供配電技術(shù) 第11章 漏電保護(hù)和防止竊電一般常識(shí)

第11章

漏電保護(hù)和防止竊電

一般常識(shí)

第11章漏電保護(hù)和防止竊電一般常識(shí)內(nèi)容提要本章主要介紹漏電檢測漏電保護(hù)器的基本原理電度計(jì)量方法防竊電的主要方法11.1低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)

低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)，是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生對地漏電并到一定程度時(shí)，為避免人身觸電和設(shè)備損壞，而采取的技術(shù)防范措施。因而漏電保護(hù)的目的應(yīng)是能夠有效地防止各種因電網(wǎng)漏電可能造成的危害后果的發(fā)生。電流型漏電保護(hù)器如圖所示

11.2電能計(jì)量

根據(jù)DL／T448—2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)定》，電能計(jì)量裝置包含各種類型的電能表，計(jì)量用電壓、電流互感器及其二次回路、電能計(jì)量箱(柜)。其電路構(gòu)成如圖11.9所示，虛線部分為二次回路。圖11.9電能計(jì)量裝置示意圖11.2.2單相有功電能的計(jì)量單相交流電路有功功率的計(jì)算公式為

圖11.10單相電路有功電能的測量（a）單相電路接線原理圖（b）相量圖

三相四線制電路可看成由三個(gè)單相電路組成的。其平均功率P等于各相有功功率之和，即無論三相電路是否對稱，上述公式均可成立。如圖11.11所示，常用三相四線式有功電能表（DT型）或三只單相有功電能表（DD型），按此接線方式進(jìn)行三相四線制電路有功電能的測量。11.2.3三相四線制電路有功電能的測量

（a）原理接線圖

（b）相量圖圖11.11三相四線制電路有功電能的測量三相四線制電路有功電能的測量

2．需要注意的是

三相四線制電路不能采用二表法測量電能，只有在三相電路完全對稱的情況下，即時(shí)才允許，否則計(jì)量電能會(huì)產(chǎn)生誤差。分析如下：

一般三相四線制電路中，三相電流之和。因此，各相負(fù)載消耗的瞬時(shí)功率為圖11.12三相四線制電路二表法測量接線圖測量三相瞬時(shí)功率應(yīng)注意

二表法測量的三相瞬時(shí)功率因此按圖11.12所示的接線方式測量三相瞬時(shí)功率時(shí)，將引起誤差為11.3常見竊電的基本方法

11.3常見竊電的基本方法所謂竊電，是以非法占用電能為目的，采取各種手段竊用電能的行為。任何單位或個(gè)人有下列行為之一的，可認(rèn)定為竊電行為：（1）在供電企業(yè)的供電設(shè)施上擅自接線用電：（2）繞越供電企業(yè)用電計(jì)量裝置用電；（3）偽造或者開啟供電企業(yè)加封的用電計(jì)量裝置封印用電；（4）故意損壞供電企業(yè)用電計(jì)量裝置用電；（5）故意使供電企業(yè)用電計(jì)量裝置不準(zhǔn)或失效用電；（6）采用其他方法竊電。11.3常見竊電的基本方法一個(gè)電能表計(jì)量電量的多少主要決定于：電壓、電流、功率因數(shù)三要素和時(shí)間的乘積，只要改變?nèi)魏我粋€(gè)要素都可以使電表慢轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)，從而達(dá)到竊電的目的；常見的竊電方式有欠流法竊電欠壓法竊電移相法竊電擴(kuò)差法竊電無表法竊電等五種類型。11.4 防治竊電技術(shù)措施

在防治竊電技術(shù)措施除采用專用計(jì)量箱或?qū)Ｓ秒姳硐?；采用防偽、防撬鉛封；規(guī)范電表安裝接線；規(guī)范互感器二次接地和表箱接地等外?，F(xiàn)將一些做法介紹如下：（1）采用雙向計(jì)量或逆止式電表。（2）三相四線用戶改用三只單相表計(jì)量。（3）三相三線用戶改用三元件電表計(jì)量。（4）低壓用戶配置漏電保護(hù)開關(guān)。（5）采用防竊電表。（6）禁止在單相用戶間跨相用電。（7）防竊電新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用介紹。在現(xiàn)場安裝無功補(bǔ)償11.4.7防竊電新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用介紹1.外圍防護(hù)型這類產(chǎn)品主要有各類防竊電電表箱、計(jì)量箱和配套的防偽封印、箱門鎖頭，構(gòu)成外圍防護(hù)系統(tǒng)。其思路是對計(jì)量裝置加強(qiáng)防護(hù)，使竊電者難以下手，有效防止竊電行為。有關(guān)產(chǎn)品舉例如下：（1）智能控制計(jì)量箱智能控制計(jì)量箱與本章第一節(jié)介紹的專用計(jì)量箱相比，其防竊電作用范圍相同，即對五種常見竊電手法均有防范作用；

（3）并聯(lián)電容器的控制方式

并聯(lián)電容器的控制方式：固定控制和自動(dòng)控制兩種。

固定控制：并聯(lián)電容器不隨負(fù)荷的變化而投切。

自動(dòng)控制：并聯(lián)電容器的投切隨著負(fù)荷的變化而變化，按某個(gè)參量進(jìn)行分組投切控制，包括：

按功率因數(shù)進(jìn)行控制；接負(fù)荷電流進(jìn)行控制；接受電端的無功功率進(jìn)行控制。

11.4.7防竊電新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用介紹

這種計(jì)量箱具有如下特點(diǎn)：①采用保險(xiǎn)柜式結(jié)構(gòu)，其箱體機(jī)械強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用，還具有閉鎖、防撬等功能，有效防護(hù)計(jì)量裝置；②采用電子密碼鑰匙控制，正常狀態(tài)下(箱門不開啟)不上電，具有無誤動(dòng)作、壽命長、免維護(hù)等特點(diǎn)；③通過智能控制裝置，當(dāng)表格門被非法打開后自動(dòng)斷電，且無法自行恢復(fù)送電；④電子密碼鑰匙授權(quán)方式和改碼方便靈活且便于保密。

其特征在于它由：箱體、保險(xiǎn)鎖、鉛封釘、防漏電斷路器、出線及短路過載保護(hù)斷路器；箱體用SMC、PC、金屬等材質(zhì)加工而成，箱體被設(shè)計(jì)成進(jìn)線、計(jì)量、出線間隔的三部份，計(jì)量部份，可開關(guān)門上裝的玻璃觀察窗，加有保險(xiǎn)鎖及鉛封釘，右邊為帶塑料翻蓋門的控制部份，裝有具有短路過載保護(hù)的斷路器或同時(shí)具備防漏觸電的漏電斷路器。異常信息報(bào)警功能。終端實(shí)時(shí)采集、分析表計(jì)數(shù)據(jù)。一旦報(bào)警的條件滿足，終端立即主動(dòng)上報(bào)異常報(bào)警。當(dāng)報(bào)警的條件消失后，終端會(huì)主動(dòng)上送異?；謴?fù)信息。系統(tǒng)能提供多種異常報(bào)警，供電部門可以根據(jù)實(shí)際情況，合理配置。（1）計(jì)量箱門及表蓋非法打開報(bào)警（2）終端上電、停電報(bào)警。（3）表計(jì)故障報(bào)警。（4）終端編程時(shí)間更改報(bào)警。（5）客戶電量突變報(bào)警。（6）電能表停走報(bào)警。（7）計(jì)量裝置參數(shù)更改報(bào)警。（8）電能表通訊異常報(bào)警。（9）電能表失壓斷流報(bào)警。（10）負(fù)荷過載報(bào)警。小結(jié)低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)，是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生對地漏電并到一定程度時(shí)，為避免人身觸電和設(shè)備損壞，而采取的技術(shù)防范措施。因而漏電保護(hù)的目的應(yīng)是能夠有效地防止各種因電網(wǎng)漏電可能造成的危害后果的發(fā)生。電能表俗稱電度表，是電能計(jì)量裝置的核心部分。其作用是計(jì)量負(fù)載消耗的或電源發(fā)出的電能。包括單相有功電能的計(jì)量，三相四線制電路有功電能的測量。常見的是從電能計(jì)量的基本原理入手。一個(gè)電能表計(jì)量電量的多少，主要決定于電壓、電流、功率因數(shù)三要素和時(shí)間的乘積，只要改變?nèi)刂械娜魏我粋€(gè)要素都可以使電表慢轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)。2.2供配電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償2.2.1電力用戶的功率因數(shù)及對供電系統(tǒng)的影響

絕大多數(shù)用電設(shè)備都具有電感的特性。這些設(shè)備需要從電力系統(tǒng)吸收有功功率，還要吸收無功功率以產(chǎn)生所必需的交變磁場。功率因數(shù)是衡量電力用戶供電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個(gè)具有代表性的重要指標(biāo)。1.電力用戶供電系統(tǒng)中常用的功率因數(shù)（1）瞬時(shí)功率因數(shù)

（2）均權(quán)平均功率因數(shù)

（3）自然功率因數(shù)（4）總功率因數(shù)

2.

功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響

當(dāng)供電系統(tǒng)中輸送的有功功率維持恒定的情況下，無功功率增大，即供電系統(tǒng)的功率因數(shù)降低將會(huì)引起：（1）系統(tǒng)中輸送的總電流增加；（2）無功功率的增大而引起的總電流的增加，使有功功率損耗相應(yīng)地增大。（3）供電系統(tǒng)電壓損失增加。（4）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流增加，則使轉(zhuǎn)子繞組的溫升超過允許范圍。原動(dòng)機(jī)的出力是以有功功率衡量的，發(fā)出的視在功率一定時(shí)，無功功率的增加，導(dǎo)致出力相對降低。3.

并聯(lián)電容器補(bǔ)償

1．并聯(lián)電容器的型號

并聯(lián)電容器的型號由文字和數(shù)字兩部分組成，型號各部分所表示的意義如下：

單相電力電容器三相電力電容器2.2.3采用電力電容器無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)的方法

用電力電容器作無功補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，其電力電容器的補(bǔ)償容量可用下式確定：

在計(jì)算補(bǔ)償用電力電容器容量和個(gè)數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮到實(shí)際運(yùn)行電壓可能與額定電壓不同（實(shí)際運(yùn)行電壓只能低于或等于額定電壓），電容器能補(bǔ)償?shù)膶?shí)際容量應(yīng)按下式進(jìn)行換算：

2.2.4并聯(lián)電容的裝設(shè)地點(diǎn)用戶處的電容器補(bǔ)償方式可分為就地補(bǔ)償、分組（分散）補(bǔ)償和集中補(bǔ)償三種。

高壓集中補(bǔ)償

這種方式是在地面變電所6~10kV母線上集中裝設(shè)移相電容器組。

低壓成組補(bǔ)償

把低壓電容器組或無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置裝設(shè)在車間動(dòng)力變壓器低壓母線上。

分散就地補(bǔ)償

將電容器組分別裝設(shè)在各組用電設(shè)備或單獨(dú)的大容量電動(dòng)機(jī)處。

2.2.5

其它補(bǔ)償提高功率因數(shù)的方法

①晶閘管控制電抗器（TCR）；②晶閘管投切電容器（TSC）

③復(fù)合開關(guān)投切電容器

④靜止無功發(fā)生器（SVG）

⑤進(jìn)相機(jī)補(bǔ)償

；⑥調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流進(jìn)行無功補(bǔ)償；⑦串聯(lián)補(bǔ)償

。

1.晶閘管控制電抗器（TCR）TCR的基本原理圖TCR的三相接線形式

2.晶閘管投切電容器（TSC）TSC的基本原理圖3.復(fù)合開關(guān)投切電容器

實(shí)現(xiàn)電壓過零導(dǎo)通和電流過零切斷。適用于對低壓無功補(bǔ)償電容器的通斷控制，由于投切電容無沖擊電流，可實(shí)現(xiàn)快速無功補(bǔ)償?；竟ぷ髟硎菍⒕чl管與繼電器并接，使復(fù)合開關(guān)在接通和斷開的瞬間具有晶閘管過零投切的優(yōu)點(diǎn)，在正常接通期間又具有接觸器無功耗的優(yōu)點(diǎn)。其原理見圖

復(fù)合開關(guān)原理圖復(fù)合開關(guān)圖片復(fù)合開關(guān)應(yīng)用5.進(jìn)相機(jī)補(bǔ)償

進(jìn)相機(jī)是一種用來對繞線式異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)墓?jié)電裝置，有自激式和它激式兩種?；竟ぷ髟硎窃陔妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中，增加一個(gè)導(dǎo)前于轉(zhuǎn)子主電勢90o

的附加電勢，使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)得到改善。進(jìn)相機(jī)接入繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路運(yùn)行時(shí)的接線如圖：1M一繞線式異步電動(dòng)機(jī)；2M一進(jìn)相機(jī)拖動(dòng)電機(jī)；FZ一進(jìn)相機(jī)進(jìn)相機(jī)接線示意圖進(jìn)相機(jī)補(bǔ)償實(shí)物靜止電子式進(jìn)相機(jī)基本原理

智能型電子式進(jìn)相機(jī)采用微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)和交--交變頻理論，電力電子器件通過控制產(chǎn)生與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同頻，相位互差90度，幅值相當(dāng)?shù)碾妱?，施加到繞線異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組上，以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子電流的相位，使異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)明顯提高。靖西信發(fā)鋁自備發(fā)電廠6.調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流進(jìn)行無功補(bǔ)償田東小水電7.串聯(lián)補(bǔ)償串聯(lián)補(bǔ)償裝置示意圖平果500kV串補(bǔ)站平果500kV串補(bǔ)站例2-2某工廠建一10／0.4kV的車間變電所，車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算視在功率Sc1為800kVA，無功計(jì)算負(fù)荷Qc1為540kvar，現(xiàn)要求車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.9，如果在低壓側(cè)裝設(shè)自動(dòng)補(bǔ)償電容器。問補(bǔ)償容量需多少？補(bǔ)償后車間總的機(jī)在計(jì)算負(fù)荷（高壓側(cè)）降低了多少？

解（1）補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為低壓側(cè)的功率因數(shù)為變壓器的功率損耗為變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為（2）確定補(bǔ)償容量要求在高壓側(cè)不低于0.9，補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.92來計(jì)算需補(bǔ)償?shù)娜萘俊２楸鞟-2選BW0.4-14-1型電容器，需要的數(shù)量為

n＝285.03／14＝21

實(shí)際補(bǔ)償容量為

Qc＝21×14＝294kvar

補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷為此時(shí)變壓器的功率損耗為變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為

符合要求。

如結(jié)果小于0.9，則需重新計(jì)算，同時(shí)把一開始的設(shè)定值0.92取大一點(diǎn)，到的值滿足要求為止。計(jì)算可得，需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?94kvar，補(bǔ)償后車間變電所高壓測功率因數(shù)達(dá)到0.904，高壓側(cè)的總視在功率減少了77.86kVA。補(bǔ)償前車間變電所變壓器容量應(yīng)選1000kVA，補(bǔ)償后選800kVA即滿足要求。2.3電力諧波及補(bǔ)償濾波措施2.3.1電力諧波及其性質(zhì)1．諧波的含義和性質(zhì)國際上公認(rèn)的諧波含義是：“諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整倍數(shù)?！庇捎谥C波的頻率是基波的整數(shù)倍數(shù)，因此也常稱它為高次諧波。小結(jié)1.功率因數(shù)包括：（1）瞬時(shí)功率因數(shù)：其瞬時(shí)值可由功率因數(shù)表測得

（2）均權(quán)平均功率因數(shù)：均權(quán)平均功率因數(shù)是指某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)功率因數(shù)的平均值。（3）自然功率因（4）總功率因數(shù)2.

功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響

當(dāng)供電系統(tǒng)中輸送的有功功率維持恒定的情況下，無功功率增大，即供電系統(tǒng)的功率因數(shù)降低。

會(huì)引起：系統(tǒng)中輸送的總電流增加。使得設(shè)備及供電線路的有功功率損耗相應(yīng)地增