一、概述
我国3~35KV的电网大多采用中性点不接地的运行方式,单相接地时可短时间带故障运行,供电可靠性较高。随着规模的扩大和电缆出线的增多,系统对地电容电流也相应增加,单相接地后流经故障点的电流较大,弧光不易熄灭,由此产生的弧光过电压和谐振过电压可达正常值的3.5倍以上,对系统的危害很大。统计资料显示,弧光接地故障约占系统全部故障的60%以上。
为了解决弧光接地产生长时间过电压问题,国内大多采用经消弧线圈接地方式。其优点是:1.降低了故障点残流,有利于电弧的熄灭;2.避免了长时间息弧导致的相间弧光短路。缺点是:1.容易产生串联接地谐振过电压和虚幻接地现象;2.放大了变压器高压侧到低压侧的传递过电压;3.使小电流选线灵敏低,甚至无法选线;4.用***电流抵消容性电流时,对于弧光接地时的高频分量无法抵消;5.电网运行方式的多样性和弧光接地点的随机性,消弧线圈对电容电流进行有效补偿难度很大。
针对上述问题,我公司研制了AWSX消弧消谐选线过电压保护管理装置
一、产品适用范围
AWSX消弧消谐选线过电压保护管理装置适用于发电、变电和用电企业的3~35KV电力非有效接地系统,取代消弧线圈、过电压***柜、小电流接地选线管理柜、PT柜、专用避雷器柜。
二、产品功能和特点
- 产品功能:电压测量、继电保护、操作电源保障、消弧、消谐、选线、限压、段外闭锁...。
- 产品特点:
- 一柜多用,性价比高,提升电力系统管理和保护水平的同时,节约项目造价成本;
- 消弧速度快、抗谐振能力强、选线准确率高,吸收过电压能量大。
- 通过有效的防护,延长了低绝缘设备使用寿命,降低接地故障发生率;
- 装置投入使用,能有力保证电力系统故障的及时处理和连续性供电,避免因电力系统问题导致无法估量的经济损失。
- 设备主控器采用大屏控制器,具备数据远传、数据记忆等功能,大幅提升智能化管理水平。
三、产品工作原理
- 消弧原理
装置投运后,控制器实时检测着PT的电压。当线路出现弧光接地时,各相电压和零序电压会不同程度地大幅升高,控制器迅速判别并***20毫秒指令故障相的真空接触器合闸。如 20毫秒内电压***正常,说明电压升高是瞬间弧光闪络所致,装置不动作,以避免不必要的电压波动。如 20毫秒电压不***正常,装置动作,将高能限压器投入。高能限压器设计的能容为线路总电容电流的300%,能很快吸收接地电弧的激励能量,减少系统震荡。限压器设计的开通电压为相电压的50%,能有效限制弧道的***电压,使电弧电流过零熄灭后不易重燃。此时故障相近似于金属接地(经低阻接地),控制器检测后,指令和限压器并联的真空接触器KD合闸,将限压器短接,故障相变为金属接地,电压为零,弧光彻底熄灭。金属接地期间,弧道绝缘可以***,限压器可以散热。数秒钟后,KD分闸,将限压器再次投入,***后故障相接触器分闸,系统***正常。再次投入限压器是分两步***故障相电压,即先***50%,再全部***,这样做,可有效防止***电压冲击时弧道重燃。
若系统***后故障仍未消除,可判定为***性故障接地。装置再次动作后将不再***,控制器将故障性质、故障位置发送到后台,这时必须在故障排除后,由人工进行复位。
多台并列运行,消弧采用段外闭锁(专利技术)确保动作无误。
- 消谐原理
当系统产生谐振时,配备的一次消谐器可阻止谐振,泄放谐振能量。同时,在电压较低的一相瞬间投入高能限压器RV,降低三相对地电压,使电压互感器自动进入线性区域。限压器的投入,改变了零序回路的震荡参数,使谐振条件不复存在。二次方面,无触点固态开关PWM控制,恒流导通,让消谐电阻投入到PT开口三角,以吸收谐振能量。这样,无论出现的是工频谐振,还是高频或分频谐振,均能迅速消除。
- 选线原理
选线在“群体比幅比相”原理的基础上,采用“平方和求根法”及快速傅立叶FFT的***算法,彻底避免了“***大增量法”的选线准确率低的情况。装置投运后,各路馈线的零序电流信号即进入微机系统。出现故障时,馈线的电流会发生明显变化。控制器首先对各馈线电流作同时的一次性比较(不是传统产品的先后比较),线路的远近其电流量会有差异,比较后取出较大的三条(投入限压器,会使故障回路的零序电流量发生突变,为电流幅值的比较提供了可靠的前提)。然后再进行相位比较,故障回路的电流方向和非故障回路相反。根据这样正反向比较,再结合群体电流比幅的选线原则,选线的准确率和速度远高于同类产品。
限压原理
装置内配有专用过电压***器(APB-Y),能够***过电压尖峰,该过电压***器采用低动态电阻氧化锌阀片,能够大大降低残压值,并且能够吸收系统过电压所产生的大量能量。同时在装置动作高能限压器投入运行后,从根本上解决了系统单相接地故障消弧后,三相电压***平衡时,系统对地电容的冲击充电电流将通过PT并造成PT或PT熔断器损坏的问题。
四、产品主要配置
装置由高能限压器、单相真空接触器、限流熔断器、大容量过电压吸收器、控制器、电压互感器、消谐组件、隔离开关等元件组成。
- 高能限压器RV :
装置的主要元件,为高能氧化锌ZnO阀片组,主要用于吸收弧光接地时的激励能量和限制弧道***电压。
- 单相真空接触器KA—KD:
用于短接弧道和高能限压器(KA、KB、KC采用合闸互锁控制,任何时候只能一相合闸)。
- 限流熔断器FU:
装置的后备保护,用于防止短路事故。
- 多功能过电压***器APB-Y:
用于限制大气过电压、谐振及操作过电压。
- 控制器WZK:
采集信号、处理信息、发送指令的智能性核心元件,用于控制整个装置及发送信号。
- 电压互感器PT:
用于监测各相对地电压和零序电压。
- 消谐组件:
一次由高能限压器RV组成,二次由消谐接触器和大功率消谐电阻组成,用于消除谐振。
- 隔离开关 :用于装置的投切。
五、技术参数
- 主要技术参数
1 |
额定电压(KV) |
6、10、35 |
2 |
额定电流(A) |
50、63、80、100、125、160、200、250、315 |
4 |
额定频率(HZ) |
50(60) |
5 |
选线路数(路) |
7、14、21、28、35、42 |
6 |
电源电压 |
DC220V+10%或AC220V+10% |
7 |
通讯接口 |
RS485 |
1、眉头 2、柜体 3、穿墙套管 4、AWSX消弧消谐选线过电压***综合装置 5、带电显示装置 6、温湿度控制器 7、指示灯 8、一次模拟牌 9、观察窗 10、铭牌 11、绝缘子 12、静触头盒 13、隔离手车 14、PT*** 15、高压传感器 16、抗谐振电压互感器 17、专用过电***器 18、电磁锁 19、柜内照明灯 20、高能限压器 21、限流熔断器 22、真空接触器
十、产品使用环境
- 环境湿度:-30℃~+60℃;
- 大气压力:80~110kPa;
- 空气相对湿度:90%(25%)、50%(40%);
- 通用型海拔高度:≤2000m,高原型海拔高度可达4000m;
- 使用地点不得有******的介质,周围介质中不得含有腐蚀和破
坏绝缘的导电介质或气体,不允许环境充满蒸气及含有较严重霉菌存在。
十一、用户须知
- 订货时应提供:系统参数及主接线图、系统预期故障过电压水平及限压要求、现场设备布置尺寸、安装环境、安装方式及运行方式。
- 运输和储存时,不得遭受水汽或***气体侵蚀,不得受到严重的
机械撞击;
- 产品存放处应空气流通,环境温度不高于+45℃,相对湿度不高于95%;
供货周期为合同签定后20天,若有特殊要求另行协商。