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過電壓綜合防護

系統過電壓綜合防護治理

概述

我國3.6~40.5kV系統存在如下幾種過電壓:斷路器開斷動作過程產生的操作過電壓、單相接地時產生的弧光過電壓和雷擊時產生的大氣過電壓等。目前尚無針對這些過電壓的完整保護方案,經常會發生電纜放炮、電動機絕緣擊穿、避雷器爆炸和電壓互感器燒毀等事故。此類事故發生的原因,除了與系統中裝設的過電壓保護類產品的性能有關系外,系統本身的復雜性也對過電壓有著重要的影響。對于不同的系統,使用過電壓保護產品時需考慮系統輸電線路的類型、輸配電線路的網路結構、負載的性質和系統接地方式等。

針對如此復雜的系統,難以獨立的使用某種或某幾種過電壓保護產品來全面抑制各種類型的系統過電壓,如避雷器、組合式過電壓吸收器、消弧線圈及各種原理的消弧裝置以及PT消諧器等。盡管在這些系統中裝設各種過電壓保護產品,但因產品保護特性不能很好的匹配,而無法徹底有效地抑制系統過電壓,同一系統中裝設不同廠家的過電壓保護產品更是如此。

針對目前中低壓系統過電壓防治的現狀,我公司研制生產了專用配電過電壓抑制柜(簡稱抑制柜),該柜可彌補系統中過電壓保護元件及裝置的不足,提升了系統的過電壓保護水平。

裝置的使用范圍

配電過電壓抑制柜適用于發電、變電和用電企業的3.6-40.5kV電力系統,并可替代電壓互感器柜、專用避雷器柜等。

裝置的組成及特點

配電過電壓抑制柜主要由微機控制器、高壓隔離開關或者隔離手車、專用過電壓吸收器、電壓互感器、智能開關、高壓阻尼消諧電阻器等組成。本裝置是根據用戶系統需求,提供全面的過電壓保護方案。

本裝置主要特點:

1、消除系統過電壓保護死區,保護配電系統的高壓設備絕緣;

2、采用專利技術,系統單相接地故障消除時,可以有效地限制通過PT的對地涌流,保護PT和熔斷器不被燒毀;

3、裝置的核心部分,采用國外最先進的32位微處理器(MCU),該芯片具有集成度高、抗干擾能力強、運算速度快、功耗低等優點。

4、吸收系統過電壓能量大,達到3200A/2ms及以上;

5、取代PT柜,具有過電壓、低電壓、失壓等保護功能,性價比高;

6、裝置具有全頻消諧功能;

7、裝置中的微機控制器按時間順序可追憶80次故障記錄,且掉電后信息不丟失。

裝置的基本原理

系統正常運行時,裝置正常工作,裝置顯示系統電壓。

當本配電段母線受到外部各種過電壓侵入時,裝置采用本公司特制的低動態ZnO電阻,利用低動態ZnO電阻的物理特性對系統過電壓尖峰進行抑制,降低殘壓值,以達到保護系統設備的絕緣。

當系統接地故障恢復時,裝置采用本公司專有技術的PTK,瞬間將電壓互感器中性點斷開,串入高壓阻尼消諧電阻器,從根本上解決了系統諧振或單相接地故障消除后,三相電壓恢復平衡時,系統對地涌流通過PT并造成PT或PT熔斷器損壞的問題。

當系統受到過電壓侵入時,PT易發生飽和現象,此時PT阻抗迅速下降,通過PT的電流急速升高,易出現PT燒毀甚至爆炸事故。當PT飽和時,裝置微機控制器采集到PT開口電壓升高,立即命令PTK瞬間斷開PT中性點,串入高壓阻尼消諧電阻器。此時電阻器不僅承擔了分壓作用,同時大大限制PT流過的電流,以達到保護PT及PT熔斷器不被損壞的功能。

同時裝置自動監測系統開口電壓,當U△由低電位變成高電位時,表明系統發生故障,此時微機控制器ZK立即啟動,根據PT二次輸出信號Ua. Ub. Uc的變化進行故障類型和相別的判斷。

裝置的基本功能

1、抑制系統各種保護器動作時的過電壓尖峰。

配電過電壓抑制柜采用本公司研制的專用大容量過電壓吸收器,能夠抑制過電壓尖峰,該過電壓吸收器采用低動態電阻氧化鋅閥片,能夠大大降低殘壓值,并且能夠吸收系統過電壓時所產生的大量能量。

2、優化保護曲線,消除保護死區。

配電過電壓抑制柜能與系統中的過電壓吸收器及消弧裝置等配合使用,更加優化和完善了系統中各種過電壓保護裝置的保護特性,可以更好的消除系統過電壓保護死區。

3、抑制系統接地電流的涌流對電壓互感器的沖擊,保護系統PT。

配電過電壓抑制柜還采用了本公司專有技術,研制了具有專利技術的智能開關(PTK),從根本上解決了系統諧振或者單相接地故障消除后,三相電壓恢復平衡時,系統對地涌流通過PT并造成PT或PT熔斷器損壞的問題。

配電過電壓抑制柜正常運行時,柜內微機控制器實時不間斷檢測PT提供的電壓信號,一旦系統發生PT斷線、過電壓、低電壓、失壓、諧振,微機控制器根據PT提供的電壓信號,利用DSP技術快速準確處理能力實現對波形的實時采集,并準確地判析系統的故障情況,顯示故障類別,輸出相應的開關量接點信號,用于報警;

配電過電壓抑制柜具有RS485接口,配有標準Modbus通訊規約,與用戶微機監控系統實現數據遠距離傳送。




 
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