中性點接地設備

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HBLD-XHZ調匝式消弧線圈2
HBLD-XHZ調匝式消弧線圈2

  一、產品概述
  對于不同電壓等級的電力系統,其中性點的接地方式是不同的,根據我國國情,我國6~66kV配電系統中主要采用小電流接地運行方式。為了有效防止系統弧光接地,消除接地故障,提高供電質量,按照國家對過電壓保護設計規范新規程規定,電網電容電流超過10A時,均應安裝消弧線圈裝置。由于中性點經消弧線圈接地的電力系統接地電流小,其對附近的通信干擾小也是這種接地方式的一個優點。
  以前我國電網普遍采用手動調匝式消弧線圈,由于不能實時監測電網的電容電流,其主要缺陷表現在以下兩個方面:
  1.調節不方便,需要裝置退出運行才能進行調節。
  2.判斷困難,無法對系統運行狀態做出****判斷,因此很難保證失諧度和中性點位移電壓滿足要求。
  我公司所研制生產的HBLD-XHXQ調匝式消弧線圈裝置,該成套裝置采用標準的工業級計算機系統,總線式結構,多層電路板設計,大屏幕觸摸液晶屏,全漢字顯示。具有運行穩定可靠、顯示直觀、操作方便,抗干擾能力強等特點,同時系統具有完善的參數設置及信息查詢功能。該系統克服了以前各消弧線圈裝置調節范圍小的缺陷,能夠進行全面調節。
  該裝置采用殘流增量法和有功功率法等先進算法,對高壓接地線路進行選線,選線****、迅速。
  本產品廣泛應用于電力供電行業、發電廠、冶金、礦山、煤炭、造紙、石油化工等大型廠礦企業的變配電站,適用電壓等級6~66kV,是老式消弧線圈理想的更新換代產品,同時也是新建變電站接地補償及選線裝置的首選配套產品。
  二、型號定義

 


  三、技術數據
  1.產品特點
  (1)控制器采用工業級計算機平臺,雙CPU架構,多層電路板處理,運行穩定可靠。
  (2)采用大屏幕觸摸液晶全中文顯示,參數顯示、設置及查詢方便直觀。
  (3)調節****、速度快,且調節范圍寬,可在0~100%額定電流全范圍調節。
  (4)內嵌高壓接地選線模塊,采用殘流增量法及有功功率法等,使選線快速****。
  (5)設有RS232、RS485及IEC61850通訊接口,可實現與上位機的通訊,達到信號的遠距離傳送。
  (6)可實現單相接地故障的聲光控報警功能。
  (7)設有標準打印機,可實現數據打印,接地信息打印。
  (8)具有一控二功能,可實現一臺控制器控制兩套消弧線圈成套裝置。
  2.性能指標
  (1)電壓等級:6kV~66kV。
  (2)母線段數:兩段。
  (3)電容電流測量誤差:小于2%。
  (4)調檔時間:小于20ms。
  (5)接地殘流:小于5A。
  (6)控制器電源:交流220V,額定頻率:50Hz;直流220V/110V,額定頻率:50Hz。
  (7)控制器適用環境: 溫度:-10℃~+45℃;濕度:小于95%。
  (8)選線路數:8~42路。
  (9)通訊接口:RS232/RS485。
  3.工作原理
  (1)工作原理
  調匝式消弧線圈是在消弧線圈設有多個抽頭,采用有載調壓開關調節消弧線圈的抽頭以改變電感值。在電網正常運行時,微機控制器通過實時測量流過消弧線圈電流的幅值和相位變化,計算出電網當前方式下的對地電容電流,根據預先設定的較小殘流值或失諧度,由控制器調節有載調壓分接頭,使之調節到所需要的補償檔位,在發生接地故障后,故障點的殘流可以被限制在設定的范圍之內。正常運行采用過補償方式,消弧線圈接地回路采用經串接阻尼電阻接地或采用直接尾端接地二次并阻形式。
  該裝置配置的接地選線模塊,采用有功功率法來選擇接地故障時的接地線路,即發生接地故障時,采集各線路的有功功率,及消弧線圈自身感抗有功功率的方法來,所采集到有功功率值較大的線路即為故障線路。
  (2)電容電流測量方法
  當系統未發生接地故障時,消弧線圈與系統對地電容形成串聯諧振回路,等效原理圖如圖所示:


  XL——消弧線圈電抗
  R——阻尼電阻
  XC——被測電容容抗

  建立如下方程:
  E0=U0+I0*XC
  在該式中,U0、I0可實測,而E0不能測量,無法求出XC。為此,改變一下消弧線圈擋位,調檔前后E0、XC不變,建立如下方程組:
  E0=U01+I01*XC
  E0=U02+I02*XC
  解方程組得:
  XC=(U02-U01)/(I01-I02)
  電容電流IC可求得:
  IC=相電壓/XC
  實時法:此種方法即是用兩檔調節,用兩檔前后的數據測出電容電流,并調到相應的檔位停下。
  諧振電壓、電流法:此種方法是由控制器自行完成全部檔位的調檔數據曲線掃描,根據判斷條件找到系統的電容電流,根據電容電流值的值找到相應的檔位,并調到相應的檔位停下。


  4.裝置總體構成
  該裝置由接地變壓器、調匝式消弧線圈、檔位調節有載開關、微機控制器、阻尼電阻箱等構成,總體構成圖如下:

 


  (1)接地變壓器
  消弧線圈系統在接入時必須有電源中性點,在其中性點上接入消弧線圈。接地變壓器的作用是在電力系統為“△”型接線或“Y”型接線中性點未引出時,用接地變壓器構造成系統中性點。
  接地變壓器采用Z型接線的變壓器,即ZN,yn11連接的變壓器。由于變壓器高壓側采用Z型接線,每相繞組由兩段組成,并分別位于不同相的兩鐵心柱上,兩段線圈反極性連接,兩相繞組產生的零序磁通相互抵消,故零序阻抗很低,同時空載損耗也非常小,變壓器容量可以100%被利用。用普通變壓器帶消弧線圈時,消弧線圈容量不超過變壓器容量的20%,而Z型變壓器則可帶90%~100%容量的消弧線圈,可以節省投資。
  接地變壓器除可以帶消弧線圈外,也可帶二次負載,代替站用變。在帶二次負載時,接地變壓器的一次容量應為消弧線圈與二次負載容量之和;接地變壓器不帶二次負荷時,接地變壓器容量等于消弧線圈容量。
  (2)調匝式消弧線圈
  調匝式消弧線圈是在消弧線圈設有多個抽頭,采用有載調壓開關調節消弧線圈的抽頭以改變電感值。在電網正常運行時,微機控制器通過實時測量流過消弧線圈電流的幅值和相位變化,計算出電網當前方式下的對地電容電流,根據預先設定的較小殘流值或失諧度,由控制器調節有載調壓分接頭,使之調節到所需要的補償檔位,在發生接地故障后,故障點的殘流可以被限制在設定的范圍之內。
  (3)微機控制器功能特點
  控制器采取可靠的軟硬件設計,不發生“死機”現象,其接口符合調度自動化信號傳輸的要求,滿足相應標準的抗干擾嚴酷等級的要求。
  采用高可靠性、高集成度,專用于工業應用的功能模塊作為核心控制單元,模塊化結構,有利于功能擴展。雙CPU結構,處理速度快。
  控制器核心電路采用多層電路板結構設計,運行穩定,抗干擾能力強。
  采用多功能、高靈敏的全彩10寸觸摸液晶屏,操作****,反映快速,使設備操作更加簡潔方便,全中文菜單顯示,并在主畫面增加了消弧調檔控制界面,可直接在主畫面下進行消弧線圈的升檔、降檔工作。
  裝置具備過補償、全補償及欠補償設置功能。
  裝置具備“脫諧度”設定功能,在適應用戶要求方面,可以考慮按脫諧度為基準也可考慮按“較小電流為基準”;同時如遇現場有因消弧線圈運行引起位移電壓過高情況時,可以在現場通過設置來避開諧振點運行模式,降低系統位移電壓。
  裝置具備電流互感器變比設定功能,用戶可在任意選擇電流采集的互感器,并可在裝置的設置菜單中靈活設置。
  裝置具備位移電壓閥值設置功能,可根據用戶需要,或在用戶允許的范圍內對系統的位移電壓進行靈活設置,可以防止裝置頻繁調檔現象。
  控制器可實現一控一或一控二功能,即一臺控制器控制一套消弧線圈運行也可控制兩臺消弧線圈運行。并且對控制方式在設置菜單中自由設置切換。
  ◇人機對話功能:能夠實現自動/手動控制方式的切換功能、時間參數、運行參數和控制參數的設置功能、故障信息查詢功能等;
  ◇報警功能:發生單相接地故障及其他故障時均可發出報警信號。
  ◇自檢功能:可通過自檢對裝置自身進行運行狀態檢測,及狀態情況顯示。
  ◇打印功能:控制器內置打印機,熱敏打印,快速清晰,節約耗材。
  ◇記憶功能:具有掉電保持儲存信息的功能,大容量存儲電子硬盤可永久記錄控制器動作信息、接地信息及故障信息的歷史數據,確?刂破鞴ぷ麟娫椿蜃⑷腚娫磾嚯姾笏O參數不會丟失。
  ◇遠傳功能:具有遠動接口RS232、RS485,多種波特率可選,帶有MODBUS,CDT,IEC61850等多種通訊規約可方便與變電所微機監控系統相連。
  ◇聯機運行功能:自動識別系統運行方式,實現兩臺及以上裝置并聯運行。
  ◇識別功能:裝置可對用戶供電系統的運行方式進行自動識別及自動轉換運行方式,即當用戶系統為并列運行或分列運行時裝置可以根據運行狀態的變化來改變對消弧線圈控制方式的變化,以達到合理的運行狀態;并自動識別系統中永久接地故障和瞬時接地故障,快速啟動和退出消弧線圈補償。
  ◇自動閉鎖功能:當系統發生單相接地故障時,自動閉鎖調控系統,以保證消弧線圈穩定補償。
  ◇故障查詢功能:可對設備自身設置參數及系統發生單相接地故障時存儲的各種記錄信息進行方便查詢。
  ◇調諧功能:自動調諧與手動調諧相互獨立,可以相互切換。在電網正常情況下,自動測量跟蹤補償系統電容電流。
  ◇休眠功能:裝置可根據預先設定好的工作時間,并進行自動休眠狀態轉換,可以延長設備的使用壽命。休眠狀態下,裝置可正常進行各種測量存儲工作,系統有變化時可立即轉入工作狀態。
  ◇錄波功能:控制器帶有系統故障錄波功能,可對接地故障發生時的電壓、電流進行采集錄波,可直接畫面顯示波形,便于現場就地分析。同時錄波文件可由控制器前置USB口直接用U盤導出,便于數據攜帶及存儲。
  ◇選線功能:控制器自身內置接地選線模塊,且裝置內置5種選線法,實現快速****選線。當電網發生單相接地故障時,并列運行的多臺控制器可以實現統一協調選線,單臺控制器滿足42路選線路數,并可靈活設置線路編號,編號可以數字,英文,中文,以及組合式等多種設置方式。
  ◇跳閘功能:裝置可根據判斷選擇出的接地故障線路按用戶要求對故障線路進行快速跳閘,切開故障線路;并可根據系統運行需求對系統內不同的出線線路進行不同的跳閘延時設置。
  控制器標準:
  ◇工作電源:DC220V 或DC110V,可靠工作的電壓范圍75%~115%
  ◇電容電流測量誤差:<2%
  ◇中性點位移電壓測量誤差:<2%
  ◇控制器對地絕緣電阻大于: 30MΩ
  ◇控制器的電壓、電流互感器輸入端子對地進行工頻一分鐘耐受電壓為: 2 kV
  ◇控制器選用動作可靠的控制設備,不會發生"死機"現象。
  ◇控制器滿足電子設備防潮的要求,在設備安裝環境條件下能正常運行。
  ◇有效防止串聯諧振,位移電壓:≤15%相電壓
  ◇控制器滿足靜電放電、快速脈沖群、浪涌、射頻場感應的傳導騷擾、工頻磁場、阻尼振蕩磁場、電壓暫降、短時中斷和電壓變化、振蕩波、脈沖磁場的抗擾度試驗,并滿足相應標準所規定的嚴酷性等級的要求。
  (4)阻尼電阻箱
  在自動跟蹤消弧線圈中,調節精度較高,殘流較小,接近諧振點運行,為防止產生串聯諧振過電壓,在消弧線圈接地回路采用增加阻尼電阻的方法來抑制揩振過電壓的產生,以確保系統正常運行時,使中性點位移電壓不超過15%相電壓。增加阻尼電阻的方法采用消弧線圈回路串聯運行或消弧線圈二次側并聯運行的形式。
  阻尼電阻選用抗高溫且性能優良的不銹鋼合金電阻,當系統發生單相接地故障時,系統將該阻尼電阻短接,以免燒毀阻尼電阻;當系統恢復正常時,斷開阻尼電阻短接觸點,使阻尼電阻正常串接消弧線圈回路中,否則系統有可能因失去阻尼電阻而出現諧振過電壓。
  (5)并聯中電阻
  即中性點并聯電阻器,它是實現中性點經消弧線圈接地方式時增強系統中接地電流信號,確保接地選線快速****的關鍵設備,****與消弧線圈并聯,二者協調工作,實現過電壓抑制以及單相接地故障選線等功能。本電阻器的阻值根據電網的實際情況按照一定的策略進行選擇。電阻的投切及信號的選擇靠控制器配合工作。
  四、訂貨須知
  1.確定電壓等級:告知供電系統的電壓等級,如6kV、10kV、35kV等。
  2.確定消弧線圈容量
  3.消弧線圈容量的確定主要根據供電系統單相接地故障時電容電流的大小來確定,并應有一定的裕量。具體步驟如下:
  間接測量系統單相接地電流Ic。
  計算消弧線圈容量:W=(1.2~1.4)Ic×Un
  W—為消弧線圈容量
  Ic—為系統對地電容電流
  Un—為系統相電壓
  說明:對于改造工程,Ic應以實際測量的接地電流值為準,而對于新建供電工程,則應根據設計資料進行計算。
  4.確定接地變壓器容量
  5.確定零序電流互感器個數

下一個:接地變電阻柜
聯系電話:0312-5887613  15081281789
聯系人:張經理
郵箱:hblddq@126.com
地址:保定市高開區匯博上谷大觀D座21層
網址:www.mcqfl.com

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