螺栓所在位置正好可以卡住盘门无法关闭。在以前使用的低压开关柜中，都是在低压盘外部区域装设接地线，对这种接地模式进行改进，拆除所有原有的接地线，按照前文所述的方式进行接地。工作人员在完成检修工作后，如果工作失误没有将接地线进行及时拆除，那么其在关闭盘门并合上开关送电时，就会由于蝶形螺栓正好挡在盘门位置导致工作人员无法关闭盘门。如果在不拆除接地线的基础上将蝶形螺栓直接拆除，接地线同样会导致盘门无法关闭。必须要把蝶形螺栓拧松，并拆掉接地线后才可以正常关闭盘门，进而开展后续工作，通过这样的方式可以有效保障工作人员安全。

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        4高压开关柜接地保护装置工作原理
        高低压开关柜的接地保护装置有不同，要介绍其结构与工作原理，需要将两者分开来说，首先来分析高压开关柜接地保护装置。高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用。高压开关柜接地保护装置的结构及工作原理，我们可以通过一组试验来进行演示与讲解。试验要在手车固定的基础上进行，手车即人推的小车，是高压开关柜中置式的抽出部分，这个部分承担着非常重要的功能，高压开关柜柜体内主要电器元件都是安装在这个抽出部分上，也就是说通常所说的手车。手车固定以后，小车轨道上的挡块和车轮均需要阻挡物来阻止其移动，为保证安全性，可以使用2个定位块来实现。在把挡块和车轮通过2个定位块阻止移动以后，取下手柄，同时固定接地线，可以用固定螺丝栓来固定。检修试验结束以后，首选需要拆除螺丝栓，保证手把处于顺时针状态，这个时候可以带动轨道上的挡块顺时针移动，从而脱离小车轨道。此时，开关柜是没有办法合闸的，因为手车与接地线还连接在一起，不能通电，就能保障检修人员的安全。
        5接地保护装置的技术研究
        中性点小电阻改造，传统消弧线圈接地会设置选线装置，通过对不同线路零序电流的收集来完成整个选线过程。在技术改造的过程中不需要人为设置中性点，只需要将消弧线圈设备改造成为小电阻设备即可。进行小电阻改造的作用也在于对跳闸进行合理判断，并增加单相接地故障时的零序电流。整体来看，在改造后的保护配置上增加了更多的零序保护功能，实现了母联开关和出线开关之间的有序配合，如过流、速断保护等。综合不同的线路特点与设备要求，考虑到单相接地短路电流较大，要结合运行经验将零序过流定值设定在某个范围，以保障供电可靠性。如在一些变电站的开关柜运行环节当中，为控制电流互感器饱和所产生的误差，会通过增加一次变比的设置来防止低压侧区外故障问题的产生。此时受总电流互感器变比幅度较大，精度无法满足要求。所以，通过选择性跳闸的规划，实现对不同受总开关中流过零序电流的分析，对故障母线进行了区分，在今后的工作中可以投入使用。另外，零序保护和相间保护选择同一整定模式，减少不同影响因素的干扰。如果相间故障时的故障电流超过零序保护的阈值，也可以减少误动、拒动行为的出现，装置运行更加稳定。
        6高低压开关柜的应用效果
        开关柜和接地装置的整体结构其实并不复杂，安装时也比较方便，价格也不贵。通过安装开关柜和接地装置能够达到很好的防护效果，显著提升了煤矿井下机电设备的安全性。如果安装了开关柜接地装置，工作人员在正常检修和试验过程中即便出现了一些人为操作失误也不至于发生触电安全事故。出现操作失误后，工作人员也能够立即发现并及时改正处理，进而继续推进后续工作。实践表明，这种接地模式取得了很好的效果，煤矿企业在使用这种结构的高低压开关柜接地装置后再也没有出现由于人为因素导致的各类安全事故。
        结束语
        在人们的生活水品飞速提高、经济飞速发展的今天，电力需求持续上涨，电力保障与用电安全保障是重要一环。高低压开关柜是一种聚集强劲电流的电力设备，接地保护装置能够有效提高安全性，而且，接地装置的性价比高，安装方便，造价不高，在设备原来基础上，结构上几乎没有做出多少改变，成效却非常显著。
        参考文献
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