消弧消諧PT柜原理

1、消弧消諧柜（PT柜）原理GYXH消弧、消諧及過電壓保護(hù)裝置我國現(xiàn)有的運行規(guī)程規(guī)定，對335kV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3.153.5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)

2、，進(jìn)而發(fā)展為相間短路事故。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，335kV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最為嚴(yán)重?；」饨拥剡^電壓會使電壓互感器發(fā)生飽和，激發(fā)鐵磁諧

3、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

4、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（以下簡稱GYXH）是保定市廣源電氣有限公司研發(fā)的新型消弧產(chǎn)品，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GYXH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

5、。上述功能使得GYXH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。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

6、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GYXH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

7、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。l型號含義GYX H / 裝置的額定電流裝置的額定電壓廣源消弧及過電壓保護(hù)裝置l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 220V10%通訊接口：RS485l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。l使用條件1、環(huán)境溫度：-10 +6

8、02、大氣壓力：80 110 kPa3、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。l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

9、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12ms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，還可最大限度地避免鐵

10、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。6.三相過電壓保護(hù)器GY1-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。7.零序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。l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

11、壓保護(hù)器GY1-A，在搬運和安裝過程中嚴(yán)禁手提電纜。GYXH的各相電纜之間應(yīng)有一定的距離。GY1-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GY1-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額定電壓（有效值）（kV）設(shè)備最高電壓（有效值）（kV）1min工頻耐受電壓（有效值kV）控制和輔助二次回路1min工頻耐壓（有效值kV）對

12、地、相間及普通斷口隔離斷口67.2303521012424823540.5851102用2500V搖表測試主回路絕緣電阻不低于500M，控制和輔助二次回路用2500V搖表測試絕緣電阻不低于10M，方可進(jìn)行工頻耐壓試驗，加壓標(biāo)準(zhǔn)見上表。2.2 GY1-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500M ，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)

13、定的范圍時，應(yīng)與本公司聯(lián)系處理。額定電壓kV61035持續(xù)運行電壓kV7.612.742工頻放電電壓kV12.6016.8020.8827.8464.8086.40端子間絕緣電阻M500M/2500V（參考值）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高壓限流熔斷器FU應(yīng)導(dǎo)通；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

14、應(yīng)接通。故障相別VaVbVca相斷線205050b相斷線502050c相斷線505020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。故障相別金屬接地弧光接地UAUbUcUAUbUcA相接地5858558585B相接地8558585585C相接地85855858552.5 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

15、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

16、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

17、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

18、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：檢查系統(tǒng)電容電流是否過大；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；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。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。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：檢查真空接觸器在分閘位置；拉開裝置的隔離開關(guān)；切斷裝置的工作電源；完成停電、驗電、裝設(shè)接地線等保證安全的技術(shù)措施；取下PT高壓熔斷器；取下高壓限流熔斷器FU，并用導(dǎo)線取代之；將GY1-A接線斷開。4.2 裝置正常檢修時的檢查項目裝置12年檢查一