系統過電壓(ya)綜(zong)合(he)防護治理
概述
我國3.6~40.5kV系(xi)統存在如下(xia)幾種過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓：斷(duan)路(lu)器開(kai)斷(duan)動作過(guo)程產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的操作過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓、單相接地時產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的弧光過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓和雷擊(ji)時產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的大氣過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓等。目(mu)前(qian)尚無針對(dui)這些過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓的完整保(bao)護(hu)(hu)方案，經(jing)常(chang)會(hui)發生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)放炮、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動機絕緣擊(ji)穿、避雷器爆炸和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓互感(gan)器燒毀(hui)等事(shi)故。此(ci)類事(shi)故發生(sheng)(sheng)的原因，除了與系(xi)統中(zhong)裝(zhuang)設的過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓保(bao)護(hu)(hu)類產(chan)(chan)品的性(xing)能有關系(xi)外，系(xi)統本身的復(fu)雜性(xing)也(ye)對(dui)過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓有著重(zhong)要的影(ying)響。對(dui)于不同的系(xi)統，使用(yong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓保(bao)護(hu)(hu)產(chan)(chan)品時需考慮系(xi)統輸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)線路(lu)的類型(xing)、輸配電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)線路(lu)的網路(lu)結(jie)構、負載(zai)的性(xing)質和系(xi)統接地方式等。
針對如(ru)此復(fu)雜的系(xi)統，難以獨立的使用某種(zhong)或某幾種(zhong)過(guo)電(dian)壓保護(hu)(hu)產(chan)品來全面抑(yi)制(zhi)各(ge)種(zhong)類型的系(xi)統過(guo)電(dian)壓，如(ru)避雷(lei)器(qi)、組合式過(guo)電(dian)壓吸收器(qi)、消弧線圈及(ji)各(ge)種(zhong)原理的消弧裝置以及(ji)PT消諧(xie)器(qi)等。盡管在(zai)這些系(xi)統中(zhong)裝設各(ge)種(zhong)過(guo)電(dian)壓保護(hu)(hu)產(chan)品，但(dan)因產(chan)品保護(hu)(hu)特性不能很(hen)好(hao)的匹配，而(er)無法徹底有(you)效地抑(yi)制(zhi)系(xi)統過(guo)電(dian)壓，同(tong)一系(xi)統中(zhong)裝設不同(tong)廠家(jia)的過(guo)電(dian)壓保護(hu)(hu)產(chan)品更是(shi)如(ru)此。
針對目前中(zhong)低(di)壓(ya)(ya)系(xi)統過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)(ya)防治的現狀，我(wo)公(gong)司研制(zhi)生產(chan)了專用配電(dian)過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)(ya)抑制(zhi)柜(簡稱抑制(zhi)柜)，該柜可彌補(bu)系(xi)統中(zhong)過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)(ya)保(bao)護(hu)元件及裝置的不足，提升(sheng)了系(xi)統的過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)(ya)保(bao)護(hu)水(shui)平。
裝置的使用范圍
配電(dian)(dian)(dian)過(guo)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)抑制(zhi)柜適用于發電(dian)(dian)(dian)、變(bian)電(dian)(dian)(dian)和用電(dian)(dian)(dian)企業的3.6-40.5kV電(dian)(dian)(dian)力(li)系統，并(bing)可替代電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)互感(gan)器(qi)柜、專(zhuan)用避雷器(qi)柜等。
裝置的組成及特(te)點
配電(dian)過電(dian)壓(ya)(ya)抑制(zhi)柜主要由微(wei)機控制(zhi)器(qi)、高(gao)壓(ya)(ya)隔離開關(guan)或者隔離手車、專用(yong)過電(dian)壓(ya)(ya)吸(xi)收器(qi)、電(dian)壓(ya)(ya)互感器(qi)、智(zhi)能開關(guan)、高(gao)壓(ya)(ya)阻尼消諧電(dian)阻器(qi)等組成。本(ben)裝置是(shi)根據用(yong)戶系統需求，提供(gong)全面(mian)的過電(dian)壓(ya)(ya)保護方案。
本裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)特點：
1、消除系(xi)統過(guo)電(dian)壓保(bao)護死區，保(bao)護配電(dian)系(xi)統的(de)高壓設備絕緣；
2、采用專利(li)技術，系(xi)統(tong)單相接(jie)地故障消(xiao)除時，可以有效地限制通過(guo)PT的(de)對地涌流，保護(hu)PT和熔斷器不被燒毀；
3、裝置的核心部分，采用國(guo)外最先進(jin)的32位微處理器（MCU），該(gai)芯片具有集成度高、抗(kang)干擾(rao)能力強、運算速(su)度快、功(gong)耗(hao)低(di)等優點。
4、吸收系統過電(dian)壓能量大(da)，達到3200A/2ms及以上；
5、取(qu)代(dai)PT柜，具(ju)有過(guo)電壓(ya)、低電壓(ya)、失(shi)壓(ya)等保(bao)護(hu)功能，性價比高(gao)；
6、裝(zhuang)置(zhi)具有全頻(pin)消諧功能；
7、裝置中的微機控制器按(an)時間順序(xu)可追(zhui)憶80次故(gu)障記錄，且掉(diao)電后信息不丟失。
裝置(zhi)的基本原理(li)
系(xi)統正常運行時，裝(zhuang)置正常工作，裝(zhuang)置顯(xian)示系(xi)統電壓(ya)。
當本配電(dian)段母線(xian)受到(dao)外部(bu)各種過(guo)電(dian)壓侵入時，裝置(zhi)采用本公司特(te)制的(de)(de)低(di)(di)動態(tai)ZnO電(dian)阻(zu)，利用低(di)(di)動態(tai)ZnO電(dian)阻(zu)的(de)(de)物理特(te)性對(dui)系統(tong)過(guo)電(dian)壓尖峰進行(xing)抑制，降低(di)(di)殘壓值，以(yi)達到(dao)保護系統(tong)設備的(de)(de)絕緣。
當系(xi)統接地故障恢復時，裝置采用(yong)本公司專有技術的PTK，瞬間(jian)將電壓互(hu)感器中性點斷開，串(chuan)入(ru)高壓阻尼消(xiao)諧(xie)電阻器，從根本上解(jie)決了系(xi)統諧(xie)振或單相接地故障消(xiao)除后，三相電壓恢復平(ping)衡時，系(xi)統對(dui)地涌流通過(guo)PT并(bing)造成PT或PT熔斷器損壞的問題。
當系統受到(dao)過電(dian)(dian)(dian)壓侵入時，PT易發生飽(bao)和現象，此(ci)時PT阻(zu)抗(kang)迅速下降，通(tong)過PT的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流急速升(sheng)高(gao)(gao)，易出現PT燒毀甚至爆炸事故。當PT飽(bao)和時，裝置(zhi)微機(ji)控(kong)制器(qi)(qi)采集到(dao)PT開(kai)口電(dian)(dian)(dian)壓升(sheng)高(gao)(gao)，立即命令PTK瞬間斷開(kai)PT中性點，串(chuan)入高(gao)(gao)壓阻(zu)尼消諧電(dian)(dian)(dian)阻(zu)器(qi)(qi)。此(ci)時電(dian)(dian)(dian)阻(zu)器(qi)(qi)不僅承擔了分壓作用(yong)，同時大大限制PT流過的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流，以(yi)達到(dao)保護PT及(ji)PT熔斷器(qi)(qi)不被(bei)損壞的(de)(de)功(gong)能。
同(tong)時裝置自(zi)動監測(ce)系統(tong)開(kai)口電(dian)壓(ya)，當U△由低(di)電(dian)位(wei)變(bian)成高電(dian)位(wei)時，表明(ming)系統(tong)發生(sheng)故障，此時微機控(kong)制器ZK立即啟(qi)動，根據PT二次輸(shu)出信號(hao)Ua. Ub. Uc的(de)變(bian)化進(jin)行故障類型和相(xiang)別的(de)判斷(duan)。
裝(zhuang)置的基本功能
1、抑制系統各種保護器動作時(shi)的過電壓(ya)尖峰。
配電(dian)(dian)過電(dian)(dian)壓(ya)抑制柜(ju)采用本公司(si)研制的專用大(da)容量(liang)(liang)過電(dian)(dian)壓(ya)吸(xi)收器(qi)，能夠抑制過電(dian)(dian)壓(ya)尖峰，該過電(dian)(dian)壓(ya)吸(xi)收器(qi)采用低動態電(dian)(dian)阻(zu)氧化(hua)鋅閥(fa)片，能夠大(da)大(da)降(jiang)低殘壓(ya)值(zhi)，并且能夠吸(xi)收系統過電(dian)(dian)壓(ya)時所產生的大(da)量(liang)(liang)能量(liang)(liang)。
2、優化(hua)保護(hu)曲線，消除保護(hu)死區(qu)。
配電過(guo)電壓(ya)抑制柜能與系(xi)統中的(de)(de)(de)過(guo)電壓(ya)吸收器及消弧裝(zhuang)置(zhi)(zhi)等(deng)配合(he)使用，更加(jia)優化和完善(shan)了系(xi)統中各種過(guo)電壓(ya)保護(hu)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)保護(hu)特性，可以更好的(de)(de)(de)消除系(xi)統過(guo)電壓(ya)保護(hu)死區。
3、抑制系統接地電(dian)流的(de)涌流對電(dian)壓互感器的(de)沖擊，保(bao)護系統PT。
配電過電壓抑制(zhi)柜還采用了本公(gong)司(si)專(zhuan)有(you)技術，研制(zhi)了具有(you)專(zhuan)利技術的(de)智能開關（PTK），從根(gen)本上(shang)解決(jue)了系(xi)統諧(xie)振或者單相接地故障消除(chu)后，三相電壓恢復(fu)平衡時，系(xi)統對(dui)地涌(yong)流通(tong)過PT并造成PT或PT熔斷器(qi)損壞的(de)問題。
配(pei)電過(guo)電壓(ya)抑制(zhi)柜正常運行時，柜內(nei)微(wei)機控(kong)制(zhi)器(qi)實(shi)時不間斷(duan)檢測PT提供(gong)的(de)電壓(ya)信號，一(yi)旦系統發生PT斷(duan)線、過(guo)電壓(ya)、低電壓(ya)、失壓(ya)、諧(xie)振(zhen)，微(wei)機控(kong)制(zhi)器(qi)根據(ju)PT提供(gong)的(de)電壓(ya)信號，利用(yong)DSP技術快(kuai)速(su)準確處理(li)能力實(shi)現對(dui)波(bo)形(xing)的(de)實(shi)時采(cai)集，并準確地判析系統的(de)故障情況，顯示故障類別，輸出相(xiang)應(ying)的(de)開關量接點信號，用(yong)于報警；
配電過電壓(ya)抑制柜具有(you)RS485接口(kou)，配有(you)標準(zhun)Modbus通訊規約，與用戶微(wei)機監控系統實現數據遠距離(li)傳(chuan)送(song)。
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