ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置根据系统可能扩展的容量及其发生故障时的严重情况来确定消弧线圈电感量的大小,即确定补偿电感电流的值,并通过实时在线监测,计算系统电容电流的大小,从而改变消弧线圈二次侧并联电容器电容值的大小,使其提供的电容电流值为消弧线圈感性电流值与系统实际容性电流值之差,即IC补=IL - IC系统。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置加装了瞬变电压抑制器(TVS)用以吸收浪涌电压和脉冲电压,采取了电磁隔离和光电隔离等抗干扰措施。其CPU采用了高集成度、全进口、高可靠性,专用于工业实时控制的PC104,其工作频率可达233MHZ,其平均无故障运行时间大于20万小时,极大地提高了装置的可靠性。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置采用多路高速12位A/D转换器,同时对中性点电流、中性点电压及出线零序电流进行高速采样,采样频率可达133kHZ。每周波采样150点,CPU采用快速傅里叶变换(FFT),能够准确计算出基波分量,从而**消除谐波干扰,使电容器开关能够准确动作,可靠投切电容器。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置采用模块化设计,各功能均设计成独立插件式模块,以适用不同用户的需求。各功能模块可灵活组合成不同系统,分为单台调谐式消弧线圈及自动选线成套系统、两台调谐式消弧线圈及自动选线成套系统。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置配备有选线模块,可完成两台消弧线圈的控制和48路出线的接地选线(并联运行的出线数不限),大大降低了设备的投资。装置采用了人工智能、视在功率、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等多种选线算法进行表决的综合选线方法,显著提高了接地选线的准确性和可靠性。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置阻尼箱的阻尼电阻保护采用可控硅自触发技术,实现双重短接保护,保证一、二次系统完全隔离。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置采用大屏幕汉字LCD显示屏,菜单界面,方便了运行维护人员的操作。装置配有汉字打印机,可自动或随时打印各种信息。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置设有RS-232、RS-422和RS-485串行接口,可作为一个子站与各种综合自动化系统连接,实现无人值班站的远方监控。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型成套装置带有大容量可读写存储器,可保存大量的历史数据,供运行技术人员分析使用。
本装置适用于6-66KV电压等级配电网的电容电流补偿,可广泛用于发电厂、电力系统的变电所以及矿山、石化等企业供电系统,对系统安全运行及提高供电可靠性有明显的效果。
消弧线圈的控制屏放在控制室,控制器的使用环境要求为:
·环境温度:-10℃~+45℃
·大气压力:80~110KPa
·环境湿度:90%(25℃),50%(40℃)
·工作电压交流220V±10%
·功率损耗:≤100W
·可控台数:2台(消弧线圈)
·通讯接口:RS-232,RS-422,RS-485
·通讯规约:问答式
·电容电流测量精度:±3%
·残流范围:<
·选线响应时间:1秒
·选线路数:48路
·选线准确率:
接地变压器及消弧线圈参数详见相应说明书。
ZNP-ZNP-XHK-Ⅱ-R型自动调谐及选线成套装置组成原理如图5.1所示,包括以下七个部分。
对于66KV、35KV配电网,变压器绕组通常为Y接法,有中性点引出,不需要接地变压器。对6、10KV配电网,变压器绕组通常为△接法,无中性点引出,这需要使用接地变压器引出中性点,接地变压器的一次侧设有无励磁调压。
接地变压器具备以下特征:(1)零序阻抗低,(2)激磁阻抗大,(3)功耗小。绕组为Z接线,它可带次级绕组,也可只有初级绕组。接地变压器每相由匝数相等的两个串联分绕组组成,每个磁芯上的两个分绕组之间及它们对次级分绕组的零序互磁通为零。
单相接地时,这种变压器的每个分绕组上的流过的电流是流过消弧线圈电流的1/3。
根据我国电力行业标准DL/T620-1997,接于YN,d接线的双绕组或YN,yn,d接线的三绕组变压器中性点上的消弧线圈的容量,不应超过变压器三相总容量的50%,并不得大于变压器任意一相绕组的容量。
调容消弧线圈是一带铁芯的电感线圈,其二次侧带有电容器组。消弧线圈接在变压器或发电机的中性点上,当系统发生单相接地时,流过消弧线圈的电感性电流与流入接地点的电容性电流相位相反,接地弧道中的残流即为电感电流与电容电流的差值,调整二次侧的电容值,可以使残流达到小值,接地电弧可靠熄灭,从而消除接地过电压。
消弧线圈的选型应参考系统的电容电流,根据电容电流大小来决定消弧线圈的补偿范围。一般来说,系统应按电压等级估算电容电流,每一电压等级总电容电流应为线路,母线及其它一次设备的电容电流之和(电容电流估算见附录)。实际计算时往往将变电站设备的电容电流纳入线路电容电流中的方法计算。
(1)调节原理
自动调谐控制器以脱谐度和残流作为是否需要调节消弧线圈补偿电流的判断依据。投运前先将脱谐度和接地残流设定为某一个范围,当系统的脱谐度或残流超出此范围,控制器发出指令,控制电容器开关来调整消弧线圈二次侧电容,使调整后的脱谐度及残流满足要求。
(3)接地选线原理
中性点经消弧线圈接地系统的故障选线是长期困扰供电系统的一道难题。国内外研究机构和生产厂家对此都进行了大量的研究并推出了基于不同选线原理的各种小电流接地系统故障选线装置,运行结果表明:现有的小电流接地选线装置均存在不同程度的不足,影响到装置选线的准确性。本公司在分析了国内众多厂家选线原理和方法的基础上,提出了自己的一套独具特色的选线方案,避免了同类装置的不足之处。
小电流接地选线模块配在控制器内,使用工控机计算分析故障时各条出线的零序电压电流参数,判断接地线路。其选线原理如下:
² 残流增量法
当系统发生接地时,适当改变消弧线圈补偿电流,使接地点残流发生变化,接地线路的电流幅值与相位也将随之发生变化,区别于其它正常线路,选线准确率达到。
² 综合选线法
本系统还采用人工智能、视在功率、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等其它选线方式进行综合选线,选线准确率非常高。
用户可以根据需要选择两种选线方式,极大地提高了系统选线的灵活性。控制器内配有继电器输出模块,可根据保护需要,迅速切除故障线路。
阻尼电阻是用来限制谐振过电压,保护整套装置安全有效地运行的一个重要组成部分。
当系统发生单相接地时,中性点电流增大,电压升高,当阻尼电阻两端电压大于设定值时,可控硅自触发导通,迅速将阻尼电阻短接,短接时间远远小于1毫秒。当单相接地消失后,可控硅在电流电压过零时自然关断,阻尼电阻重新接入,装置恢复到正常运行状态。阻尼电阻的这种保护方式,称为可控硅自触发保护,它不需要将交流电源或直流电源接入阻尼电阻箱,保证一次、二次完全隔离,完全避免了一次高压通过阻尼电阻箱串到工作电源造成重大事故的可能性,不存在任何可能造成恶性 事故的隐患。阻尼电阻箱占地面积小,不需要任何控制电缆,免维护,运行情况良好。
消弧线圈的补偿电容器放在调容柜内,各组电容器并联于消弧线圈二次侧,由真空开关控制电容器的投切。
根据电路原理,当二次侧投入不同容量的电容器时,消弧线圈一次侧的等效电感相应变化,补偿电流也将随之变化。各电容器组容量按等比排列,这样,按照排列组合原理可以组合出种不同的电容器容量(包括容量为0的情况),其中为电容器组数,在图5.4中=4。那么消弧线圈相应有个档位。由此可见,调容式消弧线圈的档位设置非常方便。
电容器组用真空开关来投切,不仅档位调节速度较快,即为真空开关闭合或打开所需的时间,而且档位调节可以一步到位,只要投切相应的电容器组即可。
由于消弧线圈内的电压互感器不能保证测量精度,可以另外选用0.5级的中性点电压互感器,用以测量中性点电压,当中性点电压超过设定值时,装置判断系统发生单相接地故障。
安装于消弧线圈与接地变之间,可以把消弧线圈与系统隔离,做到消弧线圈不投运而接地变仍能投运(接地变带站用变运行时)。
用于安装自动调谐控制器,接线端子和操作开关。控制屏的尺寸和颜色根据用户的要求而定。
面板中间为LCD液晶显示屏,下边为操作按键,功能控制由汉字菜单提示。左边为电源开关和指示灯,右边为打印机,可打印中性点电流、脱谐度、电容电流、残流、开关档位和时间等。
本成套装置接线完成后,上电即自动运行。当发生接地故障时自动打印记录故障信息。其参数配置可按以下操作修改。各参数配置完成后,除浏览参数外,运行时无需过多操作。
1、装置的运行应由专人负责,其他人员请勿进行设定参数,按动开关的操作。操作人员应熟知控制器操作方法,每次操作应有记录。
2、各参数经研究设定后应作记录,记录设定时间,设定值等,以便将来检查。设定了的参数若非需要请勿频繁变动。
3、消弧线圈每调一档约需要60ms,在开关工作过程中不进行实时计算。因此动作过程中脱谐度不再改变。
4、当发生单相接地时,显示屏显示接地信息,同时阻尼电阻被短接,直至故障解除。当本站发生单相接地时,自动调谐控制器自动闭锁消弧线圈调节。
5、对整套装置应定期进行检查,内容包括:
(1)显示参数检查,对比设定参数记录,看是否有变化。
(2)若消弧线圈的电容器组全部投入运行,而脱谐度仍小于10%,说明消弧线圈容量太大,不能满足要求,应报有关部门及时处理。
(3)中性点位移电压是否超过15%相电压。
(4)阻尼电阻、消弧线圈、接地变有无异常情况。
6、动作检查,人为检验电容器开关动作是否正常,自动调节是否正常。
7、消弧线圈、接地变等一次设备应按有关规程进行定期设备检修。
1、在正常情况下,消弧线圈自动调谐装置必须投入运行;
2、正常情况下消弧线圈自动调谐装置应投入自动运行状态;
3、消弧线圈和其它电气设备一样,由调度实行统一管理,操作前必须有当值调度员的命令才能进行操作;
4、消弧线圈自动调谐装置投入运行操作步骤:
(1)合上PK屏后交、直流电源开关;
(2)合上消弧线圈与中性点之间单相隔离开关;
(3)合上自动调谐控制器电源开关;
5、消弧线圈自动调谐装置**运行操作步骤:
(1)断开自动调谐控制器电源开关;
(2)拉开消弧线圈与中性点之间单相隔离开关;
(3)断开PK屏后交、直流电源开关;
6、禁止将一台消弧线圈同时接在两台接地变压器(或变压器)的中性点上;
7、接地变压器与系统母线之间应装断路器,不能用熔断器代替;
8、运行人员应熟知整套设备的功能及操作方法,特别是自动调谐控制器面板上的键盘操作;
9、运行中阻尼控制器的直流220V电源必须保持接通以保证交流断电时,阻尼控制器仍能正常工作(自动调谐控制器断电时也要确保直流220V电源接通,对可控硅保护方案无此项要求);
10、消弧线圈投入运行前,调度部门必须对下列定值进行整定;
(1) 参数范围整定
残流范围(A) |
脱谐度ε范围(%) |
≤5 |
2-10 |
消弧线圈电流级差为等差时,设定残流范围作为调节依据。
(2)稳定时延一般整定2到5分钟。
(3)保护恢复时间一般整定为10秒。
为确保装置正常运行,设定值不得随意改动。如发现设定值与本规程不同时,应及时向有关部门汇报。
11、自动调谐控制器在运行中应**并记录下列内容:
(1)脱谐度: 显示值应在脱谐度设定范围之内;
(2)电容电流:能够准确显示;
(3)残流:等于消弧线圈当前档位下补偿电流与电容电流之差;
(4)中性点电流:通常小于5安培;
(5)中性点电压:小于15%相电压;
(6)电容器开合状态:能够正确显示;
(7)自动调谐控制器+5V和±12V电源指示灯:正常时控制器三个红色指示灯亮;
(8)打印机在线指示灯:正常时打印机上一个绿色指示灯亮;
12、接地变和消弧线圈在运行中应**并记录下列内容:
(1)、运行无杂音;
(2)、油位应正常,油色透明不发黑;
(3)、应无渗油和漏油现象;
(4)、套管应清洁、无破损和裂纹;
(5)、引线接触牢固,接地装置完好;
(6)、吸湿剂不应受潮;
(7)、上层油温应正常;
(8)、表计指示准确。
13、运行人员每半年进行一次消弧线圈运行工况分析,分析内容包括:系统接地的次数、起止的时间、故障的原因、微机调谐器各参数的记录、整套装置运行是否正常等。分析报告向主管部门和生技处各抄送一份。
1、系统发生单相接地时,禁止操作或手动调节该段母线上的消弧线圈。
2、拉合消弧线圈与中性点之间单相隔离开关时,如有下列情况之一时禁止操作。
(1)系统有单相接地现象,已听到消弧线圈的嗡嗡声。
(2)中性点位移电压大于15%相电压。
3、发生单相接地必须及时排除,接地时限一般不超过2小时。
4、发生单相接地时,应**并记录下列数据:
(1)接地变和消弧线圈运行情况。
(2)阻尼电阻箱运行情况。
(3)PK屏面板上,电阻短接指示灯。
(4)自动调谐控制器显示参数:电容电流、残流、脱谐度、中性点电压和电流、电容器开合状态等。
(5)单相接地开始和结束时间。
(6)单相接地线路及单相接地原因。
(7)天气状况。
1、若巡视中发现下列情况之一时,应向调度和上级主管部门汇报
(1)消弧线圈二次侧电容未投入运行,且脱谐度小于10%(说明消弧线圈的容量已不能满足要求)。
(2)中性点电压大于15%相电压。
(3)接地变或消弧线圈有异常响声。
(4)阻尼电阻箱异常。
(5)自动调谐控制器异常。
(6)PK屏端子排上保险丝熔断。
(7)打印机缺纸。
2、当自动调谐控制器自动功能异常时,根据调度命令,可以改为手动。
3、PK屏电源保险丝熔断,应立即更换。
4、打印机缺纸,需及时更换纸卷。
1、接地变和消弧线圈应定期进行预防性试验,试验项目包括:
(1)绕组的直流电阻测量。
(2)绕组的绝缘电阻测量。
(3)绝缘油的试验。
2、中性点PT应定期进行预防性试验,试验项目包括:
(1)绕组的绝缘电阻测量。
(2)变比测量。
3、阻尼电阻箱的检验每年进行一次,试验项目有:
(1)检查各紧固件是否牢固,并旋紧松动的紧固件。
(2)检查接线是否松动,并旋紧松动的接线端子。
(3)测量阻尼电阻值。
(4)对阻尼电阻上加电压到一定值时可控硅导通,电压无法继续升高。
4、PK屏的检验每年进行一次,试验项目有:
(1)检查各紧固件是否牢固,并旋紧松动的紧固件。
(2)检查接线是否松动,并旋紧松动的接线端子。
(3)PK屏内继电器的灰尘进行清除。
5、自动调谐控制器的检验每年进行一次,试验项目有:
(1)检查电流、电压二次回路是否正常。
(2)检查远动遥信回路和回路是否正常。
(3)改变系统运行方式,检查自动调谐控制器是否能正确响应。
(4)模拟中性点PT二次电压(或开口三角),当大于35%相电压时,是否接地报警。
6、内过压保护器(避雷器)、高压电缆、一次接线和绝缘子等设备参照有关规程定期进行检验。
为了使用户放心地使用我公司的产品,公司制定了完善的售前和售后服务条例,协助用户现场安装调试,负责对用户进行原理、使用及维护等方面的**,定期对用户进行回访,指导并协助用户进行年度维护。本公司已经通过ISO9001认证,我们的服务宗旨为“以优质的质量使用户放心,以完善的售后服务使用户满意”。让我们携手努力,为社会提供更好的服务。
为了更好的为您服务,请提供以下数据:
1、电容电流估计范围。
2、系统电压等级,目前系统不对称电压。
3、消弧线圈到控制屏的距离。
4、控制屏的颜色与尺寸。
5、接地变是否带站用变。
6、变电站站用交、直流电源参数
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