一、產(chǎn)品概述及適用范圍

我國(guó)35kV及以下的配電網(wǎng)，大多數(shù)采用中性點(diǎn)非有效接地方式，這種運(yùn)行方式在單相接地時(shí)允許短時(shí)間帶故障運(yùn)行，因而大大提高了系統(tǒng)的供電可靠性。然而，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，架空線路逐步被固體絕緣的電纜線路所取代，系統(tǒng)對(duì)地電容電流急劇增加，單相接地后流經(jīng)故障點(diǎn)的電流較大，電弧不易熄滅，容易產(chǎn)生間隙性弧光接地過電壓，及由此而激發(fā)的鐵磁諧振過電壓，對(duì)系統(tǒng)的絕緣會(huì)產(chǎn)生很大的破壞，如不及時(shí)消弧，甚至?xí)?dǎo)致相間短路事故，已成為這類電網(wǎng)安全運(yùn)行的一大威脅，其中以單相弧光接地過電壓最為嚴(yán)重。

當(dāng)前現(xiàn)狀：為了解決這類電網(wǎng)弧光接地產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間過電壓的問題，國(guó)內(nèi)大多采用消弧線圈補(bǔ)償或經(jīng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償式消弧線圈接地的方式，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，利用消弧線圈所產(chǎn)生的電感電流補(bǔ)償系統(tǒng)單相接地電容電流，達(dá)到熄滅電弧的目的。雖然消弧線圈對(duì)抑制間隙性弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓有一定作用，但也存在一些問題，主要問題有：

?容易產(chǎn)生串聯(lián)諧振過電壓和虛幻接地現(xiàn)象。

?放大了變壓器高壓側(cè)到低壓側(cè)的傳遞過電壓；

?用電感電流去抵消電容電流時(shí)，僅能補(bǔ)償工頻電容電流，對(duì)于弧光接地時(shí)的高頻分量和有功分量部分無法抵消

?消弧線圈容量選擇過大，補(bǔ)償效果不好，容量選擇過小，不利于電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。

?組件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置自身故障率較高。

目前，國(guó)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，但犧牲了對(duì)用戶供電的可靠性。這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，人為增加短路電流使斷路器速斷動(dòng)作，不論負(fù)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接地或弧光接地，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(kuò)大了停電范圍和時(shí)間。同時(shí)由于加大了故障電流，對(duì)于弧光接地則加劇了故障點(diǎn)的燒損。

解決辦法：針對(duì)目前小接地電流系統(tǒng)存在的問題，本公司研制了DXH消弧消諧柜。本裝置原理先進(jìn)，功能完善，自動(dòng)化程度高，在安裝維護(hù)、可靠性、控制功能等方面比消弧線圈更有優(yōu)勢(shì)，是小接地電流系統(tǒng)解決接地問題的理想選擇。

本裝置利用微機(jī)控制技術(shù)、過電壓保護(hù)技術(shù)和真空高壓開關(guān)等組成一套自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，在中性點(diǎn)非有效直接接地電力系統(tǒng)中，可以對(duì)雷電、操作、諧振以及弧光接地等各類過電壓進(jìn)行限制；采用限制故障相的恢復(fù)電壓及恢復(fù)電壓的上升速度，快速消除間隙性弧光接地故障，采用短接母線上的PT開口三角繞組，消除非線性諧振故障，另外本裝置還具有準(zhǔn)確的接地選線功能和跳閘功能，為快速故障定位和故障排除提供依據(jù)，極大提高該類電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及供電的可靠性。

適用范圍：本裝置是一套綜合性的保護(hù)裝置，能全面解決小接地電流系統(tǒng)的接地問題，可廣泛應(yīng)用于我國(guó)的電力、冶金、化工、煤炭和石油等行業(yè)的35KV及以下中性點(diǎn)非有效接點(diǎn)的配電網(wǎng)中。

二、裝置的主要功能特點(diǎn)

2.1 ?主要功能

2.1.1 過電壓保護(hù)功能，限制雷電過電壓、操作過電壓和相間過電壓。

2.1.2 替代消弧線圈，消除間歇性弧光接地故障，并具有的限制弧光接地過電壓的功能。

2.1.3 判斷接地故障，區(qū)分弧光接地、高阻接地和金屬性接地，并記錄接地故障信息，保存最近20次接地故障信息，裝置掉電數(shù)據(jù)永不丟失。

2.1.4 能區(qū)分單相接地和鐵磁諧振，快速消除PT鐵磁諧振。

2.1.5 替代電壓互感器柜，提供電壓監(jiān)測(cè)功能。

2.1.6 選線功能：最大36路選線功能，快速準(zhǔn)確查找單相接地故障線路。

2.1.7 遠(yuǎn)動(dòng)功能：二進(jìn)制方式進(jìn)行編碼（可選）。

2.1.8 PT一次、二次側(cè)斷線報(bào)警功能。

2.1.9 高壓限流熔斷器熔斷報(bào)警功能。

2.1.10 通訊功能：裝置可以通過RS-232或RS-485通訊口與上位機(jī)通訊.

2.2 裝置特點(diǎn)

2.2.1 全面的過電壓保護(hù)功能，各類相對(duì)地及相與相之間的過電壓均被限制到較低的電壓水平，使系統(tǒng)的絕緣事故大大降低，由于母線過電壓被限制在較低的水平，原本可能引發(fā)的鐵磁諧振過電壓的可能性大大減少。

2.2.2 先進(jìn)科學(xué)的消弧原理，多重手段保證弧光接地故障的快速消除，同時(shí)弧光過電壓被限制到較低的電壓水平，原來按設(shè)計(jì)規(guī)范要求應(yīng)裝設(shè)消弧線圈的系統(tǒng)，可以不再裝設(shè)，而且其限制過電壓的功能將比裝設(shè)消弧線圈更好、更完善。

2.2.3 二次小電阻消諧，快速、安全、可靠。

2.2.4 新型選線原理，選線準(zhǔn)確。

2.2.5 由裝置的工作原理可知，消弧的機(jī)理與系統(tǒng)接地電容電流大小無關(guān)，不改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式，無需考慮增容，便于電網(wǎng)的改造和遠(yuǎn)景規(guī)劃。

2.2.6 占地小，節(jié)省系統(tǒng)投資，可替代PT柜，對(duì)于老站改造只需要把PT柜一換即可。

2.2.7 多臺(tái)消弧柜可協(xié)調(diào)工作，柜體間通過總線通訊，方便用戶查找故障線路。

2.2.8 整個(gè)裝置集成在一個(gè)高壓開關(guān)柜內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，安裝方便，價(jià)格低廉，相對(duì)于消弧線圈接地系統(tǒng)而言，具有較高的性能價(jià)格比。

2.2.9 裝置自動(dòng)化程度高，運(yùn)行和維護(hù)極為方便。

三、裝置的技術(shù)參數(shù)

3.1 工作環(huán)境

環(huán)境溫度： ?-25 ℃ ～ +55 ℃；

大氣壓：80～110Kpa；

環(huán)境濕度：月平均最大相對(duì)濕度低于95％，機(jī)殼表面無凝露；

沒有導(dǎo)致金屬或絕緣損壞的腐蝕性氣體及較嚴(yán)重的塵埃和霉菌，無火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)。

3.2 裝置額定參數(shù)

額定頻率： ?50(Hz)；

額定電壓：3 、 ?6 、 ?10 、 ?35(kV)；

額定電流：10 、 ?31.5 、 ?63 、 ?80 、 ?100 、 ?125 、 ?160 、 ?200 、 ?315(A)；

額定短路開斷電流： ?50kA .

3.3 智能控制器參數(shù)

1) 電源電壓： ?220V DC/AC，允許偏差-20%～10% ；

2) 電源功率： ?<25W；

3) 通訊接口： ?RS-485（或RS-232）；

4) 配有選線功能， 選線路數(shù)最大 ?36 路 ( 根據(jù)用戶要求確定 )；

6）報(bào)警和遠(yuǎn)動(dòng)輸出觸點(diǎn)容量：AC250V 2A；DC220V 0.2A；

7）零序電壓?jiǎn)?dòng)值30V～120V，動(dòng)作準(zhǔn)確度：誤差≤5% ；

8) 電磁兼容達(dá)到國(guó)家Ⅳ級(jí)水平。

四、型號(hào)說明

五、結(jié)構(gòu)

本公司生產(chǎn)的消弧消諧柜就是為了迅速消除中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)弧光接地給電氣設(shè)備帶來的危害而研制的最新技術(shù)產(chǎn)品。它主要由以下部分組成：

5. 1 三相組合式過電壓限制器TPB

TPB 是一種特制的高能容的氧化鋅過電壓限制器，主要是用來防止大氣過電壓和各種操作過電壓。它與一般的氧化鋅避雷（ ?MOA ）結(jié)構(gòu)不同， TPB 過電壓限制器采用高能容ZnO非線性電阻和放電間隙組合而成，兩者互為保護(hù)，放電間隙使ZnO 非線性電阻的荷電率為零，因而ZnO 非線性電阻不會(huì)老化；ZnO 非線性電阻又使放電間隙動(dòng)作后無續(xù)流，放電間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)，使用壽命長(zhǎng)； TPB 過電壓限制器具有很高的保護(hù)性能和可靠的穩(wěn)定性，能承受較高值間的暫態(tài)過電壓而不損壞； TPB 過電壓限制器采用四星形接法，可使相間過電壓大大降低，與常規(guī)避雷器相比，相間過電壓降低了40% ，保護(hù)的可靠性大為提高；TPB過電壓限制器是本裝置中限制各類過電壓的第一元件，在本裝置接觸器未動(dòng)作之前將電壓限制在安全范圍以內(nèi)。

5. 2 可分相控制的高壓真空接觸器KA.KB.KC

KA、KB、KC是一組分相控制的單相真空交流接觸器，正常運(yùn)行時(shí)，接觸器均處于斷開狀態(tài)，保證本裝置對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，受控制器DXH的控制而合閘。各相真空接觸器操作回路相互閉鎖，當(dāng)其中任一相合閘使該相母線接地后，其他兩相中任何一相不會(huì)再動(dòng)作。

KA.KB.KC的作用是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地過電壓時(shí)，使其由不穩(wěn)定的弧光接地迅速轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性直接接地，從而消除弧光接地。

5. 3 智能控制器 DXH

它是本技術(shù)的核心部件。它根據(jù)PT提供的Uao、Ubo、Uco、U△的信號(hào)來判定接地故障發(fā)生的相別及接地屬性（金屬性直接接地、高阻接地和弧光接地），按照預(yù)先設(shè)定的方式控制高壓真空接觸器動(dòng)作。

本控制器以高性能DSP為處理核心，是整個(gè)成套裝置測(cè)量、顯示、運(yùn)算、通訊和執(zhí)行的中心處理機(jī)構(gòu)，具有以下功能和特點(diǎn)：

1) 智能化程度高。本綜合裝置所有的功能均為自動(dòng)執(zhí)行，無需人工操作，維護(hù)和操作極為方便。

2) 抗干擾性能好，可靠性高。智能控制器采用二次電源技術(shù)，可抵御各種電磁干擾，所有的采集接口全部采用兩次光/ 電隔離，徹底消除一次系統(tǒng)對(duì)控制器的干擾。

3) 良好的通訊功能：DXH智能控制器設(shè)置了完善的通訊功能，控制器設(shè)有RS-485/RS-232 串行接口，可作為變電站綜合自動(dòng)化的一個(gè)子站，接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

4) 完善的控制功能：DXH 智能控制器可同時(shí)完成對(duì)消弧、消諧和選線的綜合控制，有效地降低了設(shè)備的投資成本。

5) 準(zhǔn)確的選線功能。DXH智能控制器設(shè)有選線模塊，可自動(dòng)完成多路出線的單相接地選線。采用群體比副比相、基波增量法等多種選線算法進(jìn)行綜合表決，顯著提高了接地選線的準(zhǔn)確率和可靠性，為用戶快速消除接地故障提供參考。

5.4 高壓限流熔斷器

高壓限流熔斷器是整個(gè)裝置的后備保護(hù)元件，假如設(shè)備在消弧時(shí)，誤將高壓真空接觸器投于健全相，這時(shí)高壓限流熔斷器會(huì)立即熔斷，避免造成相間短路，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 開斷容量大，可達(dá)50kA；

2) 開斷迅速，開斷時(shí)間 ?<1.5mS ；

3) 限流效果好，可使故障電流小于短路電流的1/5 。

5.5 帶有輔助二次繞組的電壓互感器

用于本綜合裝置對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

5.6 隔離開關(guān)

安裝于本綜合裝置與電網(wǎng)的連接端，用于本綜合裝置在安裝和維修時(shí)的投切。

六、裝置的基本原理

6.1 控制原理

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，DXH智能控制器將對(duì)PT 檢測(cè)的電壓信號(hào)Uao 、Ubo 、Uco 、U △的進(jìn)行計(jì)算處理，判斷接地相別和接地屬性，根據(jù)接地屬性控制器作出如下處理：

■ ?如果接地故障是穩(wěn)定的金屬性接地或高阻接地，則控制器發(fā)出故障相別及接地屬性（金屬接地、高阻接地）的指示信號(hào)。同時(shí)控制器配有微機(jī)選線功能，選出單相接地的故障線路.

■ ?如果接地故障是不穩(wěn)定的間歇性弧光接地，則判定接地的相別，同時(shí)發(fā)出指令使接觸器中對(duì)應(yīng)的一相接地。這時(shí)，系統(tǒng)由不穩(wěn)定的弧光接地轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性直接接地，故障相的對(duì)地電壓降為零，故障點(diǎn)的弧光消失，其他兩相的對(duì)地電壓穩(wěn)定在線電壓。

■ ?故障相接觸器在動(dòng)作接地后，經(jīng)過幾秒鐘延時(shí)，控制器令接地的接觸器斷開一次。若接觸器斷開后再無弧光接地故障現(xiàn)象，說明這一次接地故障是暫時(shí)性的，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，控制器返回原始狀態(tài)。若接觸器斷開后再次出現(xiàn)弧光接地故障，則控制器認(rèn)定這一故障為永久性的弧光接地.如果為母線弧光接地則接觸器再次重合，控制器將按照預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出警告信號(hào)，告知值班人員故障發(fā)生的相別，閉鎖等待用戶處理。在接觸器斷開接地點(diǎn)的過程中出現(xiàn)的短暫的過電壓，由TPB進(jìn)行限制。

■ ?接觸器第二次（連續(xù)的同一相）閉合接地后不再分開，只有當(dāng)故障線路自動(dòng)或者人工切除后，由中控室或現(xiàn)場(chǎng)給控制器發(fā)送復(fù)歸指令， 控制器收到復(fù)歸指令后，讓接觸器斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

■ ?如果DXH智能控制器判斷發(fā)生PT斷線或高壓限流熔斷器熔斷，則發(fā)出警告信號(hào)，并將故障通過通過通訊上傳到后臺(tái)。

■ ?多套裝置并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，如果母線并聯(lián)，只能有一套裝置投入運(yùn)行，應(yīng)閉鎖其他母線上的裝置。

本裝置加裝有高壓限流熔斷器，以防止因控制器誤判斷或誤接線引起的相間短路。

6.2 消諧原理

? ?當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，DXH控制器控制消諧繼電器在PT的開口三角投入消諧電阻，消耗諧振能量，達(dá)到消諧的目的。

6.3 選線原理

DXH控制器采用比幅比相法、零序阻抗變化等多種選線算法進(jìn)行綜合表決，判斷系統(tǒng)饋線中的接地線路，并將結(jié)果發(fā)送到上位管理機(jī)，極大地提高了接地選線的準(zhǔn)確率和可靠性。

七 外形、結(jié)構(gòu)

裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 ?(6KV、10KV) ：1000 × ?1500 × ?2300mm ( 寬×深×高 ?)；

裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 ?(35KV) ：2000 × ?2400 × ?2930mm ( 寬×深×高 ?)；

( 也可根據(jù)用戶要求，特殊生產(chǎn) ?)

八、選型及要求

9.1 裝置的額定電壓等于系統(tǒng)的額定電壓。

9.2 裝置的額定電流不小于被保護(hù)系統(tǒng)的最大對(duì)地電容電流。

九、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存

?1. 一般采用木箱包裝，柜體底座應(yīng)固定在包裝箱底板上。

?2. 建議不要在三級(jí)以下公路上長(zhǎng)距離運(yùn)輸，必要時(shí)可拆散包裝，重要部件盡量不采用公路運(yùn)輸。

?3. 長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)的倉庫內(nèi)，不宜長(zhǎng)期在戶外儲(chǔ)存。

十、安裝、調(diào)試、維護(hù)

?1.安裝

? ?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)合格后方能出廠。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)，用戶應(yīng)提供必要的配合與協(xié)助。

?2.調(diào)試

? ?A）安裝完成后，確認(rèn)隔離刀閘在打開位置，先給控制器加上電源，控制器的LED循環(huán)顯示PT二次相電壓UA、UB、UC。

? ?B) 合真空接觸器操作電源開關(guān)，對(duì)真空接觸器進(jìn)行分、合試驗(yàn)，檢查實(shí)際動(dòng)作的真空接觸器與操作的是否一致，顯示是否正確，保證一致。

? ?C) 進(jìn)行功能試驗(yàn)。

? ?D）合上隔離開關(guān)，控制器應(yīng)循環(huán)顯示PT二次電壓，電壓表指示應(yīng)正確，整套裝置投入運(yùn)行。

?3.維護(hù)

? ?設(shè)備正常工作時(shí)不需要維護(hù)和檢修，但在受到大的故障電流沖擊后必須進(jìn)行仔細(xì)檢查，檢查熔斷器是否損壞，檢測(cè)接觸器的觸頭是否接觸良好，查看計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況。 用戶在遵守保管及使用的情況下，從安裝使用之日起 ?12 個(gè)月，或從發(fā)貨之日起 ?24 個(gè)月期限內(nèi)，產(chǎn)品由于質(zhì)量原因而發(fā)生損壞或不能正常工作，制造廠及時(shí)為用戶更換或維修。 本公司對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期提供備品備件。

十一、訂貨須知

1) 用戶 應(yīng) 提供相 關(guān)的 系統(tǒng) 額 定電 壓、 系統(tǒng) 最大單相 接地電 容電 流， 作為DXH消弧消諧柜的設(shè)計(jì)依據(jù)。

2）如需要選線功能，請(qǐng)注明選線路數(shù)。

3）柜體的尺寸，在我公司與用戶協(xié)商完畢后，由我公司工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)并經(jīng)用戶簽字確認(rèn)以后，方能最終確定。

4) 如用戶有特殊要求應(yīng)在訂貨時(shí)提出。

5) 需要其它額外附件或備件，應(yīng)在訂貨時(shí)注明所需的種類及數(shù)量。