消弧消谐选线及过电压保护综合装置.doc

一、 产品概述 随着社会发展，电力系统的安全运行及供电的可靠性已显得越来越重要。长期以来，我国666KV的配电网大多采用中性点不接地运行方式。这种运行方式在单相接地时允许短时间带故障运行，因而大大提高了系统的供电可靠性。但随着城乡电网的扩大及电缆出线的增多，系统对地电容电流急剧增加，单相接地后流经故障点的电流较大，电弧不易熄灭，容易产生间歇性弧光接地过电压，同时由于电磁式电压互感器铁芯饱和时容易引起谐振过电压，导致事故跳闸率明显上升。 我们公司研制开发的XHG-6-35KV消弧消谐选线综合装置，该装置原理新颖，功能完善，自动化程度高，其在安装维护、可靠性、控制功能等方面国内领先。快速消除接地电弧及弧光过电压、铁磁谐振，采用瞬间增大电流法准确选出接地线路。可广泛适用于我国电力、冶金、化工、煤炭和石油等行业的335KV配电网中。 XHG消弧消谐选线及过电压保护综合装置的主要功能 本装置是利用智能控制、过电压限制技术和单相开关等组成一套自动控制系统。采用瞬时改变系统参数和短接母线上的PT开口三角绕组，消除谐振；采用限制故障相的恢复电压幅值及恢复电压的上升速度，消除弧光接地；采用短时增大故障线路的零序电流，增加接地保护的选择性，从而准确的查找并切除故障线路。技术先进，运行可靠。 其主要功能如下 1） 替代电压互感器柜，并提供电压检测信号。 2） 具有过电压保护功能，能将大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平，保证了电网及电气设备的绝缘安全，使因过电压引起的事故大为减少。 3） 替代消弧线圈，能够快速消除间歇性弧光接地故障，抑制间歇性弧光接地过电压，防止事故的进一步扩大，降低线路的事故跳闸率。 4） 能够快速有效的限制并消除各种谐振过电压，防止长时间的谐振过电压对系统绝缘结构的加速老化，防止谐振过电压对电网中设置的避雷器以及小感性负载的影响，增加系统运行的安全可靠性，延长系统中设备的使用寿命。 5） 能够迅速准确查找单相接地故障线路，对防止事故的进一步扩大，减轻运行和维护人员的工作量有重要意义。 6） 具有TV切换功能。 二、 技术参数 1、 适用范围 本装置可适用于635KV电压等级中性点非有效接地配电网的消弧、消谐过电压保护及单相接地选线，广泛用于电力系统的变电所或发电厂以及冶金、矿山、石化等企业的供电系统，对提高系统供电可靠性及安全运行有明显的效果。 2、 工作环境 XHG消弧消谐选线及过电压保护综合装置的所有元件可安装在开关柜内，与其他高压开关柜组屏在一起，体积小、成本低、安装方便。其使用环境要求如下 1） 环境温度-25℃40℃ 2） 环境温度9025℃，5040℃ 3） 海拔高度≦2000米 4） 无严重影响本装置绝缘性能的污染物及爆炸性介质的场所。 3、 性能指标 1） BWX消弧消谐选线及过电压保护综合装置额定参数 额定频率50HZ 额定电压6KV、10KV、35KV 2） 控制器额定参数 工作电压交流220V或直流220V 电压测量精度0.5 通讯接口RS-485 选线响应时间1S 选线路数最大32路（根据用户要求具体确定） 三、 型号说明 四、 主要元件及其作用 1、 分相真空开关KA～KE 分相真空开关是本综合装置的主要部件之一，共有五只。在系统正常运行时，其均处于开断状态，保证本综合装置对系统的正常运行不会产生任何影响，当系统发生单相接地，需要进行消弧或者选线时，真空开关将根据KZQ控制器的指令，瞬时合分，完成对高能限压器RV，多功能电容器C的操作，从而完成本综合装置的功能。 2、 控制器KZQ （1）功能特点 本综合装置中的智能控制器是由嵌入式双CPU组成，是整个综合装置测量、显示、运算、通讯和执行的中心处理机构，具有以下功能和特点 n 智能化程度高。本综合装置所有的功能均为自动执行，无需人工操作，维护和操作极为方便。 抗干扰性能好，可靠性高。智能控制器采用二次电源技术，可抵御各种电磁干扰，所有的采集接口全部采用光/电隔离，可消除一次系统对控制器的干扰，控制器还设置了watchdog自复位电路，可实现系统的自动复位。 n 良好的远动功能。KZQ装置设置了完善的远动功能，控制器设有RS-485串行接口，可作为变电站综合自动化的一个子站，接入综合自动化系统。 n 完善的控制功能。KZQ控制器可同时完成对消弧、消谐和选线的综合控制，有效的降低了设备的投资成本。 n 准确的的选线功能。KZQ控制器设计了选线模块，可完成多路出线的单相接地选线。采用群体比副比相、暂台电流变化、增量突变等多种选线算法进行综合表决，显著提高了接地选线的准确率和可靠性。 （2）控制原理 KZQ控制器通过PT始终对电网电压和中性点电位进行监测，它能够根据电网三相电压的幅值、不平衡程度以及中性点位移电压的幅值和相位等，自动判断系统发生的故障性质，从而发出准确的指令，令综合装置或消弧、或消谐、或选线。 （3）选线原理 本公司在分析了国内众多厂家接地选线的原理和方法的基础上，总结出了一套具有自己特点的选线方案，其原理如下 中性点非有效接地系统在发生单相接地后对故障线路的确定成为长期困扰电力系统的一道技术难题，国内外许多生产厂家和科研机构对此都进行了大量的研究，开发出基于不同原理的各种小电流接地系统故障选线装置，运行经验表明，现有的小电流接地选线装置均存在不同程度的不足，影响装置选线的准确性。KZQ消弧消谐选线及过电压保护综合装置避免了同类产品的不足之处，独创性地增加了瞬时增大故障线路的零序电流的方法，采用在非故障线路上顺势投切电容器，使故障线路的零序电流发生瞬时突变的原理，极大地提高了接地选线的准确率和可靠性。小电流接地选线模块配在控制器内，使用计算机分析故障时的零序电压、电流、相位等参数以及突变量，判断接地线路，并将判断结果发送到上位管理机中，如配有继电器输出模块时，可实现迅速切除故障线路。 3、 过电压保护器 组合式过电压保护器由放电间隙和氧化锌电阻片组成，主要是用来防止大气过电压和各种操作过电压，它与现有的各种过电压保护器相比，其具有很高的安全性能和可靠性及稳定性，能承受较高值的暂态过电压而不损坏，在后续保护装置动作前，对系统出现的弧光或谐振过电压能进行一定的限制。在绝缘水平下降较大的情况下，能将过电压限制的较低，使由于过电压冲击引起的单相接地、短路、谐振等事故的发生概率大大减少。 4、 高能限压器 本综合装置的主要部件，当系统发生间歇性弧光接地时，真空接触器立即将限压器RV投入到故障相，由限压器RV将故障相的最高电压限制到额定相电压的75，使弧道的恢复电压上升到该值时就不再上升。根据交流电弧理论指导，弧道在电流过零时将熄灭，能否消弧成功主要取决于电流过零后弧道的介质恢复强度Ujf与加在弧道上的恢复电压Uhf之间的相对关系，在故障相的恢复电压上升到较高值时，如果UjfUhf，电弧不再复燃，并保持一定的时间，充分保证了弧道的去游离，从而达到消弧的目的。另外由于限压器RV在限压的过程中要吸收很大的电弧激励能量，同时可以对弧道起到很大的分流作用，使弧道的恢复电压上升速度减缓，进一步保证电弧的可靠熄灭，提高系统运行的安全可靠性。 因本综合装置中使用的限压器RV的响应速度非常快，不论是对电容性电流、阻性电流或者是高频电流等接地电流，均可起到良好的保护作用，消弧效果更加理想。 本综合装置的消弧原理主要是采用限制弧道两端恢复电压的方法，与系统的接地电流无关，所以选型非常简单，同时对电网的运行状态无要求，利于电网的改造和扩容。 5、 多功能电容器 当综合装置在进行灭弧时，该电容与弧光接地弧道并联，可以起到一定的分流作用，减少通过弧道的残流，使电弧更容易熄灭；当综合装置进行选线时，利用控制器KZQ和分相真空开关KA-KC将该电容在健全相上投切，将使故障馈线的零序电流随之突变，在该电容投入时，故障馈线的零序电流将增大，而其他非故障馈线的零序电流却不会发生变化，由此，单相接地选线在传统判据的基础上又增加了新的判据，使选线的准确率更高，解决了过去小电流接地系统选线准确率低的问题。 6、放电线圈 放电线圈的作用是在每一次消弧或选线之后，将多功能电容器中残存的电荷给释放掉。 7、快速熔断器 快速熔断器是本综合装置的后备保护装置，假如本综合装置在消弧时，由于控制器KZQ的误判断或其他原因，将高能限压器RV投在健全相上，并造成限压器的损坏，这时快速熔断器就会立即熔断，避免形成相间短路而造成跳闸停电事故，另外在选线时，如果多功能电容器的绝缘已损坏，快速熔断器也会起到保护作用，防止出现两相对地短路事故。 8、电压互感器 用于本综合装置对系统运行状态的监测。 9、隔离开关 安装于本综合装置与电网的连接端，用于本综合装置在安装和维修时的投切。 五、 工作原理及基本功能 本装置的工作原理如图所示 当系统发生故障时 1、 如果是间歇性弧光接地，则KZQ在一个周波内向故障相分相真空开关发出合闸命令，半个周波内故障相通过高能限压器与接地网连接，泄放接地引起的电磁能量，限制接地相的恢复压。装置动作后，同时微机控制器KZQ面板上显示故障相和弧光接地信号。 2、 装置动作后，间隔5秒分相真空开关分闸，若是瞬间故障且已消除，则装置不动作，系统恢复正常；若为永久故障，故障相的分相真空开关再次合闸，同时高能限压器退出工作，系统故障相与接地网直接金属性接地。 3、 当系统发生谐振时，根据谐振频率在电压互感器开口三角绕组接入消谐电阻，消除谐振；当发生单相间歇性电弧接地故障时，根据接地相的恢复电压的高低，将故障相接入高能氧化锌或直接接地，泄放接地引起的地磁能量、限制接地相的恢复电压，消除弧光接地。 4、 当系统出现雷电及开关操作过电压时，由BW过电压保护器保护。 六、 维护注意事项 1、 本综合装置的运行应由专人负责，操作人员应熟悉控制器的操作方法，每次操作应有记录。 2、 使用单位应制定本消弧消谐选线及过电压保护综合装置的运行规程。 3、 本综合装置投运前应进行时间设置，设定好后请勿频繁变动。 4、 控制器220V直流电源必须保持接通。 5、 应定期检查交、直流电源是否正常，显示内容是否正确。 6、 本综合装置正常运行不需要维护，在系统发生故障时装置动作后应对单相真空接触器进行检查，查看故障记录。 7、 运行人员每半年做一次该综合装置运行工况分析，分析内容如下系统的接地次数、起止时间、故障原因、智能控制器各参数的记录、整套装置运行是否正常等。分析结果应有记录。 8、 本综合装置的维护检查应每年进行一次，主要检查内容为 A 检查各紧固件是否牢固，并旋紧松动的紧固件。 B 检查接线是否松动，并旋紧松动的接线端子。 C 对装置内所有部件的灰尘进行清除。 D 检查电流、电压一二次回路是否正常。 E 常规耐压试验。 F 检查遥信和遥控回路是否正常。 G 改变系统运行方式，检查控制器是否正确响应。 9、 电压互感器、隔离开关等参照相关规程定期进行检查。 七、 设计图标 BW消弧消谐选线及过电压保护综合装置的设计图标如图所示 八、 订货须知 1、 用户订货时应向我公司提供电压等级、电网单相接地故障电容电流、柜体尺寸。 2、 如用户有特殊要求请在订货时提出。 3、 产品自发货之日起，一年内因质量问题不能使用，我公司免费为用户更换或修理。 九、 售后服务 为了更好的为用户服务，我公司制定了完善的售前及售后服务条例，可协助用户现场安装调试，并负责对用户进行培训，定期对用户进行回访。本公司已通过ISO9001质量体系认证，愿我们的不懈努力能为您提供优质的产品和满意的服务。 咨询电话 13930207353 中国电谷