过电压与消弧保护

ZKL-XHP消弧及过电压保护装置

用于3~35kV中性点不直接接地系统的消弧及过电压综合保护装置。

ZKL-XHP消弧及过电压保护装置

PRODUCT DETAILS

产品用途

我国现有的运行规程规定,对3~35kV中性点非直接接地的电网,发生接地故障时,允许继续运行两小时,如经上级有关部门批准,还可以延长。但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定。如单相接地故障为金属性接地,故障单相电压降为零,其余两相的对地电压将升高至线电压UL。这类电网的电气设备如变压器、电压互感器、电流互感器、断路器及电缆等的对地绝缘水平,都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。但是,如果单相接地故障为弧光接地,则其过电压一般为3.15~3.5倍相电压。在这样高的过电压持续作用下,势必造成固体绝缘的积累性损伤,在健全相形成绝缘薄弱环节,进而发展为相间短路事故。

传统观念认为,3~35kV电网属于中压配电网,此类电网中内部过电压幅值不高,所以危及电网绝缘安全的主要因素不是内部过电压,而是大气过电压。因而长期以来采取的过电压保护措施仅仅针对防止大气过电压,主要技术措施限于装设各种类型的避雷器,其保护值较高,对于内部过电压起不到限制作用。

随着电网的发展,架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路取代。由于固体绝缘击穿的累积效应,其内部过电压,特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压,已成为这类电网安全运行的一大威胁,其中以单相弧光接地过电压最为严重。弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和,激发铁磁谐振,导致电压互感器严重过载,造成熔断器熔断或互感器烧毁。由于弧光接地过电压持续时间长,能量极易超过避雷器承受能力,导致避雷器爆炸。

目前国内大多采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式解决弧光接地过电压问题。其优点是降低故障点残流、有利于接地电弧熄灭,避免长时间燃弧导致相间弧光短路;对于金属性接地,系统可带故障运行两小时,减少停电时间。其缺点是容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象,放大变压器高压侧到低压侧的传递过电压,使小电流选线装置灵敏度降低甚至无法选线;用电感电流抵消电容电流时,对弧光接地的高频分量无法抵消,因而不能有效限制弧光接地过电压。

国外采取中性点直接接地方式,国内也有不少地区电网采取经小电阻接地方式。虽然抑制了弧光接地过电压,但牺牲了对用户供电的可靠性。系统发生单相接地时,不论负荷是否重要,一律人为增加接地电流,使断路器跳闸,扩大停电范围和时间;故障电流加大还会加剧弧光接地故障点的烧毁。

消弧及过电压保护装置(以下简称ZKL-XHP)在系统发生间歇性弧光接地时,将弧光接地转化为金属性接地,彻底消除弧光接地过电压。

ZKL-XHP消弧及过电压保护装置柜体实物
ZKL-XHP消弧及过电压保护装置柜体实物

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产品特点

正常运行时,微机控制器不断检测PT提供的电压信号。一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地,PT辅助绕组(开口三角)电压立即由低电平转为高电平,微机控制器启动判断,并根据PT二次电压变化判断故障类型和相别。

如果是PT单相断线故障,装置输出开关量接点信号。

如果是单相金属性接地故障,装置输出开关量接点信号,也可以根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令。

如果是单相弧光接地故障,微机控制器向真空接触器发出动作命令,真空接触器快速动作,将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。

在上述故障发生时,装置输出开关量接点信号,同时可以通过RS485接口与微机监控系统实现数据远传。

系统加装后的特点

  • 发生弧光接地时,装置内故障相真空接触器可在30ms内合闸,将弧光接地转化为金属性接地,不仅使故障点电弧立即熄灭,同时彻底消除弧光接地过电压。
  • 本装置保护功能不受电网大小和运行方式影响。
  • 装置结构简单、安装方便,适用于供、用电企业中性点不直接接地电网。
  • 本装置具有较高性价比,能取代消弧线圈及其配套设备、电压互感器柜,节约现场安装空间。
  • 保护功能全,装置具有消弧、消谐及内部与外部各类过电压保护功能,还可以加配小电流选线。配有小电流选线的ZKL-XHP能够迅速准确查找出单相接地故障线路,对防止事故进一步扩大、减轻运行维护人员工作量具有重要意义。

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型号说明

型号字段含义
ZKL-XHP消弧及过电压保护装置(安徽智凯)
I消弧及过电压保护功能
II消弧、消谐及过电压保护功能
III消弧、消谐、选线及过电压保护功能
IV消谐、选线及过电压保护功能
末位字段系统额定电压(kV)

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一次系统及接线原理

ZKL-XHP固定式、手车式一次系统图和一次接线原理图

图中代号

代号部件
GL高压隔离开关
FU高压限流熔断器
RDPT熔断器
GDP过电压保护器
JZ分相真空接触器
LH零序电流互感器
YH电压互感器

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结构、外形与安装尺寸

柜体参考尺寸(长×宽×高)

电压等级参考尺寸
6~10kV1000×1500×2300mm、800×1500×2300mm
35kV1800×2600×3000mm
ZKL-XHP装置正视、侧视、后视结构和安装尺寸图

结构部件

编号部件编号部件
1消弧柜控制器11操作机构
2穿墙套管12高压限流熔断器
3模拟牌13过电压保护器
4门电磁锁14电流互感器
5观察室15高压真空接触器
6铭牌16高压隔离开关
7电压表17PT熔断器
8小母线室18电压互感器
9二次接地排19一次接地排
10二次室20柜内照明灯

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技术数据与使用环境

项目参数
额定电压(最高电压)6(7.2)kV、10(12)kV、35(40.5)kV
额定电流50A、63A、80A、100A
额定频率50Hz

使用环境

  • 环境温度:户内型-15℃~+60℃;特殊可做到-40℃~+60℃;户外型-40℃~+60℃。
  • 海拔高度≤2000m,特殊可做到4000m。
  • 不得有粉尘、煤气、烟气等具有防爆性的混合物。
  • 安装地点应具有防御风、雨、沙和防尘设施。
  • 超出上述条件时需协商定制。

包装、运输、储存

一般采用木箱包装,柜体底座固定在包装箱底板上。运输时不宜在三级以下公路上长距离运输;必要时可拆散包装,重要配件处理后采用公路运输。长期不用时应储存在干燥、通风的仓库内,不宜室外储存。

ZKL-XHP消弧及过电压保护装置成套柜体

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设计服务与订货须知

本公司生产的ZKL-XHP消弧及过电压保护装置,完全根据用户图纸的技术参数进行产品设计、生产、检验。每一台设备组装完毕,均由专业检测人员对每台产品进行1:1实验台上金属接地、弧光接地、断线故障等工况下的动作试验,合格后方可出厂。

设备正常工作时不需要维护和检修。在受到大的故障电流冲击后,必须进行仔细检查,检查熔断器是否损坏、撞杆是否弹出,检测接触器触头是否良好。

设备发生故障时,用户可以要求公司派遣专业技术人员到场提供服务,但用户有责任提供设备故障现象,以便委派相关专业技术人员提供专业技术服务。

在遵守保管及使用要求的情况下,自投运之日起12个月或发货之日起18个月内,产品由于质量原因发生损坏或不能正常工作,公司将无偿为用户维修更换。

公司对设备实行终身维修,并且长期以最优惠的价格提供备品备件。

订货须知

  • 提供系统额定电压和系统最大单相接地电容电流。
  • 柜体尺寸由工程师设计并经用户签字确认后确定。
  • 明确基本功能和附加功能并签订技术协议,特殊要求订货时提出。
  • 额外附件或备件须注明名称、规格及数量。
ZKL-XHP产品检测现场

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下载本产品宣传册,详细了解产品功能特点、技术参数及应用范围。

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ZKL-XHP消弧及过电压保护装置宣传册

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