智能過電壓綜合抑制柜SHKXGB

1、智能過電壓綜合抑治柜SHK-XGB說 明 書上海合凱電力保護設備有限公司2013年11月n 概 述我國3-35kV系統(tǒng)中存在如下幾種過電壓：斷路器動作過程中產生的操作過電壓、電容元件和非線性電感在一定條件下產生的諧振過電壓、雷電時產生的大氣過電壓和單相接地時產生的弧光過電壓等。目前尚無針對這些過電壓的完整的保護方案，從而會發(fā)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(fā)生的原因，除了與系統(tǒng)中安裝的過電壓保護裝置的性能有關外，系統(tǒng)本身的復雜性對過電壓裝置的選擇有著重要的影響，對于不同的系統(tǒng)，選擇過電壓保護時需考慮系統(tǒng)輸電線路的類型，輸配電線路的網(wǎng)絡結構，負載的性能和系統(tǒng)

2、的接地方式等。針對如此復雜的系統(tǒng)，難以孤立的使用某種或某幾種過電壓保護裝置來全面抑制各種類型的系統(tǒng)過電壓，且這些不同廠家生產的過電壓保護產品，因保護特性不能相互匹配，而無法徹底有效的抑制系統(tǒng)過電壓。針對目前中壓系統(tǒng)過電壓防治的現(xiàn)狀，我公司研制生產了智能過電壓綜合抑治柜（簡稱抑治柜，型號為SHK-XGB），該柜可消除系統(tǒng)中過電壓保護元件及裝置的保護死區(qū)，優(yōu)化系統(tǒng)過電壓的保護特性。本裝置中所有的主要器件由我公司針對消弧工況研發(fā)、試驗和生產，使用了我公司3項專利。專利號分別為：ZL 2011 2 0205412.0、ZL 2011 2 0203815.1、ZL 2012 2 0721125.X 。n

3、 產品的功能、特點u 主要元器件功能n 高能容能量吸收器 SHK-LEP 高能容能量吸收器（SHK-LEP），能夠有效平緩過電壓的上升前沿并消平電壓尖峰，并能夠耐受過電壓產生的超大能量，該專用元件與本公司生產的過電壓保護器及消弧柜的保護特性相匹配，可以全面消除系統(tǒng)過電壓保護的死區(qū)。2ms的方波電流可以達到3200A。n 半導體自限流強阻尼抑制器 SHK-SIDRSHK-SIDR半導體自限流強阻尼抑制器能夠消除電壓互感器產生的鐵磁諧振。限制電壓互感器一次繞組的激磁電流突增，防止因電壓互感器一次繞組電流增加，熔斷器熔斷后因能量不足不能滅弧引發(fā)的母線短路事故。裝置安裝在PT中性點與地之間，采用了正溫

4、度技術，利用電阻的阻尼作用，可破壞其諧振條件，使諧振消除。在正常運行狀態(tài)下電阻為0，不改變PT的零序回路，因此不會影響互感器的測量精度，也不會放大中性點不平衡電壓；在諧振發(fā)生時，電阻趨于，相當于互感器不接地，也就破壞了零序諧振回路。n 防磁飽和式PT SHK-USPTSHK-USPT系列防磁飽和式電壓互感器是一種特殊的變壓器，按比例變換電壓。它被廣泛應用于供電系統(tǒng)中向測量儀表和繼電器的電壓線圈供電，實現(xiàn)測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設備的安全。產品采用的勵磁技術，其主絕緣為樹脂材料，采取真空澆注后再壓力注射，保證產品的絕緣性能優(yōu)

5、良。確保產品各種工況的用戶單位。同時產品的抗飽和系數(shù)可以做到3.5倍。產品采用了優(yōu)質硅鋼片，降低工作磁密，從而保證了在最大的過電壓下互感器不飽和，不會與輸電線路的電容發(fā)生諧振。 鐵芯及線圈采用特殊性設計，能承受更高的諧振過電壓。產品的抗飽和系數(shù)高于GB1207和IEC86的標準要求。n 智能微機控制器 GKLP控制器是本裝置核心控制部件，通過采集的電壓信號，實時顯示系統(tǒng)的三相相電壓、線電壓，實時對系統(tǒng)的諧波含量進行監(jiān)測，可以監(jiān)測到50次以下的諧波含量及顯示系統(tǒng)的諧波畸變率。裝置具有運行故障追憶功能，顯示最近20次歷史故障記錄；為用戶的安全運行提供了分析保障。裝置根據(jù)提供的電壓信號，一旦發(fā)生PT

6、斷線、過壓、欠壓、低電壓、諧振、弧光接地等現(xiàn)象，智能電壓監(jiān)測裝置利用DSP高速、重復的數(shù)據(jù)處理能力實現(xiàn)傅立葉分析，通過對電壓互感器PT的二次電壓進行采集、判斷，及時準確地對系統(tǒng)各種狀態(tài)進行分析，判斷出系統(tǒng)的故障情況，并顯示故障類別，輸出相應的開關量接點信號，用于報警。同時利用MCU的強大邏輯運算能力快速實現(xiàn)液晶顯示，遠程通信和數(shù)據(jù)保護等功能。n 隔離開關或隔離手車 SHK-GLC 用來控制裝置的投運和退出，在裝置需要檢修或調試時，與系統(tǒng)隔離并形成明顯的斷開點。u 產品特點消除系統(tǒng)過電壓保護死區(qū)；吸收大能量的系統(tǒng)過電壓；取代了PT柜，性價比高；實時監(jiān)測母線電壓，具有帶電顯示功能；模塊化設計，結構

7、緊湊，技術先進，高速DSP核處理器使運算實時性和動作準確性得以保證；實時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，對出現(xiàn)的異常運行狀態(tài)做出準確判斷，并及時輸出相應的開關量接點信號，用于報警；工業(yè)標準的RS485通訊接口，可以向上位機傳送系統(tǒng)的運行狀態(tài)；具有良好的電磁兼容性，適合在強電磁干擾的復雜環(huán)境中應用；雙硬件看門狗電路確保軟件運行的可靠性；液晶顯示，運行狀態(tài)清晰，菜單式操作，方便易用；顯示系統(tǒng)的三相相電壓、線電壓；實時對系統(tǒng)諧波含量進行監(jiān)測，可以顯示50次及及以下的諧波含量（選配）；可以實時顯示系統(tǒng)的諧波畸變率，使用戶及時了解系統(tǒng)電能質量狀況，為用戶安全可靠運行提供了保障（選配）；消除系統(tǒng)鐵磁諧振的功能；裝置利用了勵

8、磁技術的防磁飽和式的PT，當系統(tǒng)過電壓達到3.5倍時PT也不會飽和，大大降低了PT燒毀的事故。n 產品的原理、構成n 產品的工作原理抑治柜在正常運行時，柜內智能微機裝置實時不間斷的檢測PT提供的電壓信號，一旦發(fā)生PT斷線、過壓、欠壓、低電壓、諧振、弧光接地等現(xiàn)象，智能微機裝置利用DSP高速、重復的數(shù)據(jù)處理能力實現(xiàn)傅立葉分析，通過對電壓互感器PT的二次電壓進行采集、判斷，及時準確地對系統(tǒng)各種狀態(tài)進行分析，判斷出系統(tǒng)的故障情況，并顯示故障類別，輸出相應的開關量接點信號，用于報警。同時利用MCU的強大邏輯運算能力快速實現(xiàn)液晶顯示、遠程通信和數(shù)據(jù)保護等功能。 當系統(tǒng)出現(xiàn)諧振時，抑治柜智能微機裝置根據(jù)系

9、統(tǒng)諧振的不同頻率實現(xiàn)快速消除諧振，并輸出相應的開關量接點，用于報警，并快速實現(xiàn)液晶顯示。 抑治柜具有RS485接口，配有標準的Modbus通訊規(guī)約，與用戶微機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離通訊和數(shù)據(jù)傳送。n 產品的構成Ø 手車式一次系統(tǒng)圖及構成圖 一Ø 固定式一次系統(tǒng)圖及構成圖 二n 產品的適用范圍本裝置適用于335kV中壓電力系統(tǒng)。本裝置可以取代電壓互感器柜、專用避雷器柜等。本裝置適用于中性點不接地、中性點經消弧線圈接地或中性點經高阻接地的電力系統(tǒng)。n 產品的技術參數(shù)n 產品的主要參數(shù)額定電壓 kV 3 6 10 20 35額定頻率 Hz 502ms方波電流 A 8003200n

10、 智能微機控制器參數(shù)： 電源電壓：AC/DC 220V + 10% 通訊接口：RS485 通訊協(xié)議：Modbusn 型號規(guī)格智能過電壓綜合抑治柜額定電壓S1：表示隔離手車式結構；S2：表示PT手車式結構；不填表示固定式的2ms方波電流SHKXGB /n 外形結構整套裝置為固定式或手車式開關柜，外形尺寸可根據(jù)用戶要求加工，6kV（或10kV）仿KYN28柜型，如下圖所示，對6kV、10kV的柜體，考慮今后用戶檢修方便，寬度一般不小于800mm，對于35kV柜體，固定式寬度一般不小于1800mm，手車式寬度一般不小于1400mm，深度和高度可以按照與其并柜的柜體尺寸來定。圖三、圖四中尺寸為6kV、

11、10kV的柜體推薦尺寸。圖 三圖 四n 訂貨須知n 使用條件環(huán)境溫度：-30+60； 大氣壓力：80110kPa； 空氣相對濕度：90%（25）,50%（40）； 海拔高度：2000m，特殊高度可根據(jù)用戶要求制作； 安裝地點應能防御風、雨和防塵設施； 使用地點不得有爆炸危險的介質，周圍介質中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導電介質或氣體，不允許環(huán)境充滿蒸氣及含有較嚴重霉菌存在。n 訂貨要求用戶應提供相關的系統(tǒng)額定電壓、系統(tǒng)最大短路電流，作為SHK-XGB的設計依據(jù)。柜體的尺寸，由我公司工程師設計并經用戶簽字確認以后，方能最終確定。用戶應明確裝置的功能（包括基本功能和可選功能），如有特殊要求應在訂貨時提出。需要其他額外附件或備件，應在訂貨時注明名稱、規(guī)格及數(shù)量。n 生產和檢驗本公司嚴格根據(jù)用戶要求進行圖紙的設計及參數(shù)選擇。裝置制造完成后，除進行一系列常規(guī)出廠試驗外，每臺產品均要在1:1試驗臺上，按真實弧光接地工況進行上百次尋找故障相和選線的試驗，同時還通過了四級防電磁性干擾實驗。檢驗完全合格后方可出廠，以保證產品各部件和整體的可靠性。n 安裝、調試、維護本公司負責根據(jù)用戶的要求進行圖紙設計及參數(shù)選擇，設備組裝調試完畢后，由專業(yè)檢測人員檢測合格后方可出廠。如用戶需要，本公司可負責現(xiàn)場安裝指導及調試服務，用戶提供必要的配合與協(xié)助；用戶在遵守保管及使用規(guī)則的情況下，從安裝使用之日起12個月，