智能過(guò)電壓綜合抑制柜SHKXGB

1、智能過(guò)電壓綜合抑治柜SHK-XGB說(shuō) 明 書(shū)上海合凱電力保護(hù)設(shè)備有限公司2013年11月n 概 述我國(guó)3-35kV系統(tǒng)中存在如下幾種過(guò)電壓：斷路器動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生的操作過(guò)電壓、電容元件和非線性電感在一定條件下產(chǎn)生的諧振過(guò)電壓、雷電時(shí)產(chǎn)生的大氣過(guò)電壓和單相接地時(shí)產(chǎn)生的弧光過(guò)電壓等。目前尚無(wú)針對(duì)這些過(guò)電壓的完整的保護(hù)方案，從而會(huì)發(fā)生電纜放炮、電動(dòng)機(jī)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(guò)電壓保護(hù)裝置的性能有關(guān)外，系統(tǒng)本身的復(fù)雜性對(duì)過(guò)電壓裝置的選擇有著重要的影響，對(duì)于不同的系統(tǒng)，選擇過(guò)電壓保護(hù)時(shí)需考慮系統(tǒng)輸電線路的類型，輸配電線路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，負(fù)載的性能和系統(tǒng)

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

3、 產(chǎn)品的功能、特點(diǎn)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(guò)電壓的上升前沿并消平電壓尖峰，并能夠耐受過(guò)電壓產(chǎn)生的超大能量，該專用元件與本公司生產(chǎn)的過(guò)電壓保護(hù)器及消弧柜的保護(hù)特性相匹配，可以全面消除系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)的死區(qū)。2ms的方波電流可以達(dá)到3200A。n 半導(dǎo)體自限流強(qiáng)阻尼抑制器 SHK-SIDRSHK-SIDR半導(dǎo)體自限流強(qiáng)阻尼抑制器能夠消除電壓互感器產(chǎn)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(diǎn)與地之間，采用了正溫

4、度技術(shù)，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(yùn)行狀態(tài)下電阻為0，不改變PT的零序回路，因此不會(huì)影響互感器的測(cè)量精度，也不會(huì)放大中性點(diǎn)不平衡電壓；在諧振發(fā)生時(shí)，電阻趨于，相當(dāng)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(yīng)用于供電系統(tǒng)中向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈供電，實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可用來(lái)隔開(kāi)高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。產(chǎn)品采用的勵(lì)磁技術(shù)，其主絕緣為樹(shù)脂材料，采取真空澆注后再壓力注射，保證產(chǎn)品的絕緣性能優(yōu)

5、良。確保產(chǎn)品各種工況的用戶單位。同時(shí)產(chǎn)品的抗飽和系數(shù)可以做到3.5倍。產(chǎn)品采用了優(yōu)質(zhì)硅鋼片，降低工作磁密，從而保證了在最大的過(guò)電壓下互感器不飽和，不會(huì)與輸電線路的電容發(fā)生諧振。 鐵芯及線圈采用特殊性設(shè)計(jì)，能承受更高的諧振過(guò)電壓。產(chǎn)品的抗飽和系數(shù)高于GB1207和IEC86的標(biāo)準(zhǔn)要求。n 智能微機(jī)控制器 GKLP控制器是本裝置核心控制部件，通過(guò)采集的電壓信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的三相相電壓、線電壓，實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的諧波含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)測(cè)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(yùn)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(yùn)行提供了分析保障。裝置根據(jù)提供的電壓信號(hào)，一旦發(fā)生PT

6、斷線、過(guò)壓、欠壓、低電壓、諧振、弧光接地等現(xiàn)象，智能電壓監(jiān)測(cè)裝置利用DSP高速、重復(fù)的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)傅立葉分析，通過(guò)對(duì)電壓互感器PT的二次電壓進(jìn)行采集、判斷，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)各種狀態(tài)進(jìn)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(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，用于報(bào)警。同時(shí)利用MCU的強(qiáng)大邏輯運(yùn)算能力快速實(shí)現(xiàn)液晶顯示，遠(yuǎn)程通信和數(shù)據(jù)保護(hù)等功能。n 隔離開(kāi)關(guān)或隔離手車 SHK-GLC 用來(lái)控制裝置的投運(yùn)和退出，在裝置需要檢修或調(diào)試時(shí)，與系統(tǒng)隔離并形成明顯的斷開(kāi)點(diǎn)。u 產(chǎn)品特點(diǎn)消除系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)死區(qū)；吸收大能量的系統(tǒng)過(guò)電壓；取代了PT柜，性價(jià)比高；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線電壓，具有帶電顯示功能；模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)

7、緊湊，技術(shù)先進(jìn)，高速DSP核處理器使運(yùn)算實(shí)時(shí)性和動(dòng)作準(zhǔn)確性得以保證；實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)的異常運(yùn)行狀態(tài)做出準(zhǔn)確判斷，并及時(shí)輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，用于報(bào)警；工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口，可以向上位機(jī)傳送系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；具有良好的電磁兼容性，適合在強(qiáng)電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中應(yīng)用；雙硬件看門狗電路確保軟件運(yùn)行的可靠性；液晶顯示，運(yùn)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(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)諧波含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以顯示50次及及以下的諧波含量（選配）；可以實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的諧波畸變率，使用戶及時(shí)了解系統(tǒng)電能質(zhì)量狀況，為用戶安全可靠運(yùn)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(lì)

8、磁技術(shù)的防磁飽和式的PT，當(dāng)系統(tǒng)過(guò)電壓達(dá)到3.5倍時(shí)PT也不會(huì)飽和，大大降低了PT燒毀的事故。n 產(chǎn)品的原理、構(gòu)成n 產(chǎn)品的工作原理抑治柜在正常運(yùn)行時(shí)，柜內(nèi)智能微機(jī)裝置實(shí)時(shí)不間斷的檢測(cè)PT提供的電壓信號(hào)，一旦發(fā)生PT斷線、過(guò)壓、欠壓、低電壓、諧振、弧光接地等現(xiàn)象，智能微機(jī)裝置利用DSP高速、重復(fù)的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)傅立葉分析，通過(guò)對(duì)電壓互感器PT的二次電壓進(jìn)行采集、判斷，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)各種狀態(tài)進(jìn)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(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，用于報(bào)警。同時(shí)利用MCU的強(qiáng)大邏輯運(yùn)算能力快速實(shí)現(xiàn)液晶顯示、遠(yuǎn)程通信和數(shù)據(jù)保護(hù)等功能。 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)諧振時(shí)，抑治柜智能微機(jī)裝置根據(jù)系

9、統(tǒng)諧振的不同頻率實(shí)現(xiàn)快速消除諧振，并輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)，用于報(bào)警，并快速實(shí)現(xiàn)液晶顯示。 抑治柜具有RS485接口，配有標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通訊規(guī)約，與用戶微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離通訊和數(shù)據(jù)傳送。n 產(chǎn)品的構(gòu)成Ø 手車式一次系統(tǒng)圖及構(gòu)成圖 一Ø 固定式一次系統(tǒng)圖及構(gòu)成圖 二n 產(chǎn)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(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地的電力系統(tǒng)。n 產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)n 產(chǎn)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(jī)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(hào)規(guī)格智能過(guò)電壓綜合抑治柜額定電壓S1：表示隔離手車式結(jié)構(gòu)；S2：表示PT手車式結(jié)構(gòu)；不填表示固定式的2ms方波電流SHKXGB /n 外形結(jié)構(gòu)整套裝置為固定式或手車式開(kāi)關(guān)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(duì)6kV、10kV的柜體，考慮今后用戶檢修方便，寬度一般不小于800mm，對(duì)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(lái)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(duì)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(diǎn)應(yīng)能防御風(fēng)、雨和防塵設(shè)施； 使用地點(diǎn)不得有爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)，周圍介質(zhì)中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體，不允許環(huán)境充滿蒸氣及含有較嚴(yán)重霉菌存在。n 訂貨要求用戶應(yīng)提供相關(guān)的系統(tǒng)額定電壓、系統(tǒng)最大短路電流，作為SHK-XGB的設(shè)計(jì)依據(jù)。柜體的尺寸，由我公司工程師設(shè)計(jì)并經(jīng)用戶簽字確認(rèn)以后，方能最終確定。用戶應(yīng)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(yīng)在訂貨時(shí)提出。需要其他額外附件或備件，應(yīng)在訂貨時(shí)注明名稱、規(guī)格及數(shù)量。n 生產(chǎn)和檢驗(yàn)本公司嚴(yán)格根據(jù)用戶要求進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇。裝置制造完成后，除進(jìn)行一系列常規(guī)出廠試驗(yàn)外，每臺(tái)產(chǎn)品均要在1:1試驗(yàn)臺(tái)上，按真實(shí)弧光接地工況進(jìn)行上百次尋找故障相和選線的試驗(yàn)，同時(shí)還通過(guò)了四級(jí)防電磁性干擾實(shí)驗(yàn)。檢驗(yàn)完全合格后方可出廠，以保證產(chǎn)品各部件和整體的可靠性。n 安裝、調(diào)試、維護(hù)本公司負(fù)責(zé)根據(jù)用戶的要求進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及參數(shù)選擇，設(shè)備組裝調(diào)試完畢后，由專業(yè)檢測(cè)人員檢測(cè)合格后方可出廠。如用戶需要，本公司可負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)及調(diào)試服務(wù)，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(gè)月，