JZXH消弧消諧選線及過電壓保護(hù)裝置使用說明書

1、JZXH 消弧消諧選線及過電壓保護(hù)裝置使用說明書 一、概述我國335KV（含66KV）的電網(wǎng)大多采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。此類 電網(wǎng)在發(fā)生單相金屬性直接接地時， 非故障相的對地電壓將升高到線電壓， 三相 線電壓量值不變， 且仍具有 120。的相位差，三相用電設(shè)備的工作并未受到影響， 因而不影響電能的正常傳輸。 所以國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這類電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后 允許短時間帶故障運(yùn)行，提高了該類電網(wǎng)的供電的可靠性?，F(xiàn)有的運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，允 許運(yùn)行兩小時， 但規(guī)程未對“單相接地故障”的概念加以明確界定。 如果單相接 地故障為金屬性接地， 則故障相的電壓降為零， 其

2、余兩健全相對地電壓升高至線 電壓，這類電網(wǎng)的電氣設(shè)備在正常情況下都應(yīng)能承受這種過電壓而不損壞。 但是， 如果單相接地故障為間歇性弧光接地， 則會在系統(tǒng)中產(chǎn)生達(dá) 3.5 倍相電壓峰值的 過電壓，這樣高的過電壓如果數(shù)小時作用于電網(wǎng)， 勢必會造成電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的 積累性損傷， 在健全相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成絕緣對地?fù)舸?進(jìn)而發(fā)展成為相間短 路事故。 在間歇性電弧接地暫態(tài)過程中， 實(shí)際系統(tǒng)會形成多頻振蕩回路， 不僅會 產(chǎn)生高幅值的相對地過電壓， 而且還可能出現(xiàn)高幅值的相間過電壓， 使相間絕緣 弱點(diǎn)閃絡(luò)，發(fā)展成為相間短路事故。目前，限制弧光接地過電壓的主要措施仍是電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。 但消弧線圈并不

3、能限制間隙性電弧接地過電壓， 甚至因消弧線圈的存在， 電弧重 燃可能在恢復(fù)電壓最大時刻才發(fā)生， 使弧光接地過電壓更高。 消弧線圈不能補(bǔ)償 接地電流中的高頻分量和有功分量， 高頻性的間隙電弧接地不能消除； 在有功分 量大于一定值時， 故障點(diǎn)接地電弧同樣不能自熄。 實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也證明， 在中性 點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的335KV配電網(wǎng)中，由電弧和諧振引發(fā)的事故時有發(fā)生。隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的發(fā)展以及生產(chǎn)、生活對供電可靠性的要求越來越高，每 次絕緣事故造成的危害及波及面勢必增加，為此我公司自主研發(fā)出了JZXH消弧消諧選線及過電壓保護(hù)裝置， 集消弧、消諧、小電流接地選線及過電壓保護(hù)等功 能為一體，將中性點(diǎn)非有效接地

4、電網(wǎng)的相對地及相間過電壓限制在電網(wǎng)安全運(yùn)行 的范圍之內(nèi)， 徹底解決各種過電壓對設(shè)備及電網(wǎng)安全運(yùn)行的威脅， 提高這類電網(wǎng) 的供電可靠性。二、產(chǎn)品的主要功能JZXH消弧消諧選線及過電壓保護(hù)裝置用于 335KV中性點(diǎn)非有效接地 電力系統(tǒng)中， 對這類系統(tǒng)運(yùn)行中的各類過電壓加以限制， 特別是對諧振過電壓和 單相弧光接地過電壓加以限制和消除， 并提供靈敏、 可靠的單相接地保護(hù)， 以有 效地提高該類電網(wǎng)的運(yùn)行安全性及供電可靠性。其主要功能：1. 電壓互感器柜，提供電壓監(jiān)測功能。2. 消弧線圈，消除間隙性弧光接地故障，并具有消弧線圈所不具有的限 制弧光接地過電壓的功能。3. 各類消諧器，限制并消除諧振過電壓。

5、4. 各類小電流選線裝置，靈敏、準(zhǔn)確地選出單相接地線路。5. 限制雷電過電壓、操作過電壓和相間過電壓功能。三、型號及參數(shù)（一）型號說明JZXH /T選線路數(shù)+I系統(tǒng)額定電壓（KV）I裝置型號（二）技術(shù)參數(shù)1. 額定電壓：6kV、10kV、35kV2. 額定電流：10A、16A、20A、31.5 A、50A、100A、160A、200A3. 額定頻率：50Hz4. 額定短路開斷電流：50 kA5. 控制器參數(shù) 電源電壓：220VDC/AC電壓測量精度：0.5%通訊接口： RS-485選線路數(shù)：32路（5）選線相應(yīng)時間1s功率損耗：w 30W6. 使用條件 正常工作溫度：一15+55C相對濕度：9

6、0%海拔高度：w 2000米 使用地點(diǎn)不得有爆炸危險或腐蝕破壞絕緣的介質(zhì)。四、產(chǎn)品的組成本裝置主要由以下部分組成（見原理圖）：1. 大容量氧化鋅非線性元件組成的組合式過電壓保護(hù)器JPT;JPT三相組合式過電壓保護(hù)器與現(xiàn)有的各種過電壓保護(hù)器相比，其保護(hù)值 較低，有較高的承受暫時過電壓的能力，能在后續(xù)保護(hù)裝置動作前，對系統(tǒng)出現(xiàn) 的高幅值弧光接地起始的暫態(tài)過電壓進(jìn)行有效的限制，是本裝置中限制各類過電壓的第一器件。2. 可分相控制的消弧高壓真空接觸器 KA- KD裝置中的執(zhí)行部件，正常運(yùn)行時均處于斷開狀態(tài)，各相高壓真空接觸器操 作回路相互閉鎖，根據(jù)微機(jī)綜合控制器的指令分、合，完成消弧功能。3. 高能氧

7、化鋅非線性電阻和電容組成的消弧限壓器 XYQ限制故障相的恢復(fù)電壓，吸收接地引起的電磁能量，減緩系統(tǒng)振蕩，使接 地點(diǎn)因弧道上的恢復(fù)電壓的限制，不能再次擊穿重燃而自熄，達(dá)到消弧目的。4. 高壓限流熔斷器FU1;高壓限流熔斷器是整個裝置的后備保護(hù)器件，用來防止短路事故，具有開斷迅速、 開斷容量大的特點(diǎn)。5. 消諧組件；由消諧接觸器和大功率電阻組成，受微機(jī)綜合控制器的控制，完成消諧功 能。6. 微機(jī)綜合控制器JWK多功能微機(jī)控制器是本裝置的技術(shù)核心部件，采用美國MICROCHI公司新一代芯片，工作穩(wěn)定可靠；采用先進(jìn)的開關(guān)電源供電，抗干擾能力強(qiáng)；具有測量、 顯示、運(yùn)算、通訊和控制功能；采用大屏幕漢字液晶

8、顯示，具有良好的人機(jī)交互。 它根據(jù)電壓互感器TV提供的三相電壓Ua Ub Uc和開口三角電壓U0的瞬時值 的變化，判定接地的性質(zhì)和接地相，發(fā)出相應(yīng)的指令控制高壓真空接觸器的接通、 斷開?？刂破髟O(shè)有RS-485串行接口，可作為綜合自動化系統(tǒng)的一個子站。7. 電壓互感器TV。將系統(tǒng)一次電壓轉(zhuǎn)換為微機(jī)綜合控制器能夠接受的信號電壓，對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行狀態(tài)檢測。五、工作原理主母線圖1:一次原理圖本裝置是利用微機(jī)控制技術(shù)、氧化鋅非線性元件組成的過電壓保護(hù)技術(shù)及單相高壓真空接觸器等組成一套自動控制系統(tǒng)，完成對系統(tǒng)電壓的實(shí)時監(jiān)控。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)高幅值的過電壓時，組合式過電壓保護(hù)器JPT首先投入工作， 將系統(tǒng)過電壓限制

9、在電氣設(shè)備絕緣允許的安全范圍內(nèi)；當(dāng)被保護(hù)的系統(tǒng)發(fā)生接地 或諧振故障時，微機(jī)綜合控制器根據(jù)電壓互感器 TV提供的三相電壓Ua Ub Uc 和開口三角電壓U0的瞬時值的變化，判定故障的性質(zhì)，發(fā)出相應(yīng)的指令和信號：1.如果發(fā)生的故障是不穩(wěn)定電弧接地，微機(jī)綜合控制器在判定接地的相 別后，發(fā)出指令，令故障相的高壓真空接觸器 K（A或B或C）10ms內(nèi)閉合；將高 能氧化鋅非線性電阻和電容組成的消弧限壓器 XYC接入接地相，限制故障相的恢 復(fù)電壓，吸收接地引起的電磁能量，減緩系統(tǒng)振蕩，使恢復(fù)電壓不能再次擊穿故 障點(diǎn)而熄弧。當(dāng)檢測系統(tǒng)三相電壓為正常值時， 再延時一秒鐘后，令高壓真空接 觸器斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)

10、行。2. 如果發(fā)生的故障是穩(wěn)定電弧接地，微機(jī)綜合控制器在判定接地的相別后，令故障相和接地的高壓真空接觸器 KD同時閉合，使系統(tǒng)由穩(wěn)定性的弧光接 地在30ms內(nèi)快速轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性直接接地， 故障相電壓降為零，電弧消失。 數(shù)秒鐘后，先令接地的高壓真空接觸器 KD斷開，這時在故障相接入高能氧化鋅 非線性電阻和電容組成的消弧限壓器 XYQ限制故障相電壓的恢復(fù)速度和幅值， 減緩系統(tǒng)振蕩，延時一秒鐘斷開，若故障消失，說明這一電弧接地故障是因過電 壓沖擊引起的瞬時性接地故障，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。如果接觸器KD斷開后，系統(tǒng)再次在原故障相出現(xiàn)穩(wěn)定電弧接地，裝置認(rèn)定此故障為永久性的電弧接地故障，于是再次閉合故障

11、相和接地的高壓真空接觸器KD,等待值班人員或微機(jī)選線處理。3. 如果發(fā)生的故障是金屬性的直接接地故障，裝置可根據(jù)用戶要求將故 障相母線直接接地，減少流過故障點(diǎn)的電流，發(fā)出指示信號，等待值班人員或微 機(jī)選線處理。4. 如果發(fā)生的故障是TV斷線故障，裝置只發(fā)出指示信號，等待值班人員 處理。5. 如果發(fā)生的故障是分頻諧振，裝置通過瞬時將母線上的電壓互感器的 開口三角繞組短接，進(jìn)行消除。6. 如果發(fā)生的故障是高頻或工頻諧振，裝置通過瞬時在母線上的電壓互 感器的開口三角繞組接入大功率電阻，消除諧振。7. 如果發(fā)生的故障是接地故障，裝置根據(jù)接地故障電流的幅值、相位或暫態(tài)分量，以及故障相母線直接接地前后故障

12、電流幅值、相位的變化，利用相對原理和多重判據(jù)選接地線路，選線準(zhǔn)確、可靠。裝置中還加裝了高壓限流熔斷器作為后備保護(hù)，在極端情況下，本裝置 可在1-2ms內(nèi)退出，從而保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。裝置中的過電壓保護(hù)器JPT將系統(tǒng)出現(xiàn)的過電壓限制到較低的水平。六、操作說明控制器面板如下圖所示，左上部為 LED顯示器，右部為操作按鍵，左下 部為故障顯示燈。F消弧消諧選線及過電壓保護(hù)裝置控制器故諧接A B G運(yùn)障振地相相相行L安黴 巨套 電器有限公司J圖2:控制器JWK面板示意圖1. 顯示(1) 三相電壓顯示控制器接線完成后，上電即自動進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，LED循環(huán)顯示A、B、C三相PT二次電壓Ua Ub UcoLI

13、H 二 h E1日LI b 二 EL 1：1EIU I：二 EL 口日圖3 .三相電壓顯示(2) 裝置輸入回路故障顯示LED最后一位顯示為“ E”，第1、2位顯示“ ua( Ub, Uc, Ud)為A相電壓回路故障;第3、4位顯示“ 0132”為選線零序回路故障。圖4 . A相電壓回路故障顯示(3) 系統(tǒng)諧振顯示如圖7所示圖5 .系統(tǒng)諧振顯示(4) 系統(tǒng)弧光接地顯示如圖8, LED顯示：第1位“L”表示線路，第2、3位“01”為接地線路號(01-32);第5位“A”為接地相別(A、B、C);第6位為弧光接地符號。ETC圖6 .弧光接地顯示(5) 系統(tǒng)金屬接地LED顯示如圖9: 前5位意義同32

14、4 ;第6位“ J”為金屬接地符號。IL I 一 R圖7 .金屬性接地顯示(6) 系統(tǒng)經(jīng)電阻接地LED顯示如圖10:前5位意義同3.2.4 ;第6位“ d”為電阻接地符號L 匚1 I Fl d圖8 .電阻性接地顯示(7) PT 一次斷線(熔斷器熔斷)LED顯示如圖11:“FU表示PT一次斷線；“ A”表示相別；“ E”表示故障。F LI 1=1 E圖9 . PT 一次熔斷器熔斷顯示2按鍵操作（參見圖2）（1）查看和校對時間在運(yùn)行狀態(tài)按“時鐘”鍵，可查看和校對時間。a）第一次按“時鐘”鍵，LED顯示年、月、日，按“”或“”鍵，進(jìn)行日 期調(diào)整，校準(zhǔn)后按“確定”鍵確定本次調(diào)整。b）再次按“時鐘”鍵，

15、LED顯示時、分、秒，按“”或“”鍵，進(jìn)行時間 調(diào)整，校準(zhǔn)后按“確定”鍵確定本次調(diào)整。（2）查看故障記錄在運(yùn)行狀態(tài)按“查詢”鍵，可查看故障記錄。a）第一次按“查詢”鍵，顯示：次數(shù)（0115）、接地線路和故障性質(zhì)；以后 每次按，依次顯示：發(fā)生日期（年、月、日）、發(fā)生時間（時、分、秒）、 A相 最高電壓（峰值）、B相最高電壓（峰值）、C相最高電壓（峰值）。b）次數(shù)“01”為最近一次故障信息，顯示完一次信息，再按則顯示前一次故障 信息。c）當(dāng)顯示的故障信息為00時，說明無故障發(fā)生。3）初始化操作：a. 在運(yùn)行狀態(tài)下，先同時按下“復(fù)位”鍵和“確定”鍵；b. 然后放掉“復(fù)位”鍵，繼續(xù)按住“確定”鍵不動，

16、待LED顯示為：PCh時, 則表示本機(jī)已完成初始化。注：本操作請勿輕易進(jìn)行，該操作完成后，所有記錄被清除，時間返回到程序設(shè)定 值。4）通信地址設(shè)定：a. 按“設(shè)定”鍵一次，LED顯示為：OLC = 00 ;b. 再按“確定”鍵，顯示：L _ good ;c. 再按“設(shè)定”鍵一次，顯示：Add = 00,表示本機(jī)當(dāng)前地址為00;d. 按“”鍵或“”鍵可在0099范圍內(nèi)進(jìn)行地址設(shè)定；e. 當(dāng)選擇好地址后，按“確定”鍵，則確認(rèn)本次地址設(shè)定。注：無通訊功能此項(xiàng)可不整定（5）退出調(diào)試或設(shè)定在調(diào)試或設(shè)定狀態(tài)，同時按“退出”鍵和“確定”鍵，待LED顯示“q-good”時， 即返回運(yùn)行狀態(tài)；若5分鐘不按鍵，則

17、自動返回運(yùn)行狀態(tài)。（6）試驗(yàn)在隔離刀閘處于分閘位置，控制器在運(yùn)行狀態(tài)，按“試合”鍵，可進(jìn)行單相高壓 真空接觸器分、合閘試驗(yàn)。a）第一次按“試合”鍵，顯示“ HH A ,按“確定”則執(zhí)行A相真空接觸器合,顯示“A再按“確定” 鍵，則分閘，顯示“ a F”。b）B、C、D H試驗(yàn)同 A。（7）解警在系統(tǒng)發(fā)生故障、裝置動作報警時，按“”鍵，即可解除報警。七模擬動作試驗(yàn)當(dāng)裝置正確、完整的接線后，使用繼電保護(hù)測試儀等設(shè)備，按表1 表8分別給裝置輸入各種模擬故障參數(shù)，裝置應(yīng)準(zhǔn)確動作。1 模擬動作試驗(yàn)表表1 .間歇性弧光接地保護(hù)動作試驗(yàn)輸入幅值（V）:相位角（9 o）|裝置動作狀況Ua1000KA無Ub10

18、0240KB無Uc3Uo22120KC動作 98300KX無Io55mA210BJ動作Io輸入第1路零序端顯示L01-C結(jié)論：合格注：Io應(yīng)超前3Uo 90; 3Uo應(yīng)在接地相的180方向（下同） 表2.高阻接地保護(hù)動作試驗(yàn)輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua1000KA無Ub100240KB無Uc22120KC無3Uo 48300KX無Io55mA210BJ動作Io輸入第1路零序端顯示L01-Cd結(jié)論：合格表3 .金屬性接地保護(hù)動作試驗(yàn)輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua1000KA無Ub100240KB無Uc 15120KC無3Uo95300KX無Io55mA210BJ

19、動作Io輸入第1路零序端顯示L01-CJ9結(jié)論：合格表4 .諧振保護(hù)動作試驗(yàn)（1）輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua800KA無Ub80240KB無Uc3Uo80120KC無80頻率：25/125/150 HzKX動作模擬：分頻或倍頻諧振，三相電壓同 時升高BJ動作顯示ununun結(jié)論：合格注：3Uo的頻率可選25/125/150HZ中的任一個（下同） 表5 諧振保護(hù)動作試驗(yàn)（2）輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua800KA無Ub80240KB無Uc60120KC無3Uo80頻率：25/125/150 HzKX動作模擬：分頻或倍頻諧振，二相電壓 同時升高BJ動作顯示un

20、unun結(jié)論：合格表6 諧振保護(hù)動作試驗(yàn)（3）輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua600KA無Ub60120KB無Uc3Uo60240KC無80頻率：25/125/150 HzKX動作模擬：分頻或倍頻諧振，三相電壓換 序BJ動作顯示ununun結(jié)論：合格表7 電壓互感器一次斷線（一次高熔熔斷）保護(hù)動作試驗(yàn)輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua580KA無Ub58240KB無Uc 35300KX無BJ動作顯示FU-C-E結(jié)論：合格表8.電壓互感器二次斷線（二次熔芯熔斷）保護(hù)動作試驗(yàn)輸入幅值（V）相位角（9 o）裝置動作狀況Ua580KA無Ub58240KB無Uc 15120KC

21、無3Uo 25300KX無BJ動作顯示UC-E結(jié)論：合格八、零序電流互感器的安裝1.大多數(shù)電纜出線的用戶采用零序電流互感器 CT獲得零序電流，安裝互感器應(yīng)確保零序電流信號不被短路，參閱圖12。圖中絕緣板上的固定螺栓應(yīng)保證卡子 （即電纜外皮）與地絕緣。母線側(cè)電纜外殼的接地線應(yīng)穿過零序 CT再接線（如圖12所示）。母線測線路側(cè)圖10 .零序CT安裝連接示意圖2 .三相CT接成零序過濾器對已安裝三相CT的用戶，獲取零序電流，可以將他們接成零序電流過濾 器方式，由于本機(jī)電流輸入回路具有極低的輸入阻抗（0.1 Q），因而，不影響 用戶在零序電流過濾器回路串聯(lián)其它的電流測量元件。3對只有A、C兩相CT的用戶必須安裝B相CT,并要求其精度變比等特性均于 A、C相相同，才能接成零序過濾器，使用本控制器。4 同名端(極性)要求(1) 對零序電壓信號接入，無同名端一致的要求。(2) 對零序電流互感器的同名端(亦稱極性)要求完全一致，接入機(jī)器，