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主動干預快速開關消弧消諧選線裝置

很多電力系統運行經驗表明，在3~35kV中性點不接地系統中，單相接地故障發展過程一般是：間歇性弧光接地穩定弧光接地金屬接地。在間歇性弧光接地時過電壓嚴重，其非故障相的過電壓可達正常運行相電壓的3.15~3.5倍，甚至更高。這樣高的過電壓長時間作用于電網，就會造成電氣設備和系統絕緣的積累性損傷，形成絕緣薄弱點，進而對地擊穿并導致相間短路事故，而且還會引起以下事故：

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一、概述

很多電力系統運行經驗表明，在3~35kV中性點不接地系統中，單相接地故障發展過程一般是：間歇性弧光接地穩定弧光接地金屬接地。在間歇性弧光接地時過電壓嚴重，其非故障相的過電壓可達正常運行相電壓的3.15~3.5倍，甚至更高。這樣高的過電壓長時間作用于電網，就會造成電氣設備和系統絕緣的積累性損傷，形成絕緣薄弱點，進而對地擊穿并導致相間短路事故，而且還會引起以下事故：

1.電氣設備絕緣的擊穿(尤其是電機的絕緣擊穿);

2.電纜放炮現象;

3.電壓互感器過飽和，容易激發鐵磁諧振，導致PT燒毀;

4.避雷器爆炸，當過電壓能量超過避雷器所能承受的的能量時，就會造成避雷器爆炸。

針對以上系統問題，我公司開發了主動干預型消弧消諧選線裝置(以下簡稱裝置)。

二、裝置的適用范圍

本裝置適用于3~35kV中性點不接地或中性點經消弧線圈接地的電力系統;

主要用于電纜線路為主的電網、電纜與架空線路的混合電網。

三、裝置的使用環境

適用于戶內;

環境溫度:-40℃ ~ +60℃

海拔高度:不超過1500米，如有特殊要求，請注明。

周圍空氣沒有明顯的受到塵埃、煤氣、煙氣、腐蝕性等具有爆炸性混合物氣體的污染;

注：超出上述使用環境條件的要求，用戶需和本公司協定。

四、裝置的組成與特點

主動干預型消弧消諧選線裝置主要由微機控制器、高壓隔離開關或隔離手車、單相高壓渦流驅動快速真空斷路器、帶有輔助二次繞組的電壓互感器、大容量過電壓保護器等組成。

裝置的主要特點：

1、裝置結構簡單，安裝方便，適用于供、用電企業的中性點不直接接地電網。

2、本裝置具有很高的性價比，能取代消弧線圈及其配套設備、電壓互感器柜及過電壓保護裝置，節約現場的安裝空間;

3、本裝置動作時間快，渦流快速真空斷路器在20ms內動作，動作后故障點的電弧立即熄滅，徹底消除了弧光接地過電壓，并能有效地將弧光接地過電壓限制在√3倍相電壓以內;

4、本裝置動作后，可允許系統持續運行2小時以上，用戶可以在完成轉移負荷的倒閘操作之后，再處理故障線路;

5、加配小電流選線的裝置，能夠迅速準確查找出單相接地故障線路，對防止事故的進一步擴大，減輕運行維護人員的工作量有重要意義;

6、裝置的核心部分，采用國外較先進的32位微處理器(MCU)，該芯片具有集成度高、抗干擾能力強、運算速度快、功耗低等優點。

7、按時間順序可追憶500次故障記錄，裝置失電后信息不丟失。

8、裝置具有弧光動作錄波功能，對系統發生弧光接地及裝置動作后的系統過電壓波形記錄。

9、本裝置保護功能全，裝置具有消弧、全頻消諧、及內部與外部各類過電壓保護功能，還可加配置小電流選線、PT并列裝置;

10、本裝置的保護功能不受電網規模和運行方式的影響;

五、裝置的基本原理

系統正常運行時，裝置正常工作，此時裝置顯示系統正常時的電壓量。系統故障與否，主要由裝置采集到系統開口電壓、三相電壓來判斷。當U△由低電位變成高電位時，表明系統發生故障。此時微機控制器ZK立即啟動，同時根據PT二次輸出信號Ua. Ub. Uc的變化進行故障類型和相別的判斷。如果A相發生弧光接地，則命令A相渦流驅動快速真空斷路器對地合閘，把弧光接地轉變為金屬性接地，則A相弧光消除;B、C相以此類推。

若系統為單相PT線路故障，則裝置面板顯示故障相別和故障性質(PT斷線)及故障時的系統電壓，并輸出無源接點信號。

若系統為PT諧振故障，則裝置面板顯示諧振頻率、開口電壓幅值，并輸出無源接點信號。

若系統為單相金屬接地故障，則裝置面板上顯示故障相別和故障性質(金屬性接地)及故障時的系統電壓。也可按用戶要求，在裝置動作后渦流驅動快速真空斷路器自動分閘，時間可根據用戶需求設定自動復位一次。如果此時為瞬時性接地故障，則系統恢復正常;如果為永久性接地故障，則裝置再次動作后渦流驅動快速真空斷路器不再分閘。

裝置具有多臺連鎖保護功能，為防止發生兩相短路，當發生裝置一相動作，如果此時又發生兩相異地短路，裝置能在5ms之內發出跳閘指令，接地開關5ms分閘，總共10ms退出接地相，有利于防止饋線零序保護跳閘，同時無需人為干預自動做好下次動作準備。

小電流選線裝置工作原理：裝置采集零序電壓和零序電流雙判據，采用突變量啟動、最大增量法、比幅比相、融合法選線，準確選出接地故障線路，選線準確率99%。選線裝置最大回路數48路。