系統(tong)過電壓綜(zong)合防護治理(li)
概(gai)述
我(wo)國3.6~40.5kV系統(tong)(tong)(tong)存在(zai)如下幾種過(guo)(guo)電壓(ya)：斷路器(qi)開斷動(dong)作(zuo)過(guo)(guo)程產生的(de)(de)(de)操作(zuo)過(guo)(guo)電壓(ya)、單相(xiang)接(jie)地(di)時產生的(de)(de)(de)弧光(guang)過(guo)(guo)電壓(ya)和(he)雷擊(ji)時產生的(de)(de)(de)大氣過(guo)(guo)電壓(ya)等(deng)。目前尚無針對這些(xie)過(guo)(guo)電壓(ya)的(de)(de)(de)完(wan)整保(bao)護(hu)方案，經常會發生電纜(lan)放炮、電動(dong)機絕緣擊(ji)穿(chuan)、避雷器(qi)爆炸和(he)電壓(ya)互感器(qi)燒毀等(deng)事故。此類事故發生的(de)(de)(de)原因，除了與系統(tong)(tong)(tong)中裝設的(de)(de)(de)過(guo)(guo)電壓(ya)保(bao)護(hu)類產品的(de)(de)(de)性能(neng)有關系外，系統(tong)(tong)(tong)本身(shen)的(de)(de)(de)復雜性也對過(guo)(guo)電壓(ya)有著重要的(de)(de)(de)影響。對于不同的(de)(de)(de)系統(tong)(tong)(tong)，使用過(guo)(guo)電壓(ya)保(bao)護(hu)產品時需考慮系統(tong)(tong)(tong)輸電線路的(de)(de)(de)類型、輸配電線路的(de)(de)(de)網(wang)路結構、負載的(de)(de)(de)性質(zhi)和(he)系統(tong)(tong)(tong)接(jie)地(di)方式等(deng)。
針對如此(ci)復雜的系(xi)統(tong)，難以(yi)(yi)獨立的使用(yong)某種(zhong)(zhong)或(huo)某幾(ji)種(zhong)(zhong)過電(dian)壓(ya)(ya)保護產(chan)品(pin)來全面抑制(zhi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的系(xi)統(tong)過電(dian)壓(ya)(ya)，如避雷器(qi)、組合式過電(dian)壓(ya)(ya)吸(xi)收器(qi)、消弧線圈及(ji)(ji)各(ge)種(zhong)(zhong)原理(li)的消弧裝置以(yi)(yi)及(ji)(ji)PT消諧(xie)器(qi)等(deng)。盡管在這(zhe)些系(xi)統(tong)中裝設各(ge)種(zhong)(zhong)過電(dian)壓(ya)(ya)保護產(chan)品(pin)，但因(yin)產(chan)品(pin)保護特性不能很好的匹(pi)配，而無法徹(che)底(di)有效地抑制(zhi)系(xi)統(tong)過電(dian)壓(ya)(ya)，同一(yi)系(xi)統(tong)中裝設不同廠家(jia)的過電(dian)壓(ya)(ya)保護產(chan)品(pin)更是如此(ci)。
針(zhen)對目前中低壓系統過電(dian)壓防治的現(xian)狀，我公司(si)研(yan)制(zhi)生產了專(zhuan)用配電(dian)過電(dian)壓抑(yi)制(zhi)柜(ju)(簡稱(cheng)抑(yi)制(zhi)柜(ju))，該柜(ju)可彌補系統中過電(dian)壓保護元件及裝置的不足，提升了系統的過電(dian)壓保護水(shui)平。
裝置(zhi)的使用(yong)范(fan)圍(wei)
配電過電壓抑制(zhi)柜(ju)(ju)適用(yong)于發電、變電和用(yong)電企業的3.6-40.5kV電力系統，并可替代電壓互(hu)感器柜(ju)(ju)、專用(yong)避(bi)雷器柜(ju)(ju)等(deng)。
裝置的組(zu)成及特點(dian)
配電(dian)過(guo)電(dian)壓(ya)抑(yi)制柜(ju)主要由微機控制器(qi)、高(gao)壓(ya)隔離(li)(li)開關或(huo)者隔離(li)(li)手車、專(zhuan)用(yong)過(guo)電(dian)壓(ya)吸(xi)收器(qi)、電(dian)壓(ya)互感器(qi)、智(zhi)能開關、高(gao)壓(ya)阻尼(ni)消(xiao)諧電(dian)阻器(qi)等組成。本(ben)裝置是根據用(yong)戶系統需求，提供(gong)全面(mian)的過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu)方案。
本裝置主要(yao)特(te)點：
1、消除系統過電(dian)壓保護(hu)死區，保護(hu)配電(dian)系統的(de)高壓設(she)備絕緣；
2、采用(yong)專利(li)技術(shu)，系統單(dan)相接地(di)故(gu)障消除時，可(ke)以有效地(di)限(xian)制通過(guo)PT的對地(di)涌(yong)流(liu)，保護PT和(he)熔斷器(qi)不(bu)被燒(shao)毀；
3、裝置的核心部(bu)分，采用國(guo)外最先進的32位微處(chu)理器（MCU），該芯片具有集成度高、抗干擾(rao)能力強、運(yun)算速度快(kuai)、功耗低等優點。
4、吸(xi)收系(xi)統(tong)過(guo)電壓能(neng)量大，達到3200A/2ms及以上；
5、取代PT柜，具(ju)有(you)過電壓(ya)、低(di)電壓(ya)、失壓(ya)等保(bao)護功能，性價比高(gao)；
6、裝置具(ju)有全頻(pin)消諧功能；
7、裝置中的微機(ji)控制(zhi)器按時(shi)間(jian)順(shun)序可追(zhui)憶80次故障記錄(lu)，且掉電(dian)后信(xin)息不丟失。
裝置的基(ji)本原理
系統正常運行時，裝(zhuang)置正常工(gong)作，裝(zhuang)置顯示(shi)系統電壓。
當本(ben)配電(dian)(dian)(dian)段母線受到外部各種過電(dian)(dian)(dian)壓(ya)侵入時，裝置(zhi)采用本(ben)公司特制的(de)低(di)動態ZnO電(dian)(dian)(dian)阻，利用低(di)動態ZnO電(dian)(dian)(dian)阻的(de)物(wu)理特性(xing)對系(xi)統(tong)過電(dian)(dian)(dian)壓(ya)尖峰進行抑制，降低(di)殘壓(ya)值，以達(da)到保(bao)護(hu)系(xi)統(tong)設備的(de)絕(jue)緣。
當系(xi)統(tong)(tong)接地故障恢復(fu)時，裝置(zhi)采(cai)用本公司專(zhuan)有技術(shu)的PTK，瞬(shun)間將(jiang)電(dian)(dian)壓(ya)互(hu)感(gan)器(qi)中性點斷開，串入高壓(ya)阻尼消諧電(dian)(dian)阻器(qi)，從根本上解決了(le)系(xi)統(tong)(tong)諧振(zhen)或(huo)(huo)單相(xiang)接地故障消除(chu)后，三(san)相(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)恢復(fu)平衡時，系(xi)統(tong)(tong)對地涌流通過PT并(bing)造成PT或(huo)(huo)PT熔(rong)斷器(qi)損壞的問(wen)題。
當系(xi)統(tong)受(shou)到過電(dian)壓(ya)侵入時(shi)(shi)(shi)(shi)，PT易(yi)發生飽(bao)和現(xian)象(xiang)，此時(shi)(shi)(shi)(shi)PT阻(zu)抗迅速(su)下降，通過PT的(de)電(dian)流急(ji)速(su)升(sheng)高，易(yi)出(chu)現(xian)PT燒毀甚至爆炸(zha)事故。當PT飽(bao)和時(shi)(shi)(shi)(shi)，裝置微機(ji)控制(zhi)器(qi)(qi)采(cai)集到PT開口電(dian)壓(ya)升(sheng)高，立即命令PTK瞬間斷開PT中性點，串入高壓(ya)阻(zu)尼消(xiao)諧電(dian)阻(zu)器(qi)(qi)。此時(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)阻(zu)器(qi)(qi)不僅承(cheng)擔了分壓(ya)作用，同時(shi)(shi)(shi)(shi)大(da)大(da)限制(zhi)PT流過的(de)電(dian)流，以(yi)達(da)到保護PT及PT熔斷器(qi)(qi)不被損壞的(de)功能。
同(tong)時裝置自動監(jian)測系統(tong)開(kai)口電(dian)(dian)壓，當U△由(you)低電(dian)(dian)位(wei)變(bian)成高(gao)電(dian)(dian)位(wei)時，表明(ming)系統(tong)發生(sheng)故障，此時微(wei)機(ji)控制器ZK立即啟(qi)動，根據PT二次輸出信號Ua. Ub. Uc的變(bian)化進行故障類型(xing)和(he)相(xiang)別的判斷(duan)。
裝(zhuang)置的基本功能
1、抑制(zhi)系統各種保護器動作(zuo)時的過電壓(ya)尖峰。
配電(dian)過電(dian)壓(ya)(ya)抑制(zhi)(zhi)柜采(cai)用(yong)(yong)本公司研(yan)制(zhi)(zhi)的專用(yong)(yong)大(da)容量(liang)過電(dian)壓(ya)(ya)吸收(shou)器，能(neng)夠抑制(zhi)(zhi)過電(dian)壓(ya)(ya)尖(jian)峰，該過電(dian)壓(ya)(ya)吸收(shou)器采(cai)用(yong)(yong)低動(dong)態電(dian)阻氧化鋅(xin)閥片，能(neng)夠大(da)大(da)降低殘(can)壓(ya)(ya)值，并且能(neng)夠吸收(shou)系(xi)統過電(dian)壓(ya)(ya)時所產生的大(da)量(liang)能(neng)量(liang)。
2、優化保(bao)護曲線，消除保(bao)護死(si)區。
配電(dian)過(guo)電(dian)壓(ya)抑制柜能與系(xi)統(tong)中(zhong)的過(guo)電(dian)壓(ya)吸收(shou)器及(ji)消弧(hu)裝置(zhi)等配合使用，更加優化和(he)完善(shan)了系(xi)統(tong)中(zhong)各種過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)(bao)護(hu)裝置(zhi)的保(bao)(bao)護(hu)特(te)性，可以更好的消除(chu)系(xi)統(tong)過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)(bao)護(hu)死區。
3、抑制系統接地電流(liu)的(de)涌流(liu)對電壓互(hu)感器的(de)沖擊，保護系統PT。
配電過(guo)電壓抑制(zhi)柜還采用(yong)了(le)本公司專有技術(shu)，研制(zhi)了(le)具有專利技術(shu)的(de)智(zhi)能開關(guan)（PTK），從根本上解決了(le)系統(tong)(tong)諧振(zhen)或者單相接地故障(zhang)消除后，三相電壓恢復平(ping)衡時，系統(tong)(tong)對(dui)地涌流通過(guo)PT并造成PT或PT熔斷器損壞的(de)問題。
配電過(guo)電壓(ya)抑制(zhi)柜(ju)正常運(yun)行(xing)時(shi)，柜(ju)內(nei)微(wei)(wei)機(ji)控制(zhi)器實時(shi)不間(jian)斷檢測PT提(ti)供的(de)電壓(ya)信(xin)號，一旦系統發生PT斷線、過(guo)電壓(ya)、低電壓(ya)、失壓(ya)、諧振，微(wei)(wei)機(ji)控制(zhi)器根(gen)據PT提(ti)供的(de)電壓(ya)信(xin)號，利用(yong)DSP技術快速準(zhun)(zhun)確處理能力實現對波形的(de)實時(shi)采集(ji)，并準(zhun)(zhun)確地判析系統的(de)故(gu)障(zhang)情況，顯示(shi)故(gu)障(zhang)類別，輸出相應的(de)開關量接(jie)點信(xin)號，用(yong)于報警；
配(pei)電過電壓抑(yi)制柜具有RS485接口，配(pei)有標準Modbus通訊規(gui)約(yue)，與用(yong)戶微機監(jian)控(kong)系統(tong)實(shi)現數據遠(yuan)距(ju)離傳送。
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