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              消弧消諧柜

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              1、適用范圍

               消弧消諧選線及過電壓保護綜合裝置適用于6-35kV中壓電力系統(tǒng),該產(chǎn)品廣泛適用于3-35kV中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地或中性點經(jīng)高阻接地的電力系統(tǒng),   能對上述系統(tǒng)中的各類過電壓加以限制,有效地提高了上述系統(tǒng)的運行安全性及供電可靠性。


              2、概述

              長期以來,我國6-35kV(含66kV)的電網(wǎng)大多采用中性點不接地的運行方式。此類電網(wǎng)在發(fā)生單相接地時,非故障相的對地電壓將升高到線電壓,但系統(tǒng)的線電壓保持不變,所以我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,6-35kV(66kV)的電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后允許短時間帶故障運行,因而這類電網(wǎng)的各類電氣設(shè)備,如變壓器、電壓/電流互感器、斷路器、線路等一次設(shè)備的對地絕緣水平,都應(yīng)滿足長期承受線電壓而不損壞的要求。

              傳統(tǒng)觀念認為,6-35kV(含66kV)電網(wǎng)屬于中低壓的變壓配電網(wǎng),此類電網(wǎng)中的內(nèi)部過電壓的絕對值不高,所以危及電網(wǎng)絕緣安全水平的主要因素不是內(nèi)部過電壓,而是大氣過電壓(即雷電過電壓),因而長期以來采取的過電壓保護措施僅是以防止大氣過電壓對設(shè)備的侵害。主要技術(shù)措施僅限于裝設(shè)各類避雷器,避雷器的放電電壓為相電壓的4倍以上,按躲過內(nèi)部過電壓設(shè)計,因而僅對保護雷電侵害有效,對于內(nèi)部過電壓不起任何保護作用。

              然而,運行經(jīng)驗證明,當(dāng)這類電網(wǎng)發(fā)展到一定規(guī)模時,內(nèi)部過電壓,特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性弧光接地時產(chǎn)生的弧光接地過電壓及特殊條件下產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網(wǎng)設(shè)備安全運行的一大威脅,其中以單相弧光接地過電壓最為嚴(yán)重。

              隨著我國對城市及農(nóng)村電網(wǎng)的大規(guī)模技術(shù)改造,城市、農(nóng)村的配電網(wǎng)必定向電纜化發(fā)展,系統(tǒng)對地電容電流在逐漸增大,弧光接地過電壓問題也日夜嚴(yán)重起來。為了解決上述問題,不少電網(wǎng)采用了諧振接地方式,即在電網(wǎng)中性點裝設(shè)消弧線圈,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地時,利用消弧線圈產(chǎn)生的感性電流對故障點電容電流進行補償,使流經(jīng)故障點殘流減小,從而達到自然熄弧。運行經(jīng)驗表明,雖然消弧線圈對抑制間歇性弧光接地過電壓有一定作用,但在使用中也發(fā)現(xiàn)消弧線圈存在的一些問題。

              (1)由于電網(wǎng)運行方式的多樣化及弧光接地點的隨機性,消弧線圈要對電容電流進行有效補償確有難度,且消弧線圈僅僅補償了工頻電容電流,而實際通過接地點的電流不僅有工頻電容電流,而且包含大量的高頻電流及阻性電流,嚴(yán)重時僅高頻電流及阻性電流就可以維持電弧的持續(xù)燃燒。

              (2)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生斷線、非全相、同桿線路的電容耦合等非接地故障,使電網(wǎng)的不對稱電壓升高,可能導(dǎo)致消弧線圈的自動調(diào)節(jié)控制器誤判電網(wǎng)發(fā)生接地而動作,這時將會在電網(wǎng)中產(chǎn)生很高的中性點位移電壓,造成系統(tǒng)中一相或兩相電壓升高很多,以致?lián)p壞電網(wǎng)中的其它設(shè)備。

              (3)消弧線圈體積大,組件多,成本高,安裝所占場地較大,運行維護復(fù)雜。

              (4)隨著電網(wǎng)的擴大,消弧線圈也要隨之更換,不利于電網(wǎng)的遠景規(guī)劃。

              目前國外對6-35kV電網(wǎng)采取中性點直接接地的方式,國內(nèi)也有少數(shù)地區(qū)采取了經(jīng)小電阻接地的方式,雖然抑制了弧光接地過電壓,克服了消弧線圈存在的問題,但卻犧牲了對用戶供電的可靠性。這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,人為增加短路電流使斷路器動作,不論負荷性質(zhì)及重要性,一律切除故障線路而且也不能分辨出金屬性或弧光接地。使并不存在弧光接地過電壓危害的金屬性接地故障線路也被切除,擴大了停電范圍和時間。由于加大了故障電流,對于弧光接地則加劇了故障點的燒損。


              3、基本功能及特點

              (1)能將系統(tǒng)的大氣過電壓和操作過電壓限制到較低的電壓水平,保證了電網(wǎng)及電氣設(shè)備的絕緣安全;

              (2)裝置動作速度快,可在30ms-40ms之內(nèi)動作,能快速消除間歇性弧光及穩(wěn)定性弧光接地故障,抑制弧光接地過電壓,防止事故進一步擴大,從而降低線路的事故跳閘率;

              (3)能夠快速、有效地消除系統(tǒng)的諧振過電壓,防止長時間諧振過電壓對系統(tǒng)絕緣破壞,防止諧振過電壓對電網(wǎng)中裝設(shè)的避雷器及小感性負載的損傷;

              (4)裝置動作后,允許200A的電容電流連續(xù)通過至少2小時以上,用戶可以在完成轉(zhuǎn)移負荷的倒閘操作之后再處理故障線路;

              (5)能夠準(zhǔn)確查找單相接地故障線路,對防止事故的進一步擴大,對減輕運行和維護人員的工作量有重要意義;

              (6)由裝置的工作原理可知,其限制過電壓的機理與電網(wǎng)對地電容電流的大小無關(guān),因而其保護性能不隨電網(wǎng)運行方式的改變而改變,大小電網(wǎng)均可使用,對電網(wǎng)擴容也沒有影響;

              (7)本裝置中的電壓互感器可以向計量儀表和繼電保護等裝置提供系統(tǒng)的電壓信號,也能夠替代常規(guī)的PT柜;

              (8)能夠測量系統(tǒng)的單相接地電容電流;

              (9)裝置設(shè)備簡單,體積小,安裝、調(diào)試方便,即使用變電站,同樣適用于發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng);既適用于新建站,也適用于老電站的改造;

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