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面向配电网高阻故障的人身触电防护关键技术及应用

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成果主要完成人

朱毅勇、黄建业、黄超艺、刘冰倩、徐丙垠、黄伟达、陈艺伟、吴思婕

项目概况

在我国因触电导致的人身伤亡年均近8000起,95%以上发生在10kV及以下中低压配电网中,特别在福建,因台风等引起导线坠地、碰树以及低压漏电导致的触电事故多有发生,严重危害公共安全。人体触电一般为过渡电阻大于1000Ω的高阻故障,传统技术存在故障信号采集难度大、高阻故障检测灵敏度低、低压漏电检测手段少等问题。 项目围绕构建“高精度、高可靠、高性能”的中低压漏电保护技术体系与关键设备,开展触电检测与保护关键技术研发,形成创新成果如下: ①创新研制光纤传输模拟量的光电式电流互感器。引入参考标尺调幅信号、补偿损耗和相移,解决非线性及衰减问题,实现了中压架空线路三相电流全频高精度采集,测量频带宽度从4kHz提升至1MHz以上,克服了传统电磁式电流互感器的测量范围窄、精度低以及常规电子式互感器数字信号合成失真的问题。 ②创新提出了比较电流投影分量和投影系数的高阻接地故障选线与定位方法。构建了包含完整参数信息的暂态等值电路,并提出了高阻故障选线与定位方法,耐过渡电阻提高至3000Ω以上,降低了导线坠地等故障导致人身触电的风险。 ③提出了多判据融合的活体触电特征检测方法。创新提出了滑动去趋势的多判据融合触电特征检测方法,研制低压台区新型漏电监测与快速排查系列装备,解决了TN-C等接地方式不兼容的问题,耐过渡电阻达2000Ω,降低低压触电导致的伤亡风险。 以余贻鑫院士为主任委员的专家组鉴定认为:项目成果整体达到国际先进水平,其中基于光电式电流互感器的高阻接地故障检测、活体触电特征识别与分级保护等方面达到国际领先水平。 项目发表论文(专著)11篇,其中SCI、EI论文7篇。授权发明专利10项、实用新型4项。项目成果2016年起在福建、山东、湖北等多省市得到了推广应用,产生直接经济效益约2.81亿元,降低漏电导致的频繁停电与触电比例约45%,效益显著。 项目突破了配电网高阻接地故障处理与低压漏电保护难题,完善了触电保护技术体系,为建设安全绿色的新型电力系统提供了相关实现途径和依据。