FG-XHG消弧消谐及过电压保护装置

产品简介

    长期以来，我国3～66KV的电网大多采用中性点不接地的运行方式。这种电网具有结构简单、投资小，供电可靠性高的优点。当电网发生稳定单相接地故障时，系统线电压不变，只是非故障相的对地电压升高到线电压，由于该系统中的电气设备的绝缘均可承受长期线电压的强度可以带故障运行两小时。但是，如果系统发生的单向接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生高达3.5倍相电压峰值的过电压，如此高的过电压如果数小时作用于电网，会对电气设备的绝缘造成损伤，甚至会造成正常相对地绝缘击穿，进而发展成为相间短路事故。在间歇性弧光接地过程中，还会形成多频段振荡回路，不仅会产生高幅值的相对地过电压，而且还可能出现高幅值相间过电压，使相间绝缘闪络，造成相间短路事故。

    随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日益严重起来。运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别是电网发生单相间歇性孤光接地时产生的孤光接地过电压，及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。为了解决上述问题，不少电网在电网中性点装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障电流减小，从而达到自然熄弧的目的。运行经验表明，虽然消弧线圈对抑制间歇性弧光接地过电压有一定作用，但在使用中也发现消弧线圈存在的一些问题。

    由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿却有难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。

    当电网发生断线、非全向、同杆线路的电容耦合等非接地故障，使电网的不对称电压升高，可能导致消弧线圈的自动调节控制器误判电网发生接地而动作，这时将会在电网中产生很高的中性点位移电压，造成系统中一相或两相电压升高很多，以致损坏电网中的其它设备。

    消弧线圈体积大，组件多，成本高，安装所占场地较大，运行维护复杂，而且随着电网的扩大，消弧线圈也要随之更换，不利于电网的远景规划。

    目前国内电网采取经小电阻接地的方式，虽然抑制了弧光接地过电压，克服了消弧线圈存在的问题，但却牺牲了对用户供电的可靠性，一律切除故障线路而且也不能分辨出金属性或弧光接地故障类型；使并不存在弧光接地过电压危害的金属性接地故障线路也被切除，扩大了停电范围和时间。由于加大了故障电流，对于弧光接地则加剧了故障点的烧损。

    为此，我公司研制出了FG-XHG消弧消谐及过电压保护装置，能将中性点非有效接地系统的相间、相地过电压限制在电网安全范围内，彻底解决了各种过电压对电网的威胁，提高了电网安全供电的可靠性。

工作原理

1、系统发生弧光接地时，微机控制器根据传来的电压信号判断接地的相别及弧光接地类型，同时发出指令使故障相的真空接触器闭合，把系统由不稳定的弧光接地故障变为稳定的金属性接地故障，故障相的对地电压降为零，原接地故障点的弧光消失，其他两相的对地电压升高至线电压。

真空开关动作后数秒（根据接地性能不同，动作时间不同），微机ZK令故障相的真空开关断开，若真空开关断开后，再无弧光接地故障现象，说明这一接地故障是暂时性的，系统恢复正常运行；若真空开关断开后，再次出现弧光接地故障，则微机控制器ZK认定这一故障为永久性弧光接地，此时再次发出指令使故障相的真空开关闭合，ZK将按照预先设定的程序发出报警信号，告知值班人员故障发生的相别。在真空开关接地点过程中出现的短暂过电压，由TBP进行限制。

故障相真空开关第二次闭合接地后不再分开，只有当故障线路自动或人工切除后，由中央控制室或当地给ZK发出复位指令，ZK收到复位指令后，令故障相真空开关断开，系统恢复正常运行。

2、当系统发生谐振时，微机控制器ZK在PT的开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻，利用消谐电阻破坏系统的谐振参数，消耗谐振功率，从而消除系统的谐振故障

3、本装置配备了专用的小电流接地选项模块，该选线模块与消弧装置可配使用。

装置特点

1、装置动作速度快，能快速消除间歇性弧光及稳定性弧光接地故障，抑制孤光接地过电压，防止事故进一步扩大，降低线路的事故跳闸率。

2、能将系统的大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平，保证了电网及设备的绝缘安全。

3、能够快速、有效地消除系统的谐振过电压，防止长时间谐振过电压对系统绝缘破坏，防止谐振过电压对电网中装设的避雷器及小感性负载的损伤。

4、装置动作后，允许200A的电容电流连续通过至少2小时以上，用户可以完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路。

5、能够准确查找单相接地故障线路，对防止事故的进一步扩大，减轻运行和维护人员的工作量有重要的意义。

6、由于其限制过电压的机理与电网电流的大小无关，因而其保护性能不受电网运行方式的改变和电网扩大的影响。

7、本装置中的电压互感器可以向计量仪表和继电保护装置提供系统的电压信号，能够替代常规的PT柜。

8、能够测量系统的单相接地电容电流。

9、结构简单，体积小，安装、调试方便，适用范围广。

10、相对于消弧线圈系统而言，性价比较高。

11、选线功能，无论系统发生的是何种类型的接地故障，均能够对接地线路进行准确地选择。

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