消弧及過電壓保護裝置

消弧及過電壓保護裝置

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1. 產品概述
1.1 裝置適用范圍
消弧及過電壓保護裝置(以下簡稱裝置,如圖一)適用于3 ~ 35kV中性點非直接接地系統,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,有效地保護電氣設備不受過電壓的危害,提高了電力系統運行的安全性和供電的可靠性。
1.2裝置的特點
當不接地系統加裝本裝置后
1.2.1 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。
1.2.2 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。
1.2.3 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。
1.2.4 原本按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。
1.2.5 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,因而其保護性能不隨電網運行方式的改變而變化,大網小網均可使用,電網的擴大也無影響。
1.2.6 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。
1.2.7 價格低廉,相對消弧線圈系統而言,性能價格比高。
2. 裝置的主要組成
裝置的原理圖見圖二



說明:1、BD—高壓隔離開關 2、FU—高壓限流熔斷器 3、PT—電壓互感器
4、TBP—三相過電壓保護器 5、JZ—分相控制高壓真空接觸器
6、XK—消弧控制器 7、HD—高壓熔斷器

圖 二
3. 工作原理
  正常運行時消弧控制器不斷檢測PT提供的電壓信號,一旦系統發生PT斷線、單相金屬接地或單相弧光接地時,PT輔助二次的開口三角電壓立即由低電平轉為高電平,消弧控制器啟動中斷,并根據PT二次電壓的變化,判斷故障類型和相別。
  如果是PT單相斷線故障,則裝置輸出開關量的接點信號,同時可通過RS485(或RS232)接口與微機監控系統實現數據遠傳。
  如果是單相金屬性接地故障,則裝置輸出開關量的接點信號,也可根據用戶要求由消弧控制器向真空接觸器發出動作指令,同時可通過RS485(或RS232)接口與微機監控系統實現數據遠傳。
  如果是單相弧光接地故障,則消弧控制器向真空接觸器發出動作指令,真空接觸器快速動作將不穩定的弧光接地轉化為穩定的金屬性接地。裝置輸出開關量的接點信號,同時可通過RS485(或RS232)接口與微機監控系統實現數據遠傳。

4. 裝置的主要組成及其功能

4.1 裝置的主要組成
4.1.1 三相組合式過電壓保護器(TBP)
TBP(如圖三)是一種特殊的高能容的氧化鋅過電壓保護器,起限制系統過電壓的作用。
4.1.2 可分相控制的高壓真空接觸器(JZa、JZb、JZc)
真空接觸器(如圖四)的一端接母線,另一端直接接地。正常運行時處于斷開狀態,受控制器的控制而合閘。各相真空接觸器操作回路相互閉鎖,當其中任一相合閘使該相母線接地后,其他兩相中任何一相不會再動作。
高壓真空接觸器的作用是當系統發生弧光接地時,使其由不穩定的弧光接地迅速轉變成穩定的金屬性直接接地,從
而保護了設備,使其不受損害。
4.1.3 消弧控制器(XK)
消弧控制器(如圖五)是本裝置的核心控制部件,它根據PT提供的Uao、Ubo、Uco和U△的信號來判定故障相別和故障類型(PT斷線、金屬接地和弧光接地),按照預先設置的方式控制高壓真空接觸器。
4.1.4 高壓限流熔斷器(FU)
高壓限流熔斷器(如圖六)是整個裝置的后備保護器件,用來防止短路事故,具有開斷迅速、開斷容量大的特點。
4.1.5 電壓互感器(PT)
電壓互感器(如圖七)用于將系統的一次高電壓轉換為消弧控制器可處理的二次低電壓,供監測及采樣。
4.1.6 高壓隔離開關(BD)
高壓隔離開關(如圖八)用于本裝置安裝和維護時的投切。
4.2 裝置的基本功能
4.2.1 當系統發生單相接地時,電壓互感器PT產生的中性點信號U△將由低電平變成高電平,消弧控制器(XK)接到U△變化的高電平信號后啟動中斷,消弧控制器(XK)對Uao、Ubo、Uco的三相信號進行計算處理,判斷相別接地屬性,根據接地屬性消弧控制器(XK)作出如下處理:
(1) 如果接地故障是穩定的金屬性直接接地,則消弧控制器(XK)僅發出故障相別的指示信號。
(2) 如果接地故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。
4.2.2 當發生PT斷線故障時,裝置輸出接點信號,以便用戶對有可能因PT斷線導致誤動作的繼電保護進行閉鎖。
4.2.3 裝置動作后,面板顯示故障類型(PT斷線、金屬接地或弧光接地)和相別,同時輸出無源開關量接點信號。
4.2.4 裝置可將發生在相與相之間和相與地之間的各種過電壓限制在3.5倍左右。
4.2.5 裝置中的電壓互感器可以向計量儀表和繼電保護提供電壓信號,可取代常規的PT柜。
4.2.6 裝置具有追憶功能,可記錄20次事件發生的時間和裝置動作狀態。
4.3 裝置的附加功能
4.3.1 本裝置可按用戶要求配置自動選線功能。
可以配置我公司生產的小電流系統接地微機選線裝置 (見圖九),增加選線功能。
4.3.2 本裝置可按用戶要求配置消除鐵磁諧振功能。
可以配置我公司生產的微機消諧裝置(見圖十),用來保護PT。
回頂部
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