过电压与消弧保护

ZKL-ZXHP单相接地故障管理系统

集单相接地故障消弧、快速精准选线、过电压抑制、铁磁谐振消除和运行监测于一体。

ZKL-ZXHP单相接地故障管理系统

PRODUCT DETAILS

产品介绍与适用范围

单相接地故障是电网运行中最普遍的一种故障形式,约占系统电气故障的80%以上。我国3~66kV中压电网大多采用中性点非有效接地的运行方式(又称小电流接地方式)。中性点不接地电网发生单相接地故障时,供电电压(线电压)依然对称且接地电流一般不大,不需要立即切除线路,提高了供电可靠性。

随着电网规模扩大、中压线路电缆化率提高,以及城网、农网、企业电网混合的配电网发展,原有运行方式的缺点逐渐暴露。由单相接地故障引起的跳闸事故率逐年提高,企业电网因单相接地引起的跳闸事故占总短路故障的80%。伴随单相接地故障产生的弧光接地过电压、铁磁谐振、小电流选线准确率低等问题,严重影响中压电网运行可靠性;单相接地未得到及时有效处理还可能引起人身伤害事故。

单相接地故障管理系统(又称配网单相接地管控柜)集单相接地故障消弧、快速精准选线、抑制过电压、消除铁磁谐振、电网运行监测、故障录波与人身触电保护等功能于一体。适用于国家电网、工矿企业各级变电站的3kV~66kV系统。

PRODUCT DETAILS

功能与选型

功能描述

  • 消弧处理功能:熔丝触点消弧功能(JC)或快速开关消弧功能(KC)。
  • 接地选线功能:脉冲电流选线功能(MX)或最大增量法选线功能(ZX)。
  • 电压监测功能:电压监测/PT柜功能、过电压抑制/低残压吸收功能和消谐功能。
  • 扩展功能:录波功能、后台系统/组网功能和选线联动跳闸功能。

功能选型

产品功能ZXHP-I型ZXHP-II型ZXHP-III型选型说明
熔丝触点消弧功能(JC)建议接地电容电流≤63A时选择
快速开关消弧功能(KC)建议接地电容电流>63A时选择
脉冲电流选线功能(MX)建议母线配套消弧线圈或接地电容电流≤30A时选择
最大增量法选线功能(ZX)建议母线不配套消弧线圈且接地电容电流>30A时选择
电压监测/PT柜功能标配
过电压抑制/低残压吸收功能标配
消谐功能标配
录波功能选配
后台系统/组网功能选配
选线联动跳闸功能选配

选型说明

ZXHP-I为熔丝触点消弧、脉冲电流选线、PT及过电压抑制等功能的组合,适用于接地电容电流较小,或者配备消弧线圈对电容电流进行补偿的系统。消弧线圈与熔丝触点消弧配合;当接地零序电流特征量不明显时,通过注入瞬时脉冲电流加大选线特征量,辅助精准选线。

ZXHP-II为快速开关消弧、最大增量法选线、PT及过电压抑制等功能的组合,适用于接地电容电流较大且没有配备消弧线圈的系统。系统对消弧处理的快速性和可靠性要求较高,装置依据接地零序电流特征量及动作前后特征变量,采用最大增量法实现精准选线。

ZXHP-III为快速开关消弧、脉冲电流选线、PT及过电压抑制等功能的组合,适用于不同应用场景。

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构成与工作原理

ZXHP-I构成及原理

ZXHP-I型主要由单相接地管理系统主控制器、单相快速真空断路器、接地变压器、真空接触器、高压限流熔断器、中性点电阻、电压互感器、隔离开关、零序电流互感器、大能容过电压吸收器和高压带电传感器等组成。

发生单相接地故障时,主控制器命令单相快速真空断路器在10ms内合闸,快速投入接地变压器和中性点电阻,向接地点零序回路注入阻性电流,加大故障线路零序电流特征量;滤波分析后精准判断故障线路。阻性电流仅持续工频半个周波10ms,随后触发单相快速真空断路器在5ms内分闸退出接地变,使原系统不受影响。

消弧处理通过采集分析三相电压和开口三角电压,使故障相真空接触器触点合闸,将不稳定的弧光接地转化为变电站内稳定的金属接地,消除接地电弧、抑制弧光接地过电压,并维持运行2小时以满足切换负荷等倒闸操作要求。发生异相接地短路时,由高压限流熔断器熔断切断短路电流。

ZXHP-I构成原理图

ZXHP-II构成及原理

ZXHP-II型主要由单相接地管理系统主控制器、最大增量法选线控制器、三相相控快速真空断路器、电压互感器、隔离开关、零序电流互感器、大能容过电压吸收器和高压带电传感器等组成。

发生单相接地故障时,主控制器命令三相相控快速真空断路器的故障相在10ms内合闸,将线路接地点的接地故障电流强制干预转移至变电站内的主接地回路,使线路故障点残流为零,熄灭电弧、抑制弧光过电压,并维持运行2小时。发生异相接地短路时,三相相控快速真空断路器在5ms内分断切断短路电流。最大增量法选线控制器采集各回路零序电流,依据幅值比较法以及消弧处理动作前后故障线路零序电流变化量最大的双重特征判据,选出故障线路。

ZXHP-II构成原理图

ZXHP-III构成及原理

ZXHP-III型主要由单相接地管理系统主控制器、接地变压器、单相快速真空断路器、三相相控快速真空断路器、中性点电阻、电压互感器、隔离开关、零序电流互感器、大能容过电压吸收器和高压带电传感器等组成。

ZXHP-III构成原理图
ZXHP-III构成原理图
脉冲电流选线原理图
脉冲电流选线原理图
快速开关消弧原理图
快速开关消弧原理图
最大增量法选线原理图
最大增量法选线原理图

PRODUCT DETAILS

型号说明

字段含义
ZXHP产品型号
I / II / III功能选型代码,以功能选型表为准
额定电压7.2kV、12kV、40.5kV
接地电流400A、630A、1250A
选线路数12、24、36、48

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装置特点

  • ZXHP单相接地故障管理系统(配网单相接地管控柜)既保持了中压中性点非有效接地系统的供电可靠性优势,又解决了新型配电网环境下选线准确率低、接地电流大、电弧燃烧剧烈、过电压幅值高、谐振烧PT、电缆放炮、智能化水平低、故障分析数据缺失等一系列问题。
  • 可根据用户系统差异化运行环境提供选线方案;特征量明显时采用最大增量法,特征量不明显时采用脉冲电流法。
  • 熔丝触点消弧或快速开关消弧均通过主动干预、物理转移接地点电流,使接地点残流为零并熄灭电弧。
  • 对不同系统提供适用的消弧处理方案;快速真空断路器开断电流40kA,满足异相接地开断要求。
  • 大能容低残压:配置大能容低残压过电压吸收器,2ms方波通流量最大3200A,对系统各类过电压进行抑制吸收。
  • 消除铁磁谐振:配置一次消谐器、二次消谐功能,并选用励磁倍数较高的抗饱和型电压互感器,避免铁磁谐振烧PT。
  • 故障录波:记录每次接地故障事件及各回路零序电流波形。
  • 无线组网:可配置用户后台系统,实现多站点无线组网、数据远传和手机APP功能。
  • 选线联跳:可按出线回路负荷重要性标定,对非重要回路的单相接地故障直接跳闸断电。

PRODUCT DETAILS

外形结构与尺寸

装置采用固定式柜体或手车式柜体。6~10kV装置根据功能选择可由2面或3面高压开关柜拼柜构成,单面柜体参考尺寸为宽×深×高=1000×1500×2300mm,也可按项目要求设计。

ZKL-ZXHP单相接地故障管理系统柜体

订货须知

  • 提供安装地点一次主接线图、馈出线回路数量、线路类型和系统接地电容电流统计情况,并注明是否单独配置消弧线圈成套装置。
  • 公司工程师依据系统参数和现场条件设计方案,经用户签字确认后实施。
  • 明确现场布置方式、进出线方式等安装资料。

包装、运输与储存

  • 一般采用木箱包装,柜体底座固定在包装箱底板上。
  • 不宜在三级以下公路长距离运输;必要时拆散包装,重要部件尽量不采用公路运输。
  • 长期不用时存放在干燥通风仓库,不宜长期户外储存。

质量保证与售后服务

  • 现场调试由公司负责;用户提出要求时可提供现场安装技术指导,用户应提供必要配合。
  • 日常运行巡检遵循产品《运行检修规程》。
  • 利用设备定期停电检修机会进行清扫、内部元器件检查、预防性试验和动作试验。
  • 用户遵守保管及使用规则时,自安装使用之日起12个月或发货之日起18个月(以先到期限为准)内,因产品质量或元器件损坏影响正常工作,公司无偿维修或更换。
  • 设备实行终生服务;质量保证期外继续提供售后服务,并以优惠价格提供备品配件,其他费用只收取材料费。

使用条件

项目条件
安装位置户内
环境温度-25~+40℃
海拔高度≤2000m;高海拔特殊定制
周围空气湿度日平均≤96%,月平均≤90%
地震烈度8度;水平加速度0.25g,垂直加速度0.105g
使用环境不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性、腐蚀性和易燃性的混合物

PRODUCT DETAILS

订货、运输与使用条件

订货须知

用户需提供安装地点一次主接线图、馈出线回路数量、线路类型、系统接地电容电流统计情况,并说明系统是否单独配置消弧线圈成套装置。还需明确现场布置方式、进出线方式等安装资料。方案依据用户提供的系统参数和现场条件设计。

包装、运输与存储

装置一般采用木箱包装,柜体底座固定在包装箱底板上。不宜在三级以下公路长距离运输,必要时可拆散包装,重要部件尽量不采用公路运输。长期不用时应存放在干燥通风仓库,不宜长期户外储存。

使用条件

项目条件
安装位置户内
环境温度-25℃-+40℃
海拔高度≤2000m,高海拔特殊定制
空气湿度日平均湿度≤96%,月平均湿度≤90%
地震烈度8度,水平加速度0.25g、垂直加速度0.105g
使用环境不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性、腐蚀性和易燃性的混合物

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ZKL-ZXHP单相接地故障管理系统宣传册

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