消弧消諧的原理及作用

消弧消諧柜的原理作用說的直白一點就是：當(dāng)電路出現(xiàn)短路發(fā)生電弧接地時，迅速轉(zhuǎn)化為金屬接地。金屬性接地后，非故障相上的過電壓立即穩(wěn)定，系統(tǒng)中的設(shè)備可以在這個電壓下安全運行；由于電弧被熄滅，過電壓被限制在安全水平，故障不會再繼續(xù)發(fā)展。過電壓的能量降低到過電壓保護器允許的能量指標(biāo)以內(nèi)，避免了過電壓保護器爆炸事故；母線過電壓被限制在較低的水平，可避免激發(fā)鐵磁諧振過電壓。消弧和消諧的工作原理是不一樣的。消弧是指當(dāng)母線發(fā)生單相金屬接地時消弧裝置動作使金屬接地通過消弧裝置動作的真空接觸器直接接地，有利于母線保護動作、這樣可以避免諧波的產(chǎn)生。消諧主要是消除二次諧波以及高次諧波，有利于電網(wǎng)的安全運行。正常運行時，消弧線圈中無電流通過。而當(dāng)電網(wǎng)受到雷擊或發(fā)生單相電弧性接地時，中性點電位將上升到相電壓，這時流經(jīng)消弧線圈的電感性電流與單相接地的電容性故障電流相互抵消，使故障電流得到補償，補償后的殘余電流變得很小，不足以維持電弧，從而自行熄滅。這樣，就可使接地迅速消除而不致引起過電壓。JZXH消弧消諧選線及過電壓保護裝置使用說明書概述我國3～35KV(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)生單相金屬性直接接地時，非故障相的對地電壓將升高到線電壓，三相線電壓量值不變，且仍具有120。的相位差，三相用電設(shè)備的工作并未受到影響，因而不影響電能的正常傳輸。所以國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這類電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后允許短時間帶故障運行，提高了該類電網(wǎng)的供電的可靠性?，F(xiàn)有的運行規(guī)程規(guī)定，中性點非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，允許運行兩小時，但規(guī)程未對“單相接地故障”的概念加以明確界定。如果單相接地故障為金屬性接地，則故障相的電壓降為零，其余兩健全相對地電壓升高至線電壓，這類電網(wǎng)的電氣設(shè)備在正常情況下都應(yīng)能承受這種過電壓而不損壞。但是，如果單相接地故障為間歇性弧光接地，則會在系統(tǒng)中產(chǎn)生達3.5倍相電壓峰值的過電壓，這樣高的過電壓如果數(shù)小時作用于電網(wǎng)，勢必會造成電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的積累性損傷，在健全相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成絕緣對地?fù)舸?，進而發(fā)展成為相間短路事故。在間歇性電弧接地暫態(tài)過程中，實際系統(tǒng)會形成多頻振蕩回路，不僅會產(chǎn)生高幅值的相對地過電壓，而且還可能出現(xiàn)高幅值的相間過電壓，使相間絕緣弱點閃絡(luò)，發(fā)展成為相間短路事故。目前，限制弧光接地過電壓的主要措施仍是電網(wǎng)中性點經(jīng)消弧線圈接地。但消弧線圈并不能限制間隙性電弧接地過電壓，甚至因消弧線圈的存在，電弧重燃可能在恢復(fù)電壓最大時刻才發(fā)生，使弧光接地過電壓更高。消弧線圈不能補償接地電流中的高頻分量和有功分量，高頻性的間隙電弧接地不能消除；在有功分量大于一定值時，故障點接地電弧同樣不能自熄。實際運行經(jīng)驗也證明，在中性點經(jīng)消弧線圈接地的3~35KV配電網(wǎng)中，由電弧和諧振引發(fā)的事故時有發(fā)生。隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的發(fā)展以及生產(chǎn)、生活對供電可靠性的要求越來越高，每次絕緣事故造成的危害及波及面勢必增加，為此我公司自主研發(fā)出了JZXH消弧消諧選線及過電壓保護裝置，集消弧、消諧、小電流接地選線及過電壓保護等功能為一體，將中性點非有效接地電網(wǎng)的相對地及相間過電壓限制在電網(wǎng)安全運行的范圍之內(nèi)，徹底解決各種過電壓對設(shè)備及電網(wǎng)安全運行的威脅，提高這類電網(wǎng)的供電可靠性。二、產(chǎn)品的主要功能JZXH消弧消諧選線及過電壓保護裝置用于3～35KV中性點非有效接地電力系統(tǒng)中，對這類系統(tǒng)運行中的各類過電壓加以限制，特別是對諧振過電壓和單相弧光接地過電壓加以限制和消除，并提供靈敏、可靠的單相接地保護，以有效地提高該類電網(wǎng)的運行安全性及供電可靠性。其主要功能：1.電壓互感器柜，提供電壓監(jiān)測功能。2.消弧線圈，消除間隙性弧光接地故障，并具有消弧線圈所不具有的限制弧光接地過電壓的功能。3.各類消諧器，限制并消除諧振過電壓。4.各類小電流選線裝置，靈敏、準(zhǔn)確地選出單相接地線路。5.限制雷電過電壓、操作過電壓和相間過電壓功能。型號及參數(shù)（一）型號說明（二）技術(shù)參數(shù)1.額定電壓：6kV、10kV、35kV2.額定電流：10A、16A、20A、31.5A、50A、100A、160A、200A3.額定頻率：50Hz4.額定短路開斷電流：50kA5.控制器參數(shù)(1)電源電壓：220VDC/AC(2)電壓測量精度：0.5%(3)通訊接口：RS—485(4)選線路數(shù)：32路(5)選線相應(yīng)時間1s(6)功率損耗：≤30W6.使用條件(1)正常工作溫度：—15~+55℃(2)相對濕度：90%(3)海拔高度：≤2000米使用地點不得有爆炸危險或腐蝕破壞絕緣的介質(zhì)。產(chǎn)品的組成本裝置主要由以下部分組成（見原理圖）：1.大容量氧化鋅非線性元件組成的組合式過電壓保護器JPT；JPT三相組合式過電壓保護器與現(xiàn)有的各種過電壓保護器相比，其保護值較低，有較高的承受暫時過電壓的能力，能在后續(xù)保護裝置動作前，對系統(tǒng)出現(xiàn)的高幅值弧光接地起始的暫態(tài)過電壓進行有效的限制，是本裝置中限制各類過電壓的第一器件。2.可分相控制的消弧高壓真空接觸器KA～KD；裝置中的執(zhí)行部件，正常運行時均處于斷開狀態(tài)，各相高壓真空接觸器操作回路相互閉鎖，根據(jù)微機綜合控制器的指令分、合，完成消弧功能。3.高能氧化鋅非線性電阻和電容組成的消弧限壓器XYQ；限制故障相的恢復(fù)電壓，吸收接地引起的電磁能量，減緩系統(tǒng)振蕩，使接地點因弧道上的恢復(fù)電壓的限制，不能再次擊穿重燃而自熄，達到消弧目的。4.高壓限流熔斷器FU1；高壓限流熔斷器是整個裝置的后備保護器件，用來防止短路事故，具有開斷迅速、開斷容量大的特點。5.消諧組件；由消諧接觸器和大功率電阻組成，受微機綜合控制器的控制，完成消諧功能。6.微機綜合控制器JWK；多功能微機控制器是本裝置的技術(shù)核心部件，采用美國MICROCHIP公司新一代芯片，工作穩(wěn)定可靠；采用先進的開關(guān)電源供電，抗干擾能力強；具有測量、顯示、運算、通訊和控制功能；采用大屏幕漢字液晶顯示，具有良好的人機交互。它根據(jù)電壓互感器TV提供的三相電壓Ua、Ub、Uc和開口三角電壓U0的瞬時值的變化，判定接地的性質(zhì)和接地相，發(fā)出相應(yīng)的指令控制高壓真空接觸器的接通、斷開?？刂破髟O(shè)有RS-485串行接口,可作為綜合自動化系統(tǒng)的一個子站。7.電壓互感器TV。將系統(tǒng)一次電壓轉(zhuǎn)換為微機綜合控制器能夠接受的信號電壓,對系統(tǒng)運行進行狀態(tài)檢測。五、工作原理圖１：一次原理圖電流信號不被短路，參閱圖12。圖中絕緣板上的固定螺栓應(yīng)保證卡子（即電纜外皮）與地絕緣。母線側(cè)電纜外殼的接地線應(yīng)穿過零序CT再接線(如圖12所示)。圖１０.零序CT安裝連接示意圖2．三相CT接成零序過濾器對已安裝三相CT的用戶，獲取零序電流，可以將他們接成零序電流過濾器方式，由于本機電流輸入回路具有極低的輸入阻抗（<0.1Ω），因而，不影響用戶在零序電流過濾器回路串聯(lián)其它的電流測量元件。3．對只有A、C兩相CT的用戶必須安裝B相CT，并要求其精度變比等特性均于A、C相相同，才能接成零序過濾器，使用本控制器。4．同名端（極性）要求（1）對零序電壓信號接入，無同名端一致的要求。（2）對零序電流互感器的同名端（亦稱極性）要求完全一致，接入機器，參閱圖13。（3）對既有零序CT，也有三相過濾器的系統(tǒng)，也要求同名端完全一致接入控制器,圖略圖１１.零序電流互感器連接示意圖九、運行維護注意事項1．裝置的運行應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，操作人員應(yīng)熟悉控制器的操作方法，每次操作應(yīng)有記錄。2．使用單位應(yīng)制定本站消弧消諧選線綜合裝置的運行規(guī)程。3．裝置投運前應(yīng)進行時間設(shè)置，設(shè)定好后若非需要請勿頻繁變動。4．人工退出消弧前，應(yīng)先斷開控制回路開關(guān)2ZK，然后再拉隔離開關(guān)。5．控制器的220V直流電源必須保持接通。6．應(yīng)定期檢查交、直流電源是否正常，顯示內(nèi)容是否正確。7．裝置正常運行不需要維護，系統(tǒng)故障裝置動作后應(yīng)對單相真空接觸器進行檢查，查看故障記錄。8．運行人員每半年進行一次裝置運行工況分析，分析內(nèi)容：系統(tǒng)的接地次數(shù)、起止時間、故障原因、微機控制器各參數(shù)的記錄、整套裝置運行是否正常等。分析結(jié)果應(yīng)向主管部門匯報。9．裝置的維護檢查每年應(yīng)進行一次，主要檢查內(nèi)容為：（1）檢查各緊固件是否牢固，并旋緊松動的緊固件。（2）檢查接線是否松動，并旋緊松動的接線端子。（3）對裝置內(nèi)所有部件的灰塵進行清除。（4）檢查電流、電壓一二次回路是否正常。（5）耐壓試驗：主回路對地耐壓值為