一、產(chǎn)品用途
我國現(xiàn)有的運行規(guī)程規(guī)定,對3~35kV中性點非直接接地的電網(wǎng),發(fā)生接地故障時,允許繼續(xù)運行兩小時,如經(jīng)上級有關(guān)部門批準(zhǔn),還可以延長。但規(guī)程對于“單相接地故障”的概念未做明確界定,如單相接地故障為金屬性接地,故障相電壓降為零,其余兩相的對地電壓將升高至線電壓UL,因而這類電網(wǎng)的電氣設(shè)備如變壓器、電壓/電流互感器、斷路器及電纜等的對地絕緣水平,都能滿足長期承受線電壓作用而不損壞的要求。但是,如果單相接地故障為弧光接地,則其過電壓一般為3.15~3.5倍的相電壓,在這樣高的過電壓持續(xù)作用下,勢必造成固體絕緣的積累性損傷,在健全相形成絕緣的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)而發(fā)展為相間短路事故。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,3~35kV電網(wǎng)屬于中壓配電網(wǎng),此類電網(wǎng)中內(nèi)部過電壓幅值不高,所以,危及電網(wǎng)絕緣安全的主要因素不是內(nèi)部過電壓,而是大氣過電壓,因而長期以來采取的過電壓保護(hù)措施僅僅針對防止大氣過電壓,主要技術(shù)措施僅限于裝設(shè)各種類型的避雷器,其保護(hù)值較高,對于內(nèi)部過電壓起不到限制作用。
隨著電網(wǎng)的發(fā)展,架空線路逐步被固體絕緣的電纜線路所取代。由于固體絕緣擊穿的積累效應(yīng),其內(nèi)部過電壓,特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性弧光接地時產(chǎn)生的弧光接地過電壓及由此激發(fā)的鐵磁諧振過電壓,已成為這類電網(wǎng)安全運行的一大威脅。其中以單相弧光接地過電壓很為嚴(yán)重。弧光接地過電壓會使電壓互感器發(fā)生飽和,激發(fā)鐵磁諧振,導(dǎo)致電壓互感器嚴(yán)重過載,造成熔斷器熔斷或互感器燒毀。由于弧光接地過電壓持續(xù)時間長,能量極易超過避雷器的承受能力,導(dǎo)致避雷器爆炸。
目前國內(nèi)大多采用消弧線圈補(bǔ)償或自動跟蹤補(bǔ)償式消弧線圈接地方式解決弧光接地過電壓問題,其優(yōu)點是:1、降低了故障點的殘流,有利于接地電弧的熄滅;2、避免了長時間燃弧而導(dǎo)致相間弧光短路。3、對于金屬性接地,系統(tǒng)可帶故障運行兩小時,減少了跨步電壓差。缺點是:1、容易產(chǎn)生串聯(lián)諧振過電壓和虛幻接地現(xiàn)象;2、放大了變壓器高壓側(cè)到低壓側(cè)的傳遞過電壓;3、使小電流選線裝置靈敏度降低甚至無法選線;4、用電感電流去抵消電容電流時,對于弧光接地時的高頻分量部分無法抵消,因而不能有效地限制弧光接地過電壓。
國外采取中性點直接接地的方式,國內(nèi)也有少數(shù)地區(qū)電網(wǎng)采取了經(jīng)小電阻接地的方式。雖然抑制了弧光接地過電壓,但犧牲了對用戶供電的可靠性。這種系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時,不論負(fù)荷是否重要,一律人為增加接地電流,使斷路器跳閘,擴(kuò)大了停電范圍和時間。由于加大了故障電流,發(fā)生弧光接地時,會加劇故障點的燒毀。
消弧及過電壓保護(hù)裝置,該產(chǎn)品在系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時,將弧光接地轉(zhuǎn)化為金屬性接地,徹底消除了弧光接地過電壓 ,考慮到柜內(nèi)具有電壓互感器,因而該HSXH還可作為PT柜,根據(jù)用戶需要可增加了消諧、PT切換等PT柜的功能,另外,還可配備內(nèi)置選線。上述功能使得HSXH具備了消弧、消諧、PT切換的作用,由于一機(jī)多能,節(jié)約了現(xiàn)場寶貴的空間。
二、產(chǎn)品特點
正常運行時微機(jī)控制器不斷檢測PT提供的電壓信號,一旦系統(tǒng)發(fā)生PT斷線、單相金屬接地或單相弧光接地時,PT輔助繞組(開口三角)的電壓立即由低電平轉(zhuǎn)為高電平,微機(jī)控制器啟動中斷,并根據(jù)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(guān)量接點信號;如果是單相金屬性接地故障,則裝置輸出開關(guān)量接點信號,也可根據(jù)用戶要求由微機(jī)控制器向真空接觸器發(fā)出動作命令;如果是單相弧光接地故障,則微機(jī)控制器向真空接觸器發(fā)出動作命令,真空接觸器快速動作將不穩(wěn)定的弧光接地轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的金屬性接地;在上述故障發(fā)生時,裝置輸出開關(guān)量接點信號,同時可通過RS485接口與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
對于中性點不直接接地系統(tǒng)加裝HSXH后:
1、在發(fā)生弧光接地時,裝置內(nèi)故障相的真空接觸器可快速合閘,將弧光接地轉(zhuǎn)化為金屬性接地不僅使故障點的電弧立即熄滅,同時也徹底消除了弧光接地過電壓;
2、本裝置具有較高的性價比,能取代消弧線圈及其配套設(shè)備、電壓互感器柜及其保護(hù)裝置以及小電流接地選線裝置,節(jié)約現(xiàn)場的安裝空間。
3、本裝置的保護(hù)功能不受電網(wǎng)大小和運行方式的影響;
4、裝置結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,適用于供、用電企業(yè)的中性點不直接接地電網(wǎng)。
5、保護(hù)功能全,裝置具有消弧功能、PT功能及內(nèi)部與外部各類過電壓保護(hù)功能;根據(jù)用戶的現(xiàn)場需要,還可以增加PT切換、小電流選線等功能,對防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大,減輕運行維護(hù)人員的工作量有重要意義。
三、型號含義
四、技術(shù)數(shù)據(jù)
額定電壓(最高電壓)(kV):6(7.2)、10(12)、35(40.5)
額定電流(A):50、63、80、100、125、160、200、250、315
額定頻率(Hz):50
額定開斷電流(kA): 4kA
控制器參數(shù):
電源電壓:DC 220V±10%
通訊接口:RS485
五、裝置的一次原理接線圖
裝置的一次原理接線如圖2所示。該圖可作為本裝置的圖標(biāo),表示在電氣一次系統(tǒng)接線圖中。
六、使用條件
1、環(huán)境溫度:-10℃~+60℃
2、大氣壓力:80~110 kPa
3、空氣相對濕度:90%(25℃)、50%(40℃)
4、海拔高度:<2000m,特殊情況可達(dá)4000m。
5、安裝地點應(yīng)具有防御風(fēng)、雨、沙和防塵設(shè)施。
6、使用地點不得有爆炸危險的介質(zhì),周圍介質(zhì)中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體,不允許環(huán)境充滿蒸氣及含有較嚴(yán)重霉菌存在。
七、結(jié)構(gòu)、外形及安裝尺寸
整套裝置為固定式開關(guān)柜,外型尺寸可根據(jù)用戶要求加工,6kV(或10kV)仿GZS1柜子結(jié)構(gòu)如下圖所示,對6kV、10kV的柜體,考慮今后用戶檢修方便,寬度一般不小于1000,對于35kV柜體,寬度一般不小于1800;深度和高度可以按照與其并柜的柜體尺寸來定。下圖中尺寸為推薦尺寸。
1、微機(jī)控制器
微機(jī)控制器根據(jù)電壓互感器提供的信號,判斷故障類別(PT斷線、金屬接地、弧光接地)和相別,向控制室或上位機(jī)發(fā)出故障信號,當(dāng)發(fā)生弧光接地時,立即向故障相真空接觸器發(fā)出動作命令。
2、高壓隔離開關(guān)
用來控制裝置的投運和退出,在裝置需要檢修或調(diào)試時,與系統(tǒng)隔離并形成明顯的斷開點。
3、高壓限流熔斷器組件FU
在出現(xiàn)兩相短路、由于裝置內(nèi)部故障或人員誤接線等原因?qū)е卵b置誤判斷時,可在1~2ms之內(nèi)快速實現(xiàn)截流,并將裝置退出,避免造成兩相短路的后果。
4、電壓互感器PT
為系統(tǒng)中的保護(hù)及計量設(shè)備提供電壓信號,為裝置提供被保護(hù)系統(tǒng)的二次電壓和輔助二次電壓信號。若選用了我公司的專用PT,還可避免鐵磁諧振。
5、單相體交流真空接觸器
在接到微機(jī)控制器的動作命令后的立即完成合閘動作,使弧光接地故障快速轉(zhuǎn)化為金屬性接地,避免非故障相電壓大幅升高。
a)三相過電壓保護(hù)器HS1-A
將相對地和相與相之間的各種過電壓限制在設(shè)備絕緣允許的較低水平。
b)零序CT和接地電流表
在裝置動作時,通過接地電流表可較準(zhǔn)確地讀出系統(tǒng)的接地電容電流。
八、裝置的現(xiàn)場安裝與現(xiàn)場調(diào)試
1.現(xiàn)場安裝注意事項
1.1 裝置一、二次設(shè)備的現(xiàn)場安裝工作,原則上應(yīng)由用戶負(fù)責(zé)。若應(yīng)用戶要求,我公司可以提供技術(shù)指導(dǎo)。
1.2 主母排對地、不同相母排之間應(yīng)不小于不同相帶電導(dǎo)體之間的最小安全距離,否則應(yīng)加裝相間隔板或套熱縮套管。
1.3 裝置中的三相組合式過電壓保護(hù)器HS1-A,在搬運和安裝過程中嚴(yán)禁手提電纜。HSXH的各相電纜之間應(yīng)有一定的距離。HS1-A的任一相電纜不得沿著其它相母排敷設(shè),與不同相母排之間應(yīng)有一定的距離。
1.4 裝置在現(xiàn)場做整體耐壓試驗之前,應(yīng)將HS1-A電纜從母排上斷開,并切斷微機(jī)控制器和真空接觸器的控制電源。
1.5 在現(xiàn)場安裝過程中,對主回路的高壓限流熔斷器和PT高壓側(cè)的高壓熔斷器等元件應(yīng)小心輕放,避免損壞。
2. 裝置的現(xiàn)場調(diào)試項目和標(biāo)準(zhǔn)
2.1 主回路、控制回路和輔助二次回路工頻耐壓試驗
用2500V搖表測試主回路絕緣電阻不低于500MΩ,控制和輔助二次回路用2500V搖表測試絕緣電阻不低于10MΩ,方可進(jìn)行工頻耐壓試驗,加壓標(biāo)準(zhǔn)見上表。
2.2 HS1-A絕緣電阻測試和工頻放電試驗
用2500V 搖表測試主回路絕緣電阻不低于500MΩ ,分別對TBP 的AB 、
BC 、BD 、CA 、CD 、AD 施加試驗電壓。試驗時將20A 的數(shù)字
電流表( 或數(shù)字萬用表電流檔)串入TBP 的接地端。TBP 放電時數(shù)字電流表
會立即發(fā)生跳變, 此時應(yīng)立即切斷電源并讀取TBP 放電電壓值。TBP 的工頻
放電電壓超出下表規(guī)定的范圍時,應(yīng)與本公司聯(lián)系處理。
用萬用表電阻檔測試高壓限流熔斷器FU應(yīng)導(dǎo)通;2.3 高壓限流熔斷器FU及PT高壓側(cè)熔斷器測試
用萬用表電阻檔測試PT高壓側(cè)熔斷器應(yīng)導(dǎo)通。
2.4 裝置的模擬試驗
用本公司的專用模擬測試儀(也可使用繼保測試儀,但該繼保測試儀應(yīng)能產(chǎn)生三相電壓及開口三角的電壓),向裝置施加試驗電壓進(jìn)行PT斷線、單相金屬接地、單相弧光接地等模擬試驗。
做PT斷線時的加壓數(shù)值見下表(單位:V),同時裝置相應(yīng)的輸出信號接點應(yīng)接通。
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做單相金屬接地和單相弧光接地試驗時的加壓數(shù)值見下表(單位:V),裝置相應(yīng)的輸出信號接點應(yīng)接通。
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2.5 裝置的整組動作試驗
裝置通入工作電源,隔離開關(guān)斷開時液晶屏上應(yīng)有“停運”字樣。
分別將各相的FU撞桿抬起模擬熔斷器熔斷,裝置面板應(yīng)顯示熔斷器熔斷,
用裝置面板上的操作按鈕分別合、分各相接觸器,應(yīng)正常動作。
在一相真空接觸器合閘時,操作另一相真空接觸器令其合閘,控制器自動先分已合閘的真空接觸器,再合上相應(yīng)相真空接觸器(設(shè)備投運后,若一相真空接觸器合閘后,在其它相發(fā)生弧光接地時,其真空接觸器不再合閘)。
合上主回路隔離開關(guān),液晶屏上應(yīng)有“投運”字樣。
2.6 裝置的投運試驗
確認(rèn)控制器工作正常、面板顯示正確后,投入裝置的隔離開關(guān);
檢查保護(hù)裝置工作正常后,測量運行系統(tǒng)各相電壓及PT開口三角電壓;
斷開隔離開關(guān)的輔助接點,在隔離開關(guān)合閘狀態(tài)下,通過裝置面板上的操作按紐將任一相真空接觸器合閘,由保護(hù)裝置電流表讀取系統(tǒng)單相接地電容電流值。
l 裝置的運行、維護(hù)與檢修
1、裝置運行中的檢查項目
檢查裝置面板顯示是否正常;
檢查盤上儀表指示是否正常;
裝置運行中有無異常聲音。
2、裝置異常運行的處理
2.1 面板顯示異常
應(yīng)檢查PT二次回路及輸出電壓是否正常,PT二次熔斷器是否熔斷。
若上述檢查未發(fā)現(xiàn)異常,則與本公司技術(shù)人員聯(lián)系。
2.2 裝置運行中有異常聲音
應(yīng)仔細(xì)檢查辨認(rèn)是電磁聲音、機(jī)械震動聲音還是放電聲音,同時測試PT二次輸出電壓分析判斷是鐵磁諧振、絕緣不良或系統(tǒng)異常等引起,根據(jù)不同原因采取相應(yīng)對策。
3、裝置動作后的處理
3.1 裝置故障報警后的處理
裝置故障報警后,可先按照裝置異常運行時的處理方法進(jìn)行檢查,若未發(fā)現(xiàn)異常,則與本公司技術(shù)人員聯(lián)系。
3.2 裝置發(fā)出PT斷線信號時的檢查處理
根據(jù)裝置面板上顯示的故障相別,檢查PT高壓側(cè)熔斷器是否熔斷,PT一次回路是否良好。
3.3 裝置發(fā)出金屬接地信號時的檢查處理
利用自動選線裝置或人工選線,參考裝置面板上提示的故障相別,選出故障線路。當(dāng)故障線路被切除或故障消失后,裝置自動恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
3.4 裝置真空接觸器動作后的檢查處理
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地時,故障相真空接觸器合閘,此時,應(yīng)做如下檢查處理:
讀取電流表指示的接地電流值,檢查高壓限流熔斷器FU撞桿是否彈出,調(diào)出裝置的記錄數(shù)據(jù)。
根據(jù)小電流選線裝置的選線結(jié)果及裝置的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。若故障線路暫時不具備停電條件,則可先進(jìn)行轉(zhuǎn)移負(fù)荷的倒閘操作,此時由于裝置處于動作狀態(tài),故障點的電弧已經(jīng)熄滅,非故障相的弧光接地過電壓被限制在線電壓的水平,不必?fù)?dān)心系統(tǒng)運行的安全問題。
當(dāng)故障線路被切除或故障消失后,可通過裝置面板上的“復(fù)位”按鈕將裝置復(fù)位。
3.5 高壓限流熔斷器FU熔斷時的處理
若高壓限流熔斷器FU的撞桿已經(jīng)彈出則表明熔斷器已經(jīng)熔斷,此時應(yīng)做如下檢查處理:
2 檢查系統(tǒng)電容電流是否過大;
2 調(diào)閱裝置的記錄數(shù)據(jù),并檢查現(xiàn)場,看是否在裝置動作時系統(tǒng)發(fā)生了二相異地的相繼接地故障;
2 檢查PT高壓側(cè)熔斷器是否完好,系統(tǒng)是否發(fā)生了鐵磁諧振。
2 若是發(fā)生了不同相的相繼接地故障,或系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振,則用戶可先用備品將損壞的FU更換下來,使裝置恢復(fù)運行,然后通知本公司補(bǔ)充備品。
2 若系統(tǒng)電容電流過大,或沒有找到FU熔斷的原因,則應(yīng)通知本公司技術(shù)人員處理。
4、裝置的檢修
4.1 安全措施
裝置檢修前或裝置動作后更換易損件之前,須做好下述安全措施:
2 檢查真空接觸器在分閘位置;
2 拉開裝置的隔離開關(guān);
2 切斷裝置的工作電源;
2 完成停電、驗電、裝設(shè)接地線等保證安全的技術(shù)措施;
2 取下PT高壓熔斷器;
2 取下高壓限流熔斷器FU,并用導(dǎo)線取代之;
2 將HS1-A接線斷開。
4.2 裝置正常檢修時的檢查項目
裝置1~2年檢查一次,或隨母線等設(shè)備一同檢修。正常檢修時可進(jìn)行如下檢查試驗:
裝置一、二次回路的絕緣電阻測試及工頻耐壓試驗;
HS1-A的絕緣電阻及工頻放電電壓測試;
高壓限流熔斷器FU的通斷試驗,有條件時可測試直流電阻值;
通過裝置面板上的操作按紐進(jìn)行傳動試驗。
4.3 裝置故障修復(fù)后的檢查
當(dāng)裝置更換微機(jī)控制器或更換微機(jī)控制器的部件后,應(yīng)采用專用模擬測試儀進(jìn)行模擬試驗。
若用戶暫時沒有專用模擬測試儀,也可根據(jù)本裝置的原理用調(diào)壓器、隔離變、電壓表等臨時組成試驗設(shè)備。
當(dāng)裝置更換真空接觸器或更換真空接觸器的部件后,應(yīng)進(jìn)行傳動試驗,有條件時真空接觸器應(yīng)在90%額定工作電壓下做動作試驗。
l 設(shè)計、檢測及服務(wù)
本公司負(fù)責(zé)根據(jù)用戶要求進(jìn)行圖紙設(shè)計及參數(shù)選擇,設(shè)備組裝完畢后,由專業(yè)檢測人員進(jìn)行二次模擬試驗及一次1:1試驗,檢測合格后方能出廠。如用戶需要,本公司可提供現(xiàn)場安裝指導(dǎo)及調(diào)試服務(wù),用戶需提供必要的配合與協(xié)助。
設(shè)備正常工作時不需要維護(hù)和檢修,但在受到大的故障電流沖擊后必須進(jìn)行仔細(xì)檢查,檢查熔斷器是否損壞,撞桿是否彈出,檢測接觸器的觸頭是否良好。
在設(shè)備發(fā)生故障時,用戶可要求我公司派遣技術(shù)人員到現(xiàn)場提供服務(wù),但用戶有責(zé)任提供設(shè)備的故障現(xiàn)象,以便我司能較好地做好出差的前期準(zhǔn)備工作。
我公司對設(shè)備實行終身維修,并且長期以優(yōu)惠的價格提供備品配件。