RZX1消弧選線和過電壓保護綜合裝置

1、RZX1消弧選線及過電壓保護綜合裝置* A *-*一、產品概述RZX1消弧消諧選線及過電壓保護綜合裝置用于335KV三相非直接接地電力系統中，對各類過電壓進行限制，以提高該類電網運行的安全性及供電的可靠性。間歇性弧光接地的危害我國335KV(66KV)非直接接地的電網，發(fā)生單相金屬性接地時，其余兩相的對地電壓 將升高至線電壓(UI)，因而這類電網的電氣設備，如變壓器、電壓/電流互感器、斷路器、電纜線路等的對地絕緣水平，都能滿足長期承受線電壓作用而不損壞的要求。傳統觀念片面認為，335KV電網屬于中壓配電網，此類電網中內部過電壓的幅值不高，所以危機電網絕緣安全的主要因素不因該是內部過電壓，而是大

2、氣過電壓。因而長期以來采取的過電壓保護措施僅僅針對防止大氣過電壓，主要技術措施僅限于裝設各種類型的避雷器，其保護值較高，對于內部過電壓不起任何保護作用。然而，隨著電網的發(fā)展，架空線路逐漸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， 其內部過電壓， 特別是電網發(fā)生單相間歇型弧光接地時產生的弧光接地過電壓及由此 而激發(fā)的鐵磁諧振過電壓， 已成為這類電網安全運行的一大威脅。 其中以單相弧光接地過電壓最為 嚴重?，F有運行規(guī)程規(guī)定，當非直接接地系統發(fā)生單相接地故障時，允許繼續(xù)運行兩小時，如經 上級部門批準， 還可以延長。 但規(guī)程對于“單相接地故障”的概念未作明確界定。 如果單相接地故 障為

3、金屬性直接接地，則故障相對地電壓降為零，其余兩健全相的對地電壓升高至線電壓 Ul ，前 面已指出， 這類電網中的電氣設備在正常情況下都能承受這種過壓而不損壞。但是，如果單相接地故障為弧光接地， 則其過電壓持續(xù)作用下，勢必造成電氣設備絕緣的積累性損傷， 在健全相的絕緣 薄弱環(huán)節(jié)造成對地擊穿進而進發(fā)相同間短路事故。目前國內為限制弧光接地過電壓所采取的措施 隨著我國對城市及農村電網大規(guī)模的技術改造，城市10KV 配電網已經向電纜化發(fā)展，城郊結合部及農村35KV （電容電流小于10A）、10KV（電容電流小于 30A）電網也將進一步擴大。為了解決這 類電網弧光接地產生長時間過電壓的問題， 國內大多采用

4、消弧線圈補償或經自動跟蹤補償式消弧線 圈接地的方式。其優(yōu)點是： 降低故障點的殘流，有利于接地電弧的熄滅； 避免了長時間燃弧而導致相間弧光短路。其缺點是： 容易產生串聯諧振過電壓和虛幻接地現象； 放大了變壓器高壓側到低壓側的傳遞過電壓； 使小電流選線裝置靈敏度降低甚至無法選線； 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； 由于電網運行方式的多樣化及弧光接地點的隨機性，消弧線圈要對電容電流進行有效補償難度很大。目前國外對335KV中等電壓的電網采取中性點直接接地的方式，國內也有極少數地區(qū)采取了經小電阻接地的方式。雖然抑制了弧光接地過電壓，克服了消弧線圈存在的問題，但是犧牲了

5、對用戶供電的可靠性。這種系統發(fā)生單相接地或弧光接地，使并不存在弧光接地過電壓危害的金屬性接地故障線路也被切除，擴大了停電范圍和時間。同時由于加大了故障電流，對于弧光接地則加劇了故障點的燒損。二、裝置的組成和功能本公司生產的消弧消諧選線及過電壓保護裝置(簡稱RZX1就是為了迅速消除中性點非直接接地系統弧光接地給電氣設備帶來的危害而研制的最新技術產品。它主要由以下部分組成。1.三相組合式過電壓限制器 RSA起限制系統過電壓的作用RSA是 一種特制的高能容的氧化鋅過電壓限制器，和一般的氧化鋅避雷器(MOA結構不同，主要具有一下優(yōu)點： RSA過電壓限制器采用高能 ZnO非線性電阻和放電間隙組合而成，兩

6、者互為保護，放電間隙使ZnO非線性電阻的荷電率為零，因而 ZnO非線性電阻不會老化；ZnO非線性電阻又使放電間 隙動作后無續(xù)流，放電間隙不再承擔滅弧任務，使用壽命長。RSA過電壓限制器的沖擊系數為 1，各種電壓波形下放電電壓值相等，不受過電壓波形的 影響，過電壓保護值準確，保護性能優(yōu)良。 RSA過電壓限制器采用四星形接法，可使相間過電壓大大降低，和常規(guī)避雷器相比，相間過電壓降低了 40%保護的可靠性能優(yōu)良。RSA過電壓限制器是本裝置中限制各類過電壓的第一元件，在本裝置未動作之前將各類過電壓限制 在安全范圍之內。2.可分相控制的高壓真空接觸其KA、KA、KCKA、KA、KC是一組分相控制的單相真

7、空交流接觸器，一端分別接至母線，另一端直接接地。正常 運行時，接觸器均處于斷開狀態(tài)，受控制器RZK的控制而合閘。各相真空接觸器操作回路互相封鎖, 當KA、KA、KC其中任何一個相合閘后，其他兩個任何一相不會再動作。KA、KA、KC的作用是當系統發(fā)生弧光接地過電壓時，使其由不穩(wěn)定的弧光接地迅速轉變成穩(wěn)定的金屬性直接接地，從而保護系統設備，使其不受損害。3.智能控制器RZK智能控制器RZK是本技術的核心部件。它根據PT提供的Uao Ubo、Uco、I的信號來斷定接地故障發(fā)生的相別及接地屬性（金屬性直接接地和弧光接地），按照預先設定的方式控制高壓 真空接觸器動作本控制器是由嵌入式雙 CPU組成，是整

8、個綜合裝置測量、顯示、運算、通訊和執(zhí)行的中心處理機構，具有以下功能和特點： 智能化程度高 本綜合裝置所有的功能均為自動執(zhí)行，無需人工操作，維護和操作極為方便。 抗干擾性能好 可靠性高 智能控制器采用第二次電源技術，可抵御各種電磁干擾，所有的采集接口全部采用光/電隔離，可消除一次系統對控制器的干擾。 良好的遠動功能 RZK裝置設置了完善的遠動功能，控制器設有RS-485串行接口，可作為變電站綜合自動化的一個子站，接入綜合自動化系統。 完善的控制功能RZK智能控制器可同時完成對消弧、消諧和選線的綜合控制，有效地降 低了設備的投資成本。 準確的選線功能RZK智能控制器設有選線模塊，可完成多路岀線的單

9、相接地選線。采用群體比副比相，暫態(tài)電流變化等多種選線算法進行綜合表決，顯著提高了接地選線的準確率和可靠性。4. 高壓限流熔斷器XRNT以防止因RZK誤判斷而引起的相間短路高壓限流熔斷器是整個裝置的后備保護元件，具有以下功能：開斷容量大，可達50KA開斷迅速，開斷時間v 1.5ms限流效果好，可使故障電流小于短路電流的1/55. 帶有輔助二次繞組的電壓互感器PT用于本綜合裝置對系統運行狀態(tài)的檢測。6. 隔離開關安裝于本綜合裝置和電網的連接端，用于本綜合裝置在安裝和維修時的投切三、裝置的基本原理本裝置的工作原理如圖所示:4哥也Q翡不也離耳斗KR離心申理峭呼在NA-K草羽高隔草黑PTff-UUZKW

10、HtFWS當系統發(fā)生單相接地時，RZK將對Uao Ubo Uco I的三相信號進行計算處理，判斷接地相別和接地屬性，根據接地屬性 RZK作岀如下處理: 如果接地故障是穩(wěn)定的金屬性直接接地，則RZK發(fā)岀故障相別及接地屬性（金屬接地）的指示信號。同時RZK配有微機選線保護，由微機選線保護處理解決。 如果接地故障是不穩(wěn)定的間歇性弧光接地，則故障相接觸器合閘，投入高能限壓器和多功能電容器，進行限壓消弧。如果接地故障是穩(wěn)定的間歇性弧光接地，則故障相接觸器和共用接觸器同時合閘，將接地故障轉化成金屬性直接接地，使故障消除。 故障相接觸器在動作合閘投入高能限壓器和多功能電容器后，RZK令接地的接觸器斷開系統恢

11、復正常運一次。若接觸器斷開后再無弧光接地故障現象，說明這一次接地故障是暫時性的,RZK認定這一故障為永久性的行，RZK返回原始狀態(tài)。若接觸器斷開后再次出現弧光接地故障，則弧光接地，此時再次指令相應的故障相接觸器閉合，同時共用接觸器閉合，RZK將按照預先設定的程序發(fā)出警告信號，告知值班人員故障發(fā)生的相別，同時RZK自配微機選線保護進行選線處理。在接觸器斷開接地點的過程中出現短暫的過電壓，由RSA進行限制。 接觸器第二次（連續(xù)的同一組）閉合接地后不再分開，只有當故障線路自動或者人工切除后，由中控室或現場給 RZK發(fā)送復位指令，RZK收到復位指令后，讓接觸器斷開，系統恢復正常。 本裝置加裝有高壓限流

12、熔斷器，以防止因RZK誤判斷或誤接線引起的相間短路。四、產品的適用范圍及功能RZX1系列消弧消諧選線及過電壓保護裝置主要用于335KV中性點非有效接地的電力系統，對這類電網的各種過電壓， 特別是單相間歇性電弧接地過電壓和諧振過電壓提供可靠保護。其主要功能： 替代電壓互感器柜，提供電壓監(jiān)控功能。 替代消弧線圈，消除間歇性弧光接地故障，并具有消弧線圈所不具有的限制弧光接地過 電壓的功能。 替代各類消諧器，限制并消除諧振過電壓。 具有限制雷電過電壓，大氣過電壓操作過電壓的功能。 根據用戶要求實現 PT 切換功能。五、裝置的優(yōu)點當中性點不接地系統加裝本裝置后： 各類相對地及相和相之間的過電壓均被限制到

13、較低的電壓水平，原來由此引發(fā)的絕緣事故將大為減少； 原來作用時間最長、對系統設備的運行危害最大的單相弧光接地過電壓將被限制，同時 隨著故障相母線的直接接地而消失； 由于母線過電壓被限制在較低的水平，原來可能引發(fā)的鐵磁諧振過電壓的可能性大大減 少； 原來按設計規(guī)范要求應裝設消弧線圈系統，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； 有裝置的工作原理可知，其限制過電壓的機理和電網對地電容電流的大笑無關，因而其 保護性能不隨電網運行方式的改變而變化； 裝置設備簡單，體積小、安裝、調試方便，即適用于變電站，同樣適用于發(fā)電廠的高壓 廠用電系統；即使用于新建電站，也適用于老站的改造

14、； 價格低廉，相對于消弧線圈接地系統而言，具有較高的性能價格比。六、型號說明1、型號含義2、額定頻率： 50（ Hz） 3、額定電壓： 3、6、10、35（kv ）4、額定電流： 10、 31.5 、63、80、100、125、160、200、315（A）5、額定短路開斷電流： 50KA6、智能控制器參數：電源電壓： 220V DC/AC電壓測量精度： 0.5%通訊接口： RS485配有選線功能，選線響應時間v 1S （可選功能）選線路數：最大32路（根據用戶要求確定）七、外形、結構裝置的標準尺寸（ 10kv ）1000X1500X2300 （寬乂深乂高）mm （也可根據客戶特殊要求，特殊生產

15、）Olf1、智能控制器2、穿墻套管3、高壓隔離開關4、隔離開關操作機構5、高壓限流熔斷器6、高壓熔斷器7、單相真空接觸器8電壓互感器 9、RSA過電壓限制器圖示 八、選型及要求裝置的額定電壓等于系統的額定電壓。 裝置的額定電流不小于被保護系統的最大對地電容電流。九、使用環(huán)境條件溫度環(huán)境 戶內型-30C - +60C戶外型-40C - +60C海拔環(huán)境 v 2000m,特殊情況可達4000m使用環(huán)境 不得有粉塵、煤氣、煙氣等具有爆炸性介質的場所 十、包裝、運輸、儲存1、一般采用木箱包裝，柜體底座應固定在包裝箱底板上。2、不要在三級以下的公路上長距離運輸，必要時可拆散包裝，重要部件盡量不采用公路運輸。3、長期不用時，應儲存在干燥、通風的倉庫內，不宜長期在戶外存儲。 十一、安裝、調試、維護1、本公司負責根據用戶的要求進行圖紙設計及參數選擇，設備組裝調試完畢后，由專業(yè)檢測人員 檢測合格后方能出廠。 如用戶需要， 本公司可負責現場安裝指導及調試服務， 用戶必須提供必備的 配合和協助。2、設備正常工作時不需要維護和檢修，但在受到大的故障電流沖擊后必須進行仔細檢查，檢查熔 斷器是否損壞，檢測接觸器的觸頭是否接觸良好，查看計數器動作情況。3、 用戶在遵守保管及使用的情況下，從安裝使用之日起12個月，或從發(fā)貨之日起 18個月期限內， 產品