智能过电压综合抑制柜SHK-XGB

1、智能过电压综合抑治柜 SHK-XGB说明书上海合凯电力保护设备有限公司2013 年 11 月概述我国 3-35kV 系统中存在如下几种过电压： 断路器动作过程中产生的操作过电压、 电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压、雷电时产生的大气过电压 和单相接地时产生的弧光过电压等。目前尚无针对这些过电压的完整的保护方案， 从而会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器烧毁等事故。此 类事故发生的原因，除了与系统中安装的过电压保护装置的性能有关外，系统本身 的复杂性对过电压装置的选择有着重要的影响，对于不同的系统，选择过电压保护 时需考虑系统输电线路的类型，输配电线路的网络结构，

2、负载的性能和系统的接地 方式等。针对如此复杂的系统，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置来全面抑制 各种类型的系统过电压，且这些不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能 相互匹配，而无法彻底有效的抑制系统过电压。针对目前中压系统过电压防治的现状， 我公司研制生产了智能过电压综合抑治柜 （简称抑治柜，型号为 SHK-XGB ），该柜可消除系统中过电压保护元件及装置的保 护死区，优化系统过电压的保护特性。本装置中所有的主要器件由我公司针对消弧工况研发、 试验和生产， 使用了我公 司 3 项专利。 专利号分别为： ZL 2011 2 0205412.0、ZL 2011 2 0203815.1

3、、ZL 2012 2 0721125.X 。产品的功能、特点主要元器件功能高能容能量吸收器 SHK-LEP高能容能量吸收器( SHK-LEP )，能够有效平缓过电压的上升前沿并消平电 压尖峰，并能够耐受过电压产生的超大能量， 该专用元件与本公司生产的过电压 保护器及消弧柜的保护特性相匹配，可以全面消除系统过电压保护的死区。2ms 的方波电流可以达到 3200A。半导体自限流强阻尼抑制器 SHK-SIDRSHK-SIDR 半导体自限流强阻尼抑制器能够消除电压互感器产生的铁磁谐 振。限制电压互感器一次绕组的激磁电流突增， 防止因电压互感器一次绕组电流 增加，熔断器熔断后因能量不足不能灭弧引发的母线

4、短路事故。装置安装在 PT 中性点与地之间，采用了正温度技术，利用电阻的阻尼作用， 可破坏其谐振条件，使谐振消除。在正常运行状态下电阻为0，不改变 PT 的零序回路，因此不会影响互感器的测量精度， 也不会放大中性点不平衡电压； 在谐 振发生时，电阻趋于乂，相当于互感器不接地，也就破坏了零序谐振回路。防磁饱和式 PT SHK-USPTSHK-USPT 系列防磁饱和式电压互感器是一种特殊的变压器，按比例变换 电压。它被广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈供电， 实现测 量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、 小型化。同时互感器还可用来隔开 高电压系统，以保证人身和设备的安全。产品采用

5、的励磁技术， 其主绝缘为树脂材料， 采取真空浇注后再压力注射， 保证产品的绝缘性能优良。 确保产品各种工况的用户单位。 同时产品的抗饱和系 数可以做到 3.5 倍。产品采用了优质硅钢片，降低工作磁密，从而保证了在最大的过电压下互 感器不饱和，不会与输电线路的电容发生谐振。 铁芯及线圈采用特殊性设计，第3 页 共12 页能承受更高的谐振过电压。产品的抗饱和系数高于GB1207和IEC86的标准要求智能微机控制器 GKLP控制器是本装置核心控制部件，通过采集的电压信号，实时显示系统的三 相相电压、线电压，实时对系统的谐波含量进行监测，可以监测到 50 次以下 的谐波含量及显示系统的谐波畸变率。装置

6、具有运行故障追忆功能， 显示最近 20 次历史故障记录； 为用户的安全 运行提供了分析保障。装置根据提供的电压信号， 一旦发生 PT 断线、过压、欠压、低电压、谐振、 弧光接地等现象，智能电压监测装置利用DSP高速、重复的数据处理能力实现 傅立叶分析，通过对电压互感器 PT 的二次电压进行采集、判断，及时准确地 对系统各种状态进行分析，判断出系统的故障情况，并显示故障类别，输出相 应的开关量接点信号，用于报警。同时利用 MCU 的强大逻辑运算能力快速实 现液晶显示，远程通信和数据保护等功能。隔离开关或隔离手车 SHK-GLC用来控制装置的投运和退出，在装置需要检修或调试时，与系统隔离并形 成明

7、显的断开点。产品特点消除系统过电压保护死区；吸收大能量的系统过电压；取代了 PT 柜，性价比高；实时监测母线电压，具有带电显示功能；模块化设计，结构紧凑，技术先进，高速 DSP 核处理器使运算实时性和动作 准确性得以保证；实时监控系统状态，对出现的异常运行状态做出准确判断，并及时输出相应 的开关量接点信号，用于报警；工业标准的 RS485 通讯接口，可以向上位机传送系统的运行状态；具有良好的电磁兼容性，适合在强电磁干扰的复杂环境中应用； 双硬件看门狗电路确保软件运行的可靠性； 液晶显示，运行状态清晰，菜单式操作，方便易用； 显示系统的三相相电压、线电压；实时对系统谐波含量进行监测， 可以显示

8、50 次及及以下的谐波含量 （选配）； 可以实时显示系统的谐波畸变率，使用户及时了解系统电能质量状况，为用 户安全可靠运行提供了保障（选配） ；消除系统铁磁谐振的功能；装置利用了励磁技术的防磁饱和式的PT,当系统过电压达到3.5倍时PT也不会饱和，大大降低了 PT 烧毁的事故。产品的原理、构成产品的工作原理抑治柜在正常运行时，柜内智能微机装置实时不间断的检测 PT 提供的电压 信号，一旦发生PT断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等现象，智能 微机装置利用 DSP 高速、重复的数据处理能力实现傅立叶分析，通过对电压互 感器 PT 的二次电压进行采集、判断，及时准确地对系统各种状态进行分析，

9、判第 5 页 共 12 页断出系统的故障情况，并显示故障类别，输出相应的开关量接点信号，用于报警' 同时利用MCU的强大逻辑运算能力快速实现液晶显示、远程通信和数据保护等 功能。当系统出现谐振时，抑治柜智能微机装置根据系统谐振的不同频率实现快速 消除谐振，并输出相应的开关量接点，用于报警，并快速实现液晶显示。抑治柜具有RS485接口，配有标准的Modbus通讯规约，与用户微机监控系 统实现数据远距离通讯和数据传送。产品的构成手车式一次系统图及构成1. GL隔离手车，2、DXN带电並示器，3. RD高压熔断器也LEP高能容能量吸收器.5、YH-防磁砲和式PT. 6、DR-半导体自限流强阻

10、尼抑制器第#页共12页固定式一次系统图及构成E r|nsaay战第7页共12页第#页共12页U GL隔离开关，2. 口須一带电显示器：3、ED哥压熔断器4、配P高能容能至吸收器 5、YH防磁饱和式PT±氛DR-半导体自限流掘阳尼抑制器图二产品的适用范围本装置适用于335kV中压电力系统。本装置可以取代电压互感器柜、专用避雷器柜等。本装置适用于中性点不接地、中性点经消弧线圈接地或中性点经高阻接地的电力 系统。产品的技术参数产品的主要参数3610 2035508003200额定电压kV额定频率Hz2ms方波电流A智能微机控制器参数:电源电压：AC/DC 220V +10%第#页共12页第

11、#页共12页通讯接口： RS485第#页共12页通讯协议：Modbus型号规格SHQXGB-口 / -S1:表示隔离手车式结构；S2:表示PT手车式结构；不填表示固定式2ms方波电流额定电压 智能过电压综合抑治柜外形结构整套装置为固定式或手车式开关柜，外形尺寸可根据用户要求加工，6kV （或 10kV）仿KYN28柜型，如下图所示，对 6kV、10kV的柜体，考虑今后用户检 修方便，宽度一般不小于 800mm,对于35kV柜体，固定式宽度一般不小于 1800mm,手车式宽度一般不小于1400mm,深度和高度可以按照与其并柜的柜 体尺寸来定。图三、图四中尺寸为 6kV、10kV的柜体推荐尺寸。四

12、憐am正视图i"oiroi左视图Sb ；i| iII-IJl“1mII鬥H V31Ax *r 9fJIVM-3J取后视图1、智能由压监测装置2、小电遵选竝装買&数县电压表4.潟湿度控制器5.仪表室&辅助开关 7操作机构8、一袂系统标牌9、铭牌10.观察窗 口、高压熔新器 也、电压互感器 地 过电 压保护器U.隔离开关第9页共12页ftH匹观图左测观图B-afi ,'r!-I 1t1/ zX /目i后观图1,隔离手车2.电压互感器3.过电压保护器4.高压熔断器5.绝缘子6高压触头盒 7高压指示牌3高压穿埴罢管9一柜门电礪铉10,观察窗11 $8牌12 次菜统标牌

13、 13智能电压检测装直14电压表15.电缆固定舉“一隔离手车工作位責指示灯 19隔离手车试验位直指示灯20.电压转换开关订货须知使用条件环境温度：-30 C+60 C;大气压力：80110kPa;空气相对湿度：90% (25C) ,50% (40C);海拔高度：v 2000m,特殊高度可根据用户要求制作；安装地点应能防御风、雨和防尘设施；使用地点不得有爆炸危险的介质，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。第11页共12页订货要求用户应提供相关的系统额定电压、 系统最大短路电流， 作为 SHK-XGB 的设计依 据。柜体的尺寸，由我公司工程师

14、设计并经用户签字确认以后，方能最终确定。 用户应明确装置的功能（包括基本功能和可选功能） ，如有特殊要求应在订货时 提出。需要其他额外附件或备件，应在订货时注明名称、规格及数量。生产和检验本公司严格根据用户要求进行图纸的设计及参数选择。 装置制造完成后， 除进行 一系列常规出厂试验外，每台产品均要在 1:1 试验台上，按真实弧光接地工况进行 上百次寻找故障相和选线的试验，同时还通过了四级防电磁性干扰实验。检验完全 合格后方可出厂，以保证产品各部件和整体的可靠性。安装、调试、维护本公司负责根据用户的要求进行图纸设计及参数选择， 设备组装调试完毕后， 由 专业检测人员检测合格后方可出厂。如用户需要，本公司可负责现场安装指导及调 试服务，用户提供必要的配合与协助；用户在遵守保管及使用规则的情况下，从