用户家中都应装有家用剩余电流动作保护器(简称家保),家保作为总保的前级保护,其动作电流一般为20~40mA,动作时间不大于0.1s(总保动作时间为0.3~0.5s),当用户端出现接地故障时,一般家保先于总保动作,切断故障点,从而避免越级跳闸。然而家保位于表计出线侧,根据供用电合同属用户资产,由用户自行购买、安装及管理。部分用户安全用电意识不强,可能购买不合格产品、错误安装家保、私自拆除家保,或者家保年久失效,从而造成用户端故障引起总保越级跳闸。经不完全统计,此类原因占引起总保跳闸总数的80%以上。为此,本文提出了一种剩余电流动作保护智能终端的设计方案,可在家保未正确动作时,防止越级跳闸。
2、剩余电流动作保护智能终端架构及功能设计
2.1总体架构设计
智能终端应安装在用户电表进线侧,通过电力线取电,并有直流备用电源。主要由动作保护模块和监控报警模块、远程监控中心等构成。能够自动检测剩余电流,当家保不能准确动作时,可动作跳闸,并能将报警信息上传至远程监控中心。
2.2功能设计
智能终端可实时检测剩余电流,具有后备保护、监控报警功能和其他辅助功能。
1)后备保护功能。智能终端可实时检测剩余电流,当用户内部故障引起剩余电流超过家保动作值,但家保未动作时,智能终端能够动作跳闸,起到后备保护的作用。
2)监控报警功能。远程监控中心能够获悉用户端发送的异常报警信号,并自动显示故障信息、用户名称、地理位置等,便于快速提供服务。同时,当通信状态异常时,也能够监测并发出报警。
3)辅助功能。①能够通过RS485接口连接智能电表,获取数据并上传服务器,辅助实现无线信息采集功能。②可通过对运行积累的大数据进行分析,筛查出经常违规用电的用户进行重点监控,实现用户违规用电行为分析功能。③可对无线传输节点定期自检,将监控信息传送至电网监控中心,实现无线传输节点的监控功能。