HBXH型智能消弧及过电压保护装置.doc

HBXH型智能消弧及过电压保护装置概述在我国335KV供电系统中，大部分为中性点不接地系统，这种系统在发生单相接地时，电网仍可带故障运行，这就大大降低了运行成本，提高了供电系统的可靠性，但这种供电方式在单相接地电流较大时容易产生弧光接地过电压和相间短路，给供电设备造成了极大的危害。以前的解决办法是在中性点加装消弧线圈补偿电容电流来抑制故障点弧光发生的机率。很显然，这种方法的目的是为了消除弧光，但由于消弧线圈的自身的诸多特点，很难对电容电流进行有效补偿，特别是高频分量部分对供电设备造成的危害无法克服。为此我公司研制生产了新型的消弧消谐及过电压保护装置HBXH，该装置在出现弧光接地时，通过一组可以分相控制的真空接触器，使故障相接地，达到彻底消除弧光的目的。装置的适用范围本装置适用于3-35KV中压电力系统；本装置适用于中性点不接地、中性点经消弧线圈接地的电力系统；本装置适用于电缆线路为主的电网，电缆与架空线路的混合电网以及架空线路位置的电网。装置的基本功能消弧功能当系统发生单相弧光接地时，消弧柜可以在30ms之内投入故障项的真空接触器，故障相电压降到零，故障点的电弧随之熄灭，消弧柜发出动作信号。若用于架空线路，可设经4-5s真空接触器自动断开。如为瞬时性故障，则系统恢复正常运行；如为永久性故障，真空接触器再次投入并不再断开，起到永久性限制过电压的作用。对于此种用途订货时需作说明。当系统故障线路切除后，需人工通过复位按钮或远方控制使消弧柜自动恢复正常状态。高压限流熔断器功能由于各种原因造成的消弧柜动作后通过消弧柜亮相接地短路时，高压限流熔断器在12ms内将消弧柜内的接地点快速切除，防止发生两相短路的后果，不会影响系统正常运行。金属接地和PT断线报警功能当系统发生单相金属性接地时，消弧柜发出金属性接地报警信号，并显示故障相别。当电压互感器熔断器熔断时，消弧柜发出PT断线报警信号，并显示故障相别。过电压保护功能当系统发生内部过电压和大气过电压，由过电压保护器将过电压限制到设备绝缘允许的水平。系统发生单相弧光接地故障时，消弧柜动作后可将非故障相的弧光接地过电压限制到线电压的安全水平。PT柜功能消弧柜中的电压互感器，可以向其他指示仪表和继电保护装置等提供二次电压信号。数据远传功能消弧柜配置了RS485通讯接口，可以通过总线实现数据远传。事故追忆功能消弧柜可记录20次故障事件发生的时间、装置动作状态和相关事故参数。装置的可选功能消弧柜可以加装一次消谐、二次微机消谐装置，以限制谐振过电压开关状态显控装置具有一次模拟图、带电显示、和分闸状态指示、接地开关提示、储能指示、手车位置指示、语音防误提示、温湿度数值显示及RS485通讯接口等多项功能。消弧柜可以加装本公司专门设计的基于最大增量法原理的小电流选线装置，实现自动选线功能装置的主要部件及其作用本公司的消弧柜是为了迅速消除中性点非直接接地系统弧光接地给电气设备带来的危害而研制的。主要有以下几个部分组成：1.电压互感器PT.电压互感器为消弧控制器提供被保护系统的二次电压和辅助二次电压信号。2.消弧控制器HBXH-ZK消弧控制器根据电压互感器提供的信号，判断故障类别(PT断线、金属接地、弧光接地)和相别，向控制室或上位机发出故障信号，当发生弧光接地时可在30ms内向故障相真空接触器发出动作命令。3.交流真空接触器JZ交流真空接触器在接到消弧控制器的动作命令后立即完成合闸动作，使弧光接地故障快速转化为金属性接地。4.三相组合式过电压保护器HBP三相组合式过电压保护器将相对地和相与相之间的各种过电压限制在设备绝缘允许的范围以内。5.高压隔离开关GN高压隔离开关用来控制消弧柜的投运和退出，在消弧柜需要检修或调试时，与系统隔离并形成明显的断开点。6.高压限流熔断器FU当消弧柜动作后由于其他各种原因接地导致通过消弧柜两相接地线路，高压限流熔断器可在12ms之内快速将消弧柜退出，避免造成两相短路的后果。7.电流互感器LH和接地电流表在消弧柜动作后，通过接地电流表可较准确地读出系统的单相接地电容电流。装置的优点1.装置动作速度快，可在30ms内动作，大大缩短单相接地电弧的持续时间；2.装置动作后可立即熄灭电弧，并能有效限制弧光接地过电压；3.装置动作后，允许电容电流连续通过至少2小时以上，用户可以在完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路；4.装置的保护功能不受电网规模和运行方式的影响；5.装置具有较高的功能性价比；6.本装置利用电弧熄灭前后故障线路零序电流突变量最大的特点进行选线，可大大提高选线准确率；7.本装置可加装消谐功能，在系统发生弧光接地时，装置动作将故障相对地电容短接，改变系统参数，可在一定程度上破坏谐振条件。装置的工作原理系统正常运行时，开口三角电压很小，消弧控制器面板显示“投运”。当开口三角电压由低电平变成高电平时，表明系统发生故障。此时消弧控制器立即启动中断，根据电压互感器二次输出信号Ua、Ub、Uc进行故障类型和相别的判断：若为单相PT断线故障，则装置面板上显示故障相别和断线信号，并输出无源开关量接点信号。若为单相接地故障，则装置面板上显示故障相别和接地类型信号，同时向故障相真空接触器发出合闸指令，并输出无源开关量接点信号。PT开口三角电压由低电平变成高电平时，小电流选线模块立即对各条线路的零序电流进行数据采集，若无单相接地故障，则恢复正常；若发生单相接地故障，则在故障相真空接触器合闸并熄灭电弧后再次对线路零序电流进行数据采集。根据故障线路在接地电弧熄灭前后突变量最大的原理选出故障线路并在面板上显示故障线号，同时输出无源开关量接点信号。装置原理图附注：1.GN-高压隔离开关2.FU-高压限流熔断器3.JZ-高压真空接触器4.LH-电流互感器5.RD-高压熔断器6.PT-电压互感器型号定义HBXH-/装置的额定电流装置的额定电压B:基本型，具有消弧及过电压保护功能。F:附加型，具有消弧、消谐及过电压保护功能。Q:加强型，具有消弧、消谐、选线及过电压保护功能。P:简化型，具有消谐、选线及过电压保护功能。装置的额定电压：6 10 35（KV）装置的额定电流：50 63 80 100 125 160 200 250 315（A）选型设计要求1.装置的额定电压与系统的运行电压相符。2.装置的额定电电流不小于被保护系统的最大对地电容电流。3.对于总将变电所的6-35KV母线应选用基本型、附加型或加强型；对于总降变电所供电的下级