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ZDXH 消弧消諧及過壓?;ぷ爸檬視糜?3-35KV 中勝點非直接接地系統,主要用來限制系統運行中發生的各種相地及相間過電壓(如:大氣過電壓、單相間歇性弧光接地過電壓、鐵磁諧振過電壓等),特別是消除了單相間歇性弧光接地過電壓,有效地?;さ縉璞覆皇芄繆溝奈:?,提高了電力系統運行的安全性和供電的可靠性。

  我國現行的 3-35KV 電力系統大多采用中比點非直接接地方式,為了提高供電的可靠性,電力規程中規定此類系統在發生單相接地時仍可繼續運行 2 小時,而單相接地一般有兩種形式:第一種為金屬性單相接地,其非故障相電壓升高 0- 倍;第二種是單相間歇性弧光性接地,其過電壓幅值可高達正常運行相電壓的 3.5 倍。然而運行經驗證明,當這類電網發展到一定規模時,內部過電壓,特別是電網發生單相間歇性弧光接地時產生的弧光接地過電壓及特殊條件下產生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網設備安全運行的一大威脅,其中以單相弧光接地過電壓最為嚴重。

  目前國外(國內有少數地區開始使用)對此類電網采取中性點經小電阻接地的設計及運行方式,但這種系統發生單相接地時利用人為增加短路電流使斷路器速斷動作,直接將故障接地線路切除的方法,不能分辨出是金屬性接地或弧光接地,擴大了故障點的電流燒熾。并且在斷路器固有動作時間內的過電壓無法有效限制。造成長時間、大面積的停電,從發展方面來講,是很不經濟的。

  規程規定,當非直接地系統發生單相接接地故障,允許繼續運行兩個小時,如經上級有關部門批準,還可以延長運行時間。但規程對于“單相接地故障”概念未做明確界定。如果單相接地故障為金屬性直接接地,則故障相的對地電壓降為零,其余兩健全相的對地電壓升高至線電壓( (U 。即倆相電壓),前面已指出,這類電網中的電氣設備在正常情況下都應能承受這種過壓而不損壞。但是,如果單相接地故障為弧光接地,則其過電壓的最高值可達 3.5 倍正常運行相電壓的峰值,這樣高的過電壓如果數小時作用于電網,勢必造成電氣設備內絕緣的積累性損傷,特別是在健全相的外絕緣薄弱點造成對地擊穿進而引發成相間短路的重大事故。

  隨著我國對城市及農村電網大規模的技術改造,城市 IOKV 配電網必將向電纜化發展,城鄉結合部及農村 35KV, IOKV 電網是進一步擴大,為了解決這類電網弧光接地產生長時間過電壓的問題,國內普遍采用消弧線圈補償或自動跟蹤補償式的消弧線圈接地方式,沒有超脫中性點加裝消弧線圈的范疇。由于電網運行方式的多樣化及弧光接地點的隨機性,消弧線圈要對電容電流進行有效補償確有難度,且用正弦波的電感電流去抵消非正弦波的電弧電流時,高頻分量部分無法抵消。同時,消弧線圈結構復雜,運行可靠性差,投資大。

  隨著城鄉電網的發展以及生產、生活對供電可靠性要求越來越高,每次絕緣事故造成的危害及波及面勢必增加,消弧消諧及過電壓?;ぷ爸鎂褪欽攵哉庵智榭齠兄瓶⒌?。它是利用目前已成熟的過電壓?;ぷ爸?ZDXH 微機控制技術及相應的接地斷路器等組成一套自動系統,將非直接接地電網相對地及相與相之間的過電壓(無論何種類型的過電壓)限制到略大于正常運行線電壓的水平,使這類電網既保持了原非直接接地系統的優點,又將各種類型的過電壓限制到盡可能低的水平,徹底解決各種過壓對設備及運行安全的威脅,提高這類電網供電的可靠性。

一、裝置的主要組成及其功能

  本裝置的原理如圖所示,其主要以下五部分組成:

  1 .大能容 ZnO 非線性元件組成的過電壓?;て?ZDB

  ZDB 是一種特殊的高能容的氧化鋅過電壓?;て?,與一般的氧化鋅避雷器( (MOA )結構不同,主要具有以下優點:

  a.ZDB 過電壓?;て韃捎么竽莧?Zn0 非線性電阻和十字放電間隙相結合的結構,使兩者互為?;?,放電間隙使 Zn 。非線性電阻的荷電率為零, Zn0 非線性電阻不會老化; Zn0 非線性電阻又使放電間隙動作后無截波,無續流,放電間隙不再承擔滅弧任務,使用壽命長。

  b.ZDB 過電壓?;て韉牡繆鉤寤饗凳?1 ,各種電壓波形下放電電壓值相等,不受過電壓波形的影響。過電壓?;ぶ底既?,?;ば閱苡帕?。

  c. ZDB 過電壓?;て骺山嗉涔繆勾蟠蠼檔?。與常規避雷器相比,相間過電壓降低了 60-70% ,?;さ目煽啃源笪岣?。

  ZDB 過電壓?;て魘潛咀爸彌邢拗聘骼喙繆溝牡諞黃骷?,在接觸器 JZ 末動作之前將電壓限制在安全范圍之下。

  


2 .可分相控制的接地高壓真空接觸器 JZ(A,B,c,) 

  這是一個特殊的真空交流接觸器,其三相分體,各相一端分別接至母線,另一端直接接地正常運行時 JZ 均處于斷開狀態當有弧光接地時 JZ 受 ZK 控制而動作閉合,各相之間閉鎖,當其中任一相閉合使該相母線接地后,其他兩相中的任何一相絕對不會動作閉合。 JZ 的作用是,當系統發生弧光接地過電壓時,使其由不穩定的過電壓很高的弧光接地轉變成該相穩定的金屬性直接接地,從而?;ち松璞?,使其不受損害。

  

3 .消弧消諧單片機綜合控制器 ZK

  消弧消諧單片機控制裝置 ZK ,是本技術的核心部件。
  它根據信號轉換器 PT 提供Uao\Ubo\Uco\U的信號來判定接地故障發生的相別及接地屬性,按照預先設定的程序控制高壓真空接觸器 JZ 和迅速消除諧振。

 


4 .高壓限流熔斷器

  高壓限流熔斷器是整個裝置的后備?;て骷?。

  具有以下特殊功能:

  a. 開斷容量大,可達 63KA ;

  b. 開斷迅速,開斷時間小于 0.3mS;

  c .限流效果好,可使故障電流小于短路電流的 20%.

  



5 .帶有信號轉換的電壓互感器( PT)
 信號轉換器可將高壓的三相電壓信號轉換成可供 ZK 處理的三相電壓信號及中睦點信號。









二、裝置的基本原理

本裝置的原理見下圖

當系統發生單相接地時,信號轉換器 PT 產生的中比點信號 U △將由低電平變成高電平, ZK 接到 U △變化的高電平信號后啟動中斷, ZK 對 Uao,Ubo,Uc 。三相信號進行計算處理,判斷相別接地屬性,根據接地屬性 ZK 作出如下處理:

  1 .如果接地故障是穩定的金屬性直接接地,則 ZK 僅發出故障相別的指示信號。 ZK與微機選線?;ち?,由微機選線?;ご斫餼?。(本公司生產的微機選線?;づ溆邢嚶Φ耐ㄑ附涌諢蚣痰縉鶻涌?。)

  2 .如果接地保障是不穩定的間歇性弧光接地,則判定接地的相別,同時發出指令使JZ 中對應的一相接地。這時,系統由不穩定的弧光接地轉變成該相穩定的金屬性直接接地,故障相的對地電壓降為零,原接地故障點的弧光消失,其他兩相的對地電壓升高至線電壓。這種狀態是現行規程所允許的。

  3. JZ 之一動作接地之后,經過一段時間 ZK 令接地的 JZ 斷開一次,若 JZ 斷開后再無弧光接地故障現象,說明這一接地故障是暫時性的,系統恢復正常運行, ZK 退回原始狀態。若 JZ 斷開后再次出現弧光接地故障,則 JZ 認定這一故障為永久性的弧光接地,此時再次指令相應的 JZ 閉合, ZK 將按照預先設定的程序發出警告信號,告知值班人員故障發生的相別。 ZK 與微機選線?;ち?,選線?;そ醒∠嘰?。在 JZ 斷開接地點的過程中出現的短暫的過電壓,由 ZDB 進行限制。

  4. JZ 第二次(連續的同一相)閉合接地后不再分開,只有當故障線路自動或者人工切除后,由中控室或當地給 ZK 發送復位指令, ZK 收到復位指令后,讓 JZ 斷開,系統恢復正常。

  本裝置還加裝了高壓限流熔斷器,以防止誤操作或相位信號錯誤起的相間短路

三、裝置的優點

  當不接地系統加裝本裝置后:

1 .各類相對地及相與相之間的過電壓均被限制到較低的電壓水平,原來由此引發的絕緣事故將大為減少;

  2 .原作用時間最長、對系統設備及運行安全威脅最大的弧光接地過電壓,其作用在母線上的電壓值將被限制,同時隨著故障相母線的直接接地而消失;

  3 .原本可能引發的鐵磁諧振過電壓,由于母線過電壓被限制在較低的水平而不再發

生;

  4 .原來設計規范要求應裝設消弧線圈的系統,可以不再裝設,而且其限制過電壓的功能將比裝設消弧線圈更好、更完善;

  5 .由裝置的工作原理可知,其限制過電壓的機理與電網對地電容電流的大小無關,因而其?;ば閱懿凰嫻繽誦蟹絞降母謀潿浠?,大網小網均能使用,電網的擴大也無影響;

  6 .裝置設備體積小,安裝、調試方便,既適用于變電站,同樣適用于發電廠的高壓廠用電系統;既適用于新建電站,也適用于老電站的改造;

  7 .價格低廉,相對消弧線圈系統而言,性能價格比高。

四、裝置的型號及參數

  1 、額定頻率: 50HZ

  2 、額定電壓: 3 6  10  35 KV

  3 、額定電流: 10 16  20  31.5  50  63  100A

  4 、電壓性能

額定電壓 (KV)

有效值

3

6

10

35

工頻放電電壓(≥)(KV)

5.2

10.4

17.2

61

500A操作電流沖擊電流殘壓(≤)(KV)

峰值

7.5

15

24.8

86

熔斷電阻(mΩ)

400

  

5、 電流性能

額定電流 (A)

10

16

20

31.5

50

63

100

持續電流(A)(≥)

4.88

9.41

11.76

18.53

29.41

37.06

58.82

熔斷電阻(mΩ)

256

160

86

53

29

21

13

五、選型及要求

  1 .裝置的額定電壓等于線路的額定電壓。

  2 .裝置的額定電流對應的持續電流不小于?;は唄返淖畬蠖緣氐緦?。

六、結構、外型、安裝尺寸

1、結構如圖:


  穿墻套管,隔離開關,消弧消諧控制裝置,母線排,熔斷器撞擊裝置,絕緣子,高壓熔斷器 RD ,高壓限流熔斷器 FU ,電壓互感器 PT ,高壓電纜,真空接觸器 ZJ ,過壓?;て鱖DB

  2 .裝置的標準尺寸: 1000 x 1500 x 2300( 寬 x 深 x 高)也可根據用戶要求,特殊生產。

七、使用環境

  1 .適用于戶內

  2 .環境溫度:一 40 ℃一+ 60 0C

  3 .海拔高度:不超過 2000 米,高原型可達4000米。

  4 .周圍空氣沒有明顯地含有塵埃、煤氣、煙氣、腐蝕性氣體及爆炸性混合物等。

八、包裝、運輸、儲存

  1 .一般采用木箱包裝,柜體底座應固定在包裝箱板上。

  2 .建議不要長距離在三級公路運輸,必要時可以拆散包裝,重要配件建議不要采用公路運輸。

  3 .不宜長期在戶外儲存,長期不用時,應儲存在干燥、通風的戶內倉庫中。

九、安裝、調試、維護

   1 .本公司負責按用戶的要求進行圖紙設計及參數選擇,由本公司技術人員組裝與調試,設備組裝調試完畢后,由專業檢測合格后方能出廠。如用戶需要,本公司提供現場指導安裝及調試,用戶提供必要的配合與協肋。

  2 .設備正常工作時不需要維護和檢修,但在受到大的故障電流沖擊后必須進行仔細檢查,檢查熔斷器是否損壞,檢測接觸頭是否接觸良好,查看計數器動作情況。

  3 .用戶在遵守保管及使用情況下從安裝使用之日起 12 個月,并從發貨之日起 18 個月期限內,產品由于質量原因而發生損壞可長期提供備品備件。

十、定貨須知

  1 .用戶應提供相關的線路額定電壓、線路對地電容電流、柜體尺寸。

  2 .如用戶特殊要求應在定貨時提出。

  3 .需要其它額外附件或備件,應在定貨時注明所需的種類及數量。

  4 .裝置噴漆的顏色(如無特殊要求,則按我公司標準)。




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