对农村剩余电流动作保护器智能终端的研究

对农村剩余电流动作保护器智能终端的研究

周衍、束俊强

山东健文力德电气有限公司 山东 济南 250000

摘要：在智能电网的建设中，智能用电是非常重要的部分。使用智能电流动作保护器，可以提高用电管理灵活度，体现电力事业的环保追求。本文将深入总保跳闸原因，以此为后续的研究提供理论层面支持。叙述剩余电流动作保护器使用价值，从多个角度分析农村地区剩余电流动作保护器智能终端使用思路。

关键词：农村地区；剩余电流；动作保护器；智能终端；通信模式

前言：低压故障停电，是因为农村地区的配电变压器台区的剩余电流动作总保护器发生了跳闸情况。频繁跳闸，增加故障排查难度，且浪费很多的维护资源。所以需要有效处理总保跳闸问题。智能剩余电流动作保护器是有效应对办法，能够提高供电稳定性和安全性。

一、总保跳闸的原因

总保可以监测线路剩余电流情况，当线路接地以及人身接触电使得线路剩余电流保持临界值的状况下，保护器动作切断线路电源，确保人身与设备的安全。总保跳闸和很多因素有关，如线路设备方面的故障、终端设备方面的故障和雷击。农村地区经常发生低压绝缘化故障，很少出现线路设备故障跳闸情况^[1]。此外为避免雷击使得电压影响用户的用电设备，配电设备与配电线需要安装避雷器。雷击引起的总保跳闸出现概率并不是很大，总体来说，用户端方面原因最容易出现总保跳闸情况。对此需要设计剩余电流动作保护智能终端，即便没有正确动作，也能避免越级跳闸问题出现。

二、剩余电流的动作保护器智能终端功能叙述

剩余电流的动作保护器智能终端功能包括下述几个点，首先能够保护线路剩余电流，在剩余电流的动态监测中，达到临界值情况下，能够自动跳闸。其次自动实现了用户端跳闸和报警，用户端的跳闸信号从移动通信网络中发送到远程监控中心。另外中心监控跳闸，工作人员在监控中心可以随时了解用户端跳闸情况，自动呈现用户位置和故障信息。管理人员以此为基础，处理故障问题。此外能够监控通信状态。发生故障以后，及时识别故障发出报警信息^[2]。最后扩展，连接智能电表和相应接口，搜集数据的同时，将数据发给指定服务器，远程获取信息。

三、农村地区的剩余电流动作保护器智能终端设计构思

（一）基础设计

安装的时候，选择用户的电表进线侧，靠电力线取点。智能终端配备直流备用电，构成为远程监控、报警模块、保护模块。结构原理为，监控工作中的线路剩余电流情况。如果剩余电流达到临界值，及时识别故障自动跳闸，将信息发送至远程监控中心。

（二）功能设计

智能终端作用是检测线路剩余电流情况，需要同时拥有辅助、监控报警、保护等众多功能。保护功能，可以动态监控线路剩余电流^[3]。如果设备或是线路故障，使得线路出现过多的剩余电流，但此时家保没有做出任何动作，智能终端就会跳闸，实现安全用电。监控报警系统，远程监控中心能够随时随地了解用户端故障信息情况，自动识别与显示信息情况，帮助维修人员更好、更可靠的处理问题。辅助功能包括上传和采集数据，分析大量数据，并筛查违规用电情况，分析违规行为，能够监测无线传输节点，及时处理和发现故障。

四、农村地区的剩余电流动作保护器智能终端的结构设计

（一）通信系统

目前最常用通信模式包括移动互联网、卫星网络和光纤等技术。其中，卫星网络和光纤两种通信需要的投入比较大，成本比较高，智能终端的建设，并不适合使用以上两种方法。无线通信以工业无线网络为基础，是功耗低、可靠性高的技术，能够很好的应对各种环境下的用户通信和报警需求。电力载波通信没有很好的通信速率和抗干扰性，不过足以满足一般情况下的报警通信需要。众所周知，电力用户群分布广、数量大，智能终端通信，需要考虑多样化需求。有必要根据标准，细分为极偏远、远端分散、远端集中、近端等类型的用户。为不同用户提供不同通信方法，提高服务针对性，更好的使用智能终端使用需要。

（二）远程监控中心的软件

在电网管理系统中，远程监控中心十分重要。操控监控中心，需要使用合适的软件，这样才能充分展现远程监控作用。远程监控软件功能如下：第一点能够有效监控用户端的保护跳闸动作情况，获知跳闸节点用户违规用电问题和地址信息，第一时间提供服务和帮助。第二点在用电故障还没有进一步严重之前，利用所搜集的大数据资源，预测地区用户有没有违规用电的情况。第三点监测无限传输节点日常工作，如果发现异常，能够及时获取信息并进行应对，能够更准确分析异常，让维修人员靠着更准确详实的数据处理问题。

远程监控软件包括四层结构，分别是数据库层、基础数据服务层、实时监控层、统计分析层。首先数据库层能够获取用户无限传输节点线管的信息情况，存储搜集得到的信息。维修人员可以定期查询系统运行状态，排除故障信息，对查询统计工作的进行有很大的帮助。其次基础数据服务层能够存储和分析无限传输节点违规用电信息情况。此外是动态监控层，可以获知传输节点到底出现了哪些违规用电行为。最后统计分析层，能够分析与处理各个环节与终端设备传输回来的信息。

（三）动作保护和监控报警

将原本的智能终端动作电流调整为常规家保2至5倍，如果家保故障的时候，并没有正确动作，线路剩余电流此时超过了既定标准，智能终端动作保护模块根据情况自动跳闸，隔离发生故障的部位。在监控报警这一模块中，包括存储单元、备用电池和电源等结构。动作检查能够检测交流电压情况，如果剩余电流动作保护模块出现了自动跳闸行为，动作检测单元就可以准确获得跳闸情况，使用微控处理器分析处理信息。使用通信网络把信息发给远程控制中心，发布报警。远程控制中心收到信息后，按照实际情况针对性处理。存储单元可以本地化存储事件，为查询日常检测结果提供帮助。

结语：使用智能技术，可以提高供电安全性。目前农村地区频频出现故障停电问题，影响了农村地区的供电质量。农村地区故障停电和用户端原因有关，主要是因为总保跳闸。应重点限制和处理该问题。本文提出的剩余电流保护智能终端使用方案，使用智能终端动态监测剩余电流情况，第一时间发现故障与解决，可以提高用电稳定性和安全性。

参考文献：

[1]吴长浩,戴伟泽,韩高权等.断开分路保护器后总保护器继续跳闸原因分析[J].农村电工,2021,29(05):33.

[2]周安仁,唐军,周成等.剩余电流动作保护器在线校验装置应用[J].农村电工,2021,29(02):37-38.

[3]李喆,钱龙.浅谈剩余电流动作保护器(RCD)的使用特性[J].智能建筑电气技术,2020,14(06):88-90.