杜若莹
国网内蒙古东部电力有限公司扎赉特旗供电分公司，内蒙古 兴安盟 137400
摘要：只有不断地对电网进行改进，才能更好地为用电户提供安全稳定的电力，但落实这些工作就避免不了对电网进行施工的问题，主要包括改造、检修、抢修和接火等内容。鉴于历年来配电网施工中经常出现反送电而引起的人身安全事故，本文专门针对此问题的解决措施进行分析和研究，以求提高施工人员的安全系数。
关键词：配电网施工；反送电；防治措施
1 配电网施工中反送电形成的原因及影响
配电网的施工是所有电力行业施工中次数最频繁的，历年来发生的人身安全事故也是最多的，而这些事故当中，71%都是用电客户反送电原因造成的，由此可见，预防反送电是一件极其重要的工作。
反送电形成的主要原因：（1）在停电时，居民及街上的小商铺等对电力供应的渴求而引发他们自行发电；（2）0.4/0.22 kV 低压发电操作实在太简单容易，不需专业技能；（3）发电方式多样化，成本比较低廉。
配电网停电施工遭受反送电的后果非常严重，动辄引起人员伤亡，对电力施工人员的生命安全造成严重威胁。在用电户使用大功率发电机时，反送的电源甚至会通过配电变压器逆变出10 kV 电压，扩大事故范围。
2 防反送电装置的设计
2.1 设计原则
根据用户端可能造成反送电的电源来分，一般分为两种情况，一些工厂、企业用电户采取的是自行修建发电厂；另一种情况则是较为普通的用电户，例如家庭用电、商场用电等用户，为弥补单回路用电可靠性差的问题以及提高用电可靠性，经常会采用自备发电机或者多回路用电等方式。现今由于人民生活水平的逐步提高，对不间断供电的需要越来越高，上述用电方式日趋增多，而大多数中小用户为节约成本考虑，大多采用人工切换多回路电源的方式，同时大多数用户缺乏专业技术知识，经常出现反送电现象。为此，为保护配电网安全可靠供电，以及检修维修时的工作人员的人身安全，设计的防止异常情况下防反送电装置非常有必要性和实用性。同时该装置还能够对用户用电量、用电方式等主要指标进行实时监测、监控，掌握其用电状态。若发生异常的反向送电情形，防反送电装置还能够立即动作，阻止用户电源与公共配网之间的异常送电。
2.2 防反送电装置主要部件组成
为了保证配电网安全运行，在低压配电柜内断路器两侧分别接线安设防反送电装置，确有困难时，可考虑将该装置安装在主供电线路与用户线路的交界点室外杆上的断路器或者柱上开关上。该装置主要由以下三部分组成，单相/三相电量变送器、PLC控制单元和执行单元。
2.2.1 单相/三相电量变送器
电量变送器是一种用于交流电量综合参数测量的智能仪表，它可以同时测量单相或三相交流回路的每一相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、频率、相位、有功功率、无功功率等。在本装置中主要用于采集电压相位和有功功率。
2.2.2 PLC控制单元
PLC控制单元的作用其一是监测A、B两点的相位，如若反送电相位错误，立即命令断路器跳闸并输出报警信号；其二是在相位相同的情况下，用于比对线路两端电量变送器所测出的双向电量方向，执行判断，并发出控制信号及报警信号。便于工作人员及时到达现场，查找处理问题。其逻辑如图1所示。
2.2.3 执行单元
接收PLC控制器发出的信号，通过与断路器、柱上开关的电气连接或机械连接，触发断路器跳闸，从而达到保护电网和作业人员、用户安全用电的目的。
图1 PLC控制单元处理流程图
2.3 防反送电装置的构成与安装
为确定配电网是否存在反送电状况，需要在配电线路交界点的配电设备上、电线杆上、柱上开关、低压配电柜断路器两侧安装单相/三相电量变送器用于采集电压、电流、相位、电量、功率等参数。在PLC控制器下实现判断电力供配是否为异常状态，防反送电装置根据断路器两侧电压、相位、功率关系，判断系统是否存在反送电相序错误情况。并且选定变配电室电源侧供电为功率方向正向，当监测到配电网中的用户侧向电源侧输送的电力功率为负向时，则确定该配电线路存在反向送电。当出现上述情况时防反送电装置立即启动，阻止此现象继续进行，在控制系统调控下恢复正常供电，确保低压配电网中的电力供配安全正常运行。图2所示为配电网中的防反送电装置工作原理示意图，当装置判定配电线路发生反向送电时，防反送电装置中的PLC模块发出指令，命令执行元件断开断路器开关，避免发生烧坏电气设备或者危及人员安全的情况。
图2 配电网中的防反送电装置工作原理示意图
2.4 防反送电装置的功能
2.4.1 提高稳定性
在工矿企业、居民用电中由于用户端的变数和接线方式，低压配电网中的供用电情况存在着复杂性和诸多不确定性，电力配送极容易产生反向送电的情况，严重威胁着配电网的安全，极易导致发生安全事故。而防反送电装置的使用，不仅可以杜绝反向送电情况发生，而且在PLC控制器调控下，能够最大程度地避免上述现象的发生，保障了配电网安全供电能力和用电稳定性。
2.4.2 加强用户侧管理
用户侧的自备小型发电设备和多回路用电是最易引起低压配电网产生反送电的，防反送电装置的使用可以严格控制线路中的元气件和设备，防止用户侧自发造成的反送电。图3所示为防反送电装置调控下调节用户设备管理的示意情况，根据用户侧需求，能够自行开启或者关闭用户侧线路、开关、设备等，有选择性供电，进而确保用户侧供电需求[5]。
图3 防反送电装置加强用户端设备管理
2.4.3 控制线路连接
由于低压配电网涉及用户种类和数量巨大，电网中的线路连接复杂，常常因为线路连接造成问题，而防反送电装置在低压配电柜的配合下，加强电网中的线路连接，合理分配电流配送走向，避免在电力配送过程对电网主线路产生影响。
3 防反送电装置的技术原理和应用分析
3.1 防反送电装置的技术原理
在一个长30 cm×宽15 cm×高40 cm 的小箱子内，安装一个进线空气开关和交流接触器，以及相关的测量仪表等，通过交流接触器的自动分断，实现防反送电功能。电压等级可分为380 V 和220 V 两种，额定电流有50 A、100 A、200 A 等多种，成本低廉。图4 为以220 V 为示例的防反送电装置技术原理图。
图4 防反送电装置技术原理图
在低压分支线或电表箱的前面，加装这样一个小型防反送电装置，当低压线路停电时，该装置的交流接触器自动断开，客户侧无法通过该装置往线路侧反送电。而当低压线路恢复送电，该装置又会自动合闸，全程无须人员操作。这是因为交流接触器的启动电源取自其进线侧，当负荷侧来电，接触器是无法合闸的，而进线侧带电时又自动为接触器提供了启动电源。
3.2 防反送电装置的应用分析
防反送电装置可以作为低压分支线或电表箱的分断开关，在分支线检修或电表箱检修时，不需扩大停电面积，既方便工作又有效提高供电可靠性。
以前，我们总是致力于怎样完善对用户自备发电机的管理，签订保证用户自备发电机不反送电到系统的安全协议，逐户检查自备发电机不能返送电的技术措施的可靠性，并且在系统图上、在签发工作票时，要标明用户自备电源的位置、杆号等，工作的繁琐程度无以复加，耗费巨大的人力、物力和财力。而该防反送电装置价格低廉，以220 V/50 A 为例，成本仅100元左右，且功耗仅约10 W，对线路线损可忽略不计。以200 个用电户的台区计算，在常规情况下，其分支线路及电表箱数量的安装数量约10 台，规格分别为220 V/100 A 8 台、380 V/200 A 2 台，功耗为8×10 W+2×20 W=0.12 kW，折合每月电量仅86.4 kW·h。所以，防反送电装置的运行功率是很小的，对台区线损本身的影响完全可以忽略。正常台区每月售电量3×104～3×105?kW·h 时，保守计算线损率86.4/30 000=0.29%，这对于南网公变台区标准线损率11%来说，影响微小。况且，还可以将其从管理线损中剔除，转而纳入技术线损。
结语
电力运行的安全与操作人员有着直接关系的同时，更是与我们的生活息息相关，伴随着人类进入21世纪的同时，在全球数字化的今天，起着基础作用的电更是重中之重。电力设备是否可以满足满足五防闭锁的要求，是保证安全电网是否可以顺利运行的基础条件。在配电网施工中，要防范反送电触电伤害，首先工作人员的安全意识要强，能够充分认识反送电事故的危害性；其次是在管理上、技术上采取措施，其中最有效的措施是做好自己作业现场可以掌控的、看得见的安全措施，把可能来电的各方都装好接地线，这样才能确保作业人员的人身安全。
参考文献
[1]陈兴，黄云龙，许康.低压光伏智能防反送电系统的研发及应用[J].电工技术,2019,第8期
[2]焦欣欣，范乐.反送电防护技术与方法[J].灯与照明,2018,第2期
[3]范乐，焦欣欣.配电线路的安全防护技术[J].灯与照明,2018,第1期