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BGW-ASC-CA系列调匝式消弧线圈
一、概述
随着配电网的发展以及电力电缆线路的增多,原不接地系统由于电容电流的急剧增大,严重的威胁着安全生产。为此,1997年原电力部颁发了DL/T620-1997行业标准,其中规定3-10KV不直接连续发电机的系统和35KV、66KV系统,当单相接地故障电容电流不超过下列数值时,应采用不接地方式;当超过下列数值而且又需要在接地故障条件下运行时,应采用消弧线圈接地方式。
1、 3-10KV钢筋混凝土或金属杆塔得架空线路构成的系统和所有35KV、66KV系统、10A。
2、 3-10KV电缆构成系统30A。
消弧线圈的主要作用是在电网发生单相接地时产生电感电流以补偿电网的对地电容电流,使故障点残流变小,达到自行熄弧,消除故障的目的。新型消弧线圈的使用,对抑制间歇型电弧过电压,消除电磁式压变饱和引起的铁磁谐振过电压,降低故障跳闸率方面起到明显的效果。
本装置选用高性能微控制器为控制核心,大屏幕CRT或LCD显示器、全中文图形化操作界面,系统运行参数一目了然,成套系统是二次并阻自动调谐技术,集散式小电流接地选线技术,接地故障波形记录功能及内过电压综合治理于一体的新型控制系统,成功解决了自动调谐技术中双机并列,电容电流在线实时测量及自动接地选线等多项技术难题。
二、产品型号及组成
1、 产品型号:
 
2、ASC–CA型控制器硬件组成:
2.1  微控制器模板
2.2  接口调理板:包括模拟信号板、继电器板、显示板、选线板以及与变电站其他
自动化设备交换信息的接口板
      2.3  液晶显示器:LM32019TFT
      2.4  打印机:SP-D16P(H)
      2.5  开关电源:输入DC220V或 AC220V
                      输出DC12V/1A,±9V/2A,5V/5A
2.6  手动控制单元:用于手动控制消弧线圈的升、降、停。并显示当前消弧线圈档
位及电源显示、档位到头、接地、母联、自动报警指示。
三、安装使用环境
3.1  接地变压器、消弧线圈、阻尼电阻箱、内过电压保护器、外附专用PT等可安装在室内或室外。
3.2  微机控制器及控制屏应安装在室内主控制室。
3.3  本装置适用于下列工作环境:
      a)  海拔高度不超过1000米(超过1000米时,应在订货时注明)。
      b)  环境温度
    最高温度   +55℃
    最低温度   -25℃
      c)  相对湿度小于90% 。  
      d)  周围无严重影响装置,绝缘性能的污秽及腐蚀性、爆炸性介质。
e)  装置周围无强力振动。
四、主要特点
4.1  微机控制部分采用高性能、高集成度控制器,速度快,计算功能强,人机界面好、大屏幕汉显、方便的通讯功能,工作稳定可靠。   
4.3  集成我公司先进的系列小电流接地选线技术, 采用暂态技术、有功增量法等多种原理,选线准确率为国内领先水平。
4.4  独具接地故障波形记录功能,为故障时过电压水平提供第一手资料。
4.5  采用分体式结构,可以很方便地组合成不同需要的产品,如:全自动式、半自动式、局部改造等等。
4.6  由于采用了增大电网阻尼率的措施,使谐振点的位移电压降低到规程允许长期运行的15%相电压及以下,所以不会出现调谐过电压,可以工作在全补状态,从消弧的角度看,这是最理想的工作状态。
4.7  增强了内过电压的抑制功能,中性点不接地系统和消弧线圈接地系统内过电压水平比较高,这是老式消弧线圈系统存在的比较致命的问题。新的自动调谐式的ZTJD系列产品除了消弧线圈本身制造时考虑限制铁磁谐振和弧光过电压外,为保证可靠起见又增设了特制的内过电压保护器,这样加强了对内过电压的抑制妥善地解决了内过电压水平高的问题。
4.8  阻尼电阻及控制部分,采用二次并联阻尼电阻方式,避免了因种种原因阻尼箱过
热或烧毁可能性;与高压隔离,工作比较安全。二次阻尼电阻的控制采用双晶闸管无源结构简单可靠,同时采用小于10ms的快速继电器,使其在接地时快速把有功分量断开,减少残流
4.9  自动化水平比较高,成套装置为智能型在线测量电容电流,根据电容电流的变
化需要调节时,自动发出调节指令,始终保持在最佳工作点,并能在屏幕上显示参数,如电容电流、电感电流、残流、位移电压、档位等,并能在异常时,自动报警,自动打印。通过通讯接口,实现远程通讯,满足无人值守站的需要。
4.10  采用先进的多种电容电流的测量方法,如幅值相位法,外加注入信号法等,根据电网不同情况,选用不同的测量方法,适应性比较强,测量精度高。
五、结构
5.1  ASC–CA型调匝式成套装置,主要包括以下五个部分
5.1.1  Z型接线的接地变压器(油浸式,干式均可选)对35KV、66KV系统主变有中性点引出时,不需要接地变。接地变的作用:
a)  为连接消弧线圈提供有效的中性点;
        b)  可带二次负荷供站用电使用;
c)  可适当调整电网的不对称。
     5.1.2  有载调流宽调节范围的消弧线圈(油浸,干式均可任选):
为自动调谐创造条件,调流范围一般1/3调至1,必要时可做到1/4调到1,根据消弧线圈的容量及调流范围,有载开关为9~19档(干式可调到25档)。新的消弧线圈二次根据需要设多个二次线圈,满足测量、阻尼等的需要。
5.1.3  阻尼电阻及其控制部分:
采用大功率耐高压的特制的不锈钢无感电阻,在系统正常运行时接于消弧线圈一次与大地之间,或并接于消弧线圈专用的阻尼线圈上,用来限制串联谐振过电压,使谐振点的位移电压降低到相电压的15%以下,因此本装置的工作方式,比较灵活,过补、全补、欠补方式可任选。
当系统发生单相接地时,经零序电流(电压)保护,快速继电器断开(二次并阻),使残流小于规定值(一般小于5A)。
5.1.4  微机控制器及控制屏
微机控制器采用高性能控制器为主体,配上外围电路而成。用来自动测量系统电容电流的大小,按规定的残流值,自动调节消弧线圈的分头,当有故障发生时,准确判断接地线路,并能实现接地故障波形记录。采用大屏幕汉显,具有打印、报警、储存等功能。通过通讯接口,实现远程通讯,满足无人值守站的需要。
5.1.5  内过电压保护器及专用PT
自动调谐式消弧线圈虽能有效抑制铁磁谐振和间隙性弧光过电压,但对其他类型的过电压如断线谐振等过电压起不到作用,尤其对传递过电压起反作用。内过电压保护器并接于中性点与地之间,对与中性点有关的内过电压均能起到有效的抑制作用。
专用PT主要为提高测量精度而设。
六、微机控制器
6.1  测量电容电流的方法与调节原理
a)  相位、位移电压(电流)法:利用系统电容电流参数变化引起中性点电压、电流之间的相位变化量来计算电容电流或作为设定的起调条件调节消弧线圈分头,利用位移电压(电流)曲线找出谐振点;
b)  外加电源法:从消弧线圈内附PT二次加一电源,使位移电压发生变化,从而计算出电容电流,再根据设定的残流或脱谐度来调整消弧线圈的分头。
c)  外加注入电流信号法:从阻尼电阻或消弧线圈内附PT二次侧注入不同频率的电流信号,找出谐振频率,根据谐振频率计算脱谐度和电容电流,或注入低频电流信号,根据注入的频率及电压、电流来计算电容电流,按设定的残流或脱谐度来调整消弧线圈的分头。这是测量精度最高、适宜性很强的一种方法。
6.2  控制器的特点和功能
6.2.1  特点
控制器采用工业级高性能控制器,运算速度快,抗干扰性能极强,更适合于强电场的条件下使用,可实现两台消弧线圈单独或并联运行,并将小电流接地选线与之融为一体,选线准确率达到国内领先水平。
6.2.2  功能
a)  实时测量电容电流的变化,及时调整消弧线圈分头;
b)  现场设定残流或脱谐度;
c)  显示功能,电感电流、电容电流、残流、档位等菜单化、图形化。
d)  报警功能:单相接地、位移电压过限、调档失败、档位到头、容量不适、装置异常等报警;自动、手动切换;
e)  闭锁功能:设置档位到头、单相接地、掉电闭锁,手动、自动之间互锁;
f)  选线功能:有功增量原理,暂态原理等、多种原理综合选线,选线准确率高;
g)  追忆功能:设置消弧线圈调节次数,单相接地次数追忆,并具有故障录波功能。
h)  打印功能:当发生单相接地,接地消除后自动打印接地信息。
i)  远动通讯功能:可通过RS-485或RS-232接口实施“四遥”。
七、订货须知
7.1  用户应提供网络电压等级及电容电流的实测值(无条件测量时提供估算值)、一次系统图、直流电源电压等。
7.2  为合理配置阻尼电阻值,用户应提供电网中性点不对称电压;35KV、66KV电网应提供中性点不对称电压实测值,6-10KV电网可提供母线PT开口角电压值及变比,新站应提供网络结构情况。
7.3  本装置所配接地变可以兼做站用变,订货时须注明二次容量。
7.4  本装置可与小电流接地选线装置(本公司生产,详见说明书)配套使用,并可成套供应。
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