陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西西安 710001
摘要:为提高泵站应用漏电保护器的可靠性和安全性,避免接地故障的危害,文章详细介绍了泵站漏电保护的分类、组成及工作原理以及漏电保护期的优缺点。并根据现场使用情况对漏电保护装置存在的问题进行了分析,阐述了其安装和使用中需注意的问题,指出安装漏电保护器时需要按照相关规程严格操作,在使用漏电保护器时,需要对其进行检测和维护。
关键词:水利工程;泵站电气设计;漏电保护器
1引言
泵站供电系统安全稳定是保证泵站安全生产的前提,随着泵站机械化水平不断提高,供电系统作用越来越重要。但是由于我国多数水利工程服务年限长,地面供电系统年久失修,以及供电系统自动化水平低,导致地面供电线老化现象严重,经常出现漏电、短路等故障,不仅增加了地面供电系统维修费用及难度,而且严重影响泵站的供电,甚至发生重大安全事故。为此,为了防止地面供电系统发生漏电事故,通过技术研究,决定对供电系统安装一套漏电断路保护装置。
2漏电保护器的分类和组成
根据检漏保护器的原理不同,将保护装置分为电流式检漏保护装置和电压式检漏保护装置。1)电压式检漏保护装置主要是对供电线路的电压进行监测,当保护装置检测到供电系统电压大于操作人员设备的整定值时,保护装置自动切断电源,对电气设备进行保护。电压式检漏保护装置的缺点是外界的信号很容易对保护装置进行干扰,造成保护装置错误动作,而且电压保护只能对一台电气设备进行检测,使用的范围不广。2)电流式检漏保护装置主要是通过零序电流互感器对供电线路的电流进行监测,通过对检测的异常信号进行捕捉,能够及时发现线缆的异常电流,具有可靠性高、稳定性强、准确率高的优点,而且还可以同时对多台电气设备进行保护,在煤矿的使用范围较广。因此,在我国的泵站供电中最常使用的检漏装置为电流式检漏保护装置,它能够实时对线缆内部的过电压、过电流、漏电、短路进行监测,提高了供电系统的稳定性。
1)泵站的技术人员可以将保护的额定动作电流作为一项参数,根据现场使用的线缆型号及供电负荷对保护的整定值进行计算,确保供电系统在发生故障时可以及时切断电源,防止设备漏电保护装置不动作。2)检漏装置在实际使用中,可以根据使用范围及用途对漏电方案进行调整,比如某些用电负荷在使用中不允许断电,防止更大次生事故的发生,此时需要设备对漏电装置进行调整,将保护设定为只报警不断电,而且为了确保保护装置误断电,可以将保护装置的动作电流设定为额定电流的4倍。
3出现漏电的主要危害
由于水利工程工作环境特殊性,在出现了漏电事故时,带来的危害相对于其他类型的故障通常要大,因为水利工程的漏电事故不仅会导致作业人员出现触电,同时还可能引发瓦斯爆炸、煤尘及火灾等。水利工程漏电的危害主要有:①是电气设备、供电电缆等设备在出现了漏电事故时,若电流达到了一定的数值会直接威胁到作业人员的生命健康安全。②漏电电流在通过电缆绝缘破损处或者设备绝缘的破损处时,绝缘部位会产生进一步的恶化,非阻燃性材料出现着火,导致水利工程出现火灾事故,若这种情况发生在具有爆炸倾向时,可引发爆炸。③漏电还直接影响到泵站设备的正常使用,因为单向接地时会造成另外两向对地电压升高超过电气设备极限电压,造成电气设备故障,据统计超过1/3以上的电气设备故障由单向接地引起。
4漏电保护器的安装使用
4.1增加漏电保护装置
在电力系统中,漏电保护装置通常是用来检测和切断漏电电流,能够有效避免由于漏电对电气回路和用电设备造成进一步的损害。漏电保护装置还可以在人员触电时断开供电回路开关,有效保护人员的生命安全。
在泵站电气设备中,电伴热设备拥有高效率、节能效果好、可对弯曲管道进行加热等优点,所以,电伴热设备可以用于泵站管道与设备的加热。然而,在长期运行过程中,设备有可能发生绝缘损坏、伴热电缆老化、管道泄漏等各种情况,所以,具有很大的漏电概率,因此有必要为电气伴热回路安装漏电保护装置。在平台室外插座回路也要加装漏电保护装置,由于插座要外接用电设备,经常使用的有焊机、砂轮机、切割机等。由于部分设备保养不当或使用的年份较长,有的设备电源线破损、老化,这些就造成很大的漏电风险。在室外插座回路加装漏电保护装置会有效地保障外接用电设备的使用安全和人员的生命安全。
4.2防漏电断路保护装置的基本原理
由于水利工程地质构造复杂,各类机电事故较多,为了对供电系统进行保护,检漏保护装置在电器系统的使用比较频繁,使用效率也比较稳定。检漏保护装置能够直接控制负荷线缆电源的分闸和合闸,还能实时对供电系统运行状态进行监测。当开关负荷线缆出现漏电或线缆外皮破损时,开关的保护装置可以迅速监测到信号,为了防止其他设备的烧损,保护装置会及时切断电源。保护装置能够与电容、继电器及熔断器配合,共同完成对低压设备的保护。为了能够提高保护装置对供电设备的保护,必须加强日常检修工作的力度。供电系统在正常运行时,供电开关保护装置内部的零序电流感应装置的漏系统处于稳定关闭状态,当保护装置检测到系统发生短路、漏电或人身触电时,零序电流感应装置的电流向量和不为零,开关内的电流会通过烧损的配件或人体形成回路,内部绕组不为零的电动势量也会产生作用力作用于脱扣线圈,随着电动势的变化,当电动势量产生的作用力大于脱扣线圈的阻力时,开关自动分闸,完成断电作业。
4.3优化防潮、防漏电措施
一方面,应该不断优化设备的防漏电防护措施,通常是选择具有良好品质以及和环境相适应的电气设备。例如:在高温地区,应该选择具有良好耐火性的电缆;在易燃区则应该选用防爆插座,而在较为潮湿的区域应该选择水密插座等。另一方面,还应该开展有关的检查工作,在确保设备清洁的同时,定期检查和维修设备的接口和保温层,合理布置配电箱和配电板,以此来保证海洋石油平台的电气设备能够安全运行,促进石油行业的发展。
4.4漏电保护器的使用
在使用漏电保护器时,为保证不发生安全事故,定期对其进行检测和维护是非常有必要的。如果漏电保护器是搁置了较长时间后再使用的,或使用大于一个月的都要进行检测。检测时只需对数次按钮进行点击,不能测试过于频繁。一般如果水利工程有相关故障出现,漏电保护器会自动执行断开动作,工作人员只需对电动机、三相线路的绝缘电阻进行检测问题就能被查出。
5结束语
导致水利工程泵站出现漏电的原因相对较多,一旦出现了漏电问题,容易出现各种类型的故障,给井下操作技术人员的生命安全带来极大的威胁。从当前很多水利工程采取的漏电保护措施来看,其中存在的短板问题仍旧较为明显,给泵站生产的安全性带来了较大威胁,因此,这就需要水利企业全面认识到做好漏电保护的重要性,切实采取针对性的技术措施,全面增强漏电保护技术水平。
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