1035kV系统DXHXHGSHK微机型消弧柜现场运行规程讨论审核后 1.docx

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1035kV系统DXHXHGSHK微机型消弧柜现场运行规程讨论审核后1

前言

电网6～35kV中压电网为中性点非有效接地系统，该运行方式的最大优点是系统发生单相金属性接地故障时，接地相对地电压降到接近于零，而非故障相对地电压上升

倍，电网中的电气设备在正常情况下都能承受这种过电压，可带故障持续运行2小时，在这期间系统接地故障随时都可能自动消除，系统恢复正常运行。

这样就避免了频繁发生的单相接地故障时的操作，减少了操作次数，提高了供电的可靠性和连续性。

但是随着城区配网线路的电缆化以及负荷的增速发展，中压电网对地电容电流亦大幅度增加，在6～10kV系统单相接地容性电流大于30A，35kV系统单相接地容性电流大于10A时，若发生单相接地故障，接地电弧不能自动熄灭，使得相间绝缘在接地电弧的破坏下很快击穿，同时产生3～5倍相电压甚至更高的过电压，致使电网中绝缘薄弱的地方绝缘损坏，在弧光过电压作用下可能导致健全相对地绝缘击穿，从而导致电网内单相接地故障扩展为事故。

另当系统发生弧光接地时还可能造成电压互感器严重过载，或因电感下降后在某种频率下满足ωL=1/ωC而激发铁磁谐振，最终结果是造成电压互感器烧毁或高压侧熔断器熔断。

通常的解决办法是在中性点加装消弧线圈补偿接地电容电流来抑制故障点弧光发生的机率，这种方法的目的是为了消除弧光，但由于消弧线圈的自身的诸多特点，很难对电容电流进行有效补偿，特别是脱谐度如果控制不当易带来系统谐振风险。

微机型消弧柜就是在系统弧光接地时，通过消弧控制器判断相别和接地类型并发出指令，通过控制一组可以分相控制的真空接触器或快速接地开关，使故障相接地，让不稳定的弧光接地转换为金属性接地，防止接地电弧破坏相间绝缘或高幅值的弧光接地过电压导致健全相绝缘对地击穿，从而有效避免相间短路事故的发生。

因此为规范6～35kV微机型消弧柜设备在运行、检修等维护管理方面的工作，特编制此运行规程。

本规程由吴忠供电供电公司运维检修部编制。

本规程主要起草人：

本规程主要审核人：

本规程批准人：

本规程自批准之日起执行。

1适用范围

1.1本规程适用于供电公司运行的6～35kV系统由合肥凯立快速开断技术有限公司、上海合凯电力保护设备有限公司、安徽徽电科技股份有限公司生产的DXH、XHG、SHK微机型消弧及过电压保护装置（以下简称DXH、XHG、SHK型消弧柜）。

如遇本规程与其他厂家设备说明书不同（如型号、功能实现原理等），可参照本规程，结合设备说明书，编制现场设备运行规程。

1.2供电公司电网调度控制中心、变电检修室、变电运维室相关专业人员及负责人应认真学习，并贯彻执行本规程。

2引用标准

2.1《电业安全工作规程》（发电厂和变电站电气部分）

2.2国家电网公司《高压开关设备管理规范》

2.3GB3906-2006《3～35kV交流金属封闭开关设备》

2.4Q/YT02-2008《消弧消谐装置BSTX》

2.5《宁夏电力公司交流高压电气设备试验规程（2010年版）》

2.6GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》

2.7DL/T769《电力系统微机继电保护技术导则》

2.8DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》

3设备功能简介

3.1熔断器+真空合闸接触器组合式DXH、XHG型消弧柜

熔断器+真空合闸接触器组合式DXH、XHG型消弧柜，是一种微机型综合控制器。

该控制器通过电压互感器检测出故障相，然后发出控制信号给故障的接地开关，使弧光接地变成金属性接地，防止变电设备绝缘损坏。

该结构消弧柜适用于对地电容电流≤56A的6～35kV中性点不接地系统。

1）该控制器结构紧凑，技术先进。

控制器的核心采用PIC单片机和一些外围器件构成信号采集、数据处理系统。

2）根据信号采集、数据处理结果，发出相应的信号。

PT断线、金属性接地，只报警而不接地；当系统出现弧光接地时，单片机综合控制器做出判断同时发出动作信号，让接触器动作，使系统对应相转变为金属性接地。

3）按照厂家配置，可以查询最近数次的历史故障记录。

4）控制器具有485（或232）通讯口，上位机可以通过此接口对微机综合控制器进行访问，单片机综合控制器给出应答信号，告诉计算机此刻消弧及过电压保护装置的运行状态。

上位机也可以在windows下通过此接口对微综合控制器发出指令。

5）当设备运行过程中检测到有线路发生间歇性性接地，则控制器通过分相控制真空接触器，使故障相接地，让不稳定的弧光接地转换为金属性接地。

在装置动作期间，如果健全相又出现弧光接地，真空接触器健全相不再动作，由与快速真空接触器串联的高压限流熔断器快速切除故障防止发生两相异地短路。

3.1.1DXH、XHG型消弧柜的构成及主要元件的作用

图1XHG型消弧柜结构图

1）组合式过电压保护器TBP

组合式过电压保护器TBP主要用来限制操作电压和大气过电压。

DBP采用大能容ZnO非线性电阻和放电间隙相结合的结构，使两者互为保护，放电间隙使ZnO非线性电阻的荷电率为零，ZnO非线性电阻不会老化；ZnO非线性电阻又使放电间隙动作后无续流，放电间隙不再承担灭弧任务，使用寿命长。

组合式过电压保护器DBP，可将相间过电压大大降低。

与常规避雷器相比，保护的可靠性大为提高。

2）分相真空接触器KZ（A、B、C）

分相真空接触器是一个特殊的真空交流接触器，其三相分体，各相高压侧端分别接至母线各相别，接地侧一端直接接地。

正常动行时真空接触器均处于断开状态，受控制器的控制而动作，各相之间闭锁。

KZ（A、B、C）的作用是，当系统发生弧光接地过电压时，使其不稳定的弧光接地转变成该相稳定的金属性直接接地，从而保护了设备，使其不受损害。

3）微机控制器KZ

微机控制器KZ是本技术的核心部件，它根据电压互感器PT提供Uao、Ubo、Uco.U△的信号来判定接地故障发生的相别及接地属性，按照预先设定的方式控制交流真空接触器KZ，同时可显示系统二次实时运行电压，精度误差＜2V，按时间顺序可追忆十次以上故障记录。

4）高压限流溶断器（FU）

高压限流溶断器（FU）高压限流溶断器是整个装置的后备保护器件，以防止误操作或相位信号错误引起的相间短路。

5）电压互感器（PT）

三只单相PT组成Y/△接线法，能够为系统中的保护、计量设备提供二次电压和辅助三角二次电压信号，即此装置具备PT柜的功能。

3.1.2基本工作原理

微机综合控制器是基于对电压互感器提供的UA、UB、UC、UL的电压信号进行判别的自动控制装置。

根据线路发生故障时，中性点对地绝缘的供电系统会出现零序电压，将零序电压作为启动信号开始计算，然后再根据发生故障时每相电压的情况进行逻辑分析计算，判定接地故障发生的相别及接地属性,再根据判定结果做出相应处理。

装置一次原理接线图如图2所示：

图2一次原理接线图

3.1.3面板介绍

如以XHG型10kV消弧柜为例，微机控制器的面板是人机交换信息的窗口，由显示器、指示灯、按钮组成，见图3所示：

图3

1）显示器:

由一个液晶显示屏构成。

显示屏上的“投运”表示刀闸处于合闸状态，当刀闸拉开时，显示屏上显示“停运”。

“04-05-12-10-21”表示当前的工作时间，顺序依次为年、月、日、时、分。

当微机发出信号时,可以通过显示器来获得装置的状态信息。

例如，A相发生弧光接地液晶显示屏显示为：

图4

2）指示灯：

面板上指示灯由十个发光二极管构成。

单片机控制器上电工作时，“运行”指示灯会间隔性地闪亮，如果控制器自身有问题，指示灯将不会闪亮，显示屏也将无显示，这时装置不可以投运。

“A、B、C相动作”三个灯分别指示接地相别,当发生弧光接地时，对应相动作灯亮。

“报警”灯为警报信号灯，当被保护系统发生故障时用来指示故障相并发出警报信号。

当发生熔丝熔断时，“熔丝熔断”指示灯亮。

当发生金属性接地时，“金属接地”指示灯亮，此时“A、B、C相动作”灯不亮。

当发生PT断线时，“PT断线”灯亮。

“数据接收”和“数据发送”指示灯为通讯信号灯，其工作时不停地闪动。

3）按键：

面板上有七个按键，分别为“+”、“-”、“↑”、“↓”、“返回”、“确认”、“复位”，在投运前，它们用来调试装置，检验装置能否可靠动作；装置投入运行后，若动作了，用来查询和重新启动装置。

四个按键的具体用途如图3所示:

停运

05-04-30-17-59

凯立科技

A相分

B相分

C相分

分闸

主菜单

传动试验

故障追忆

时间设定

图5

3.1.4信息检测

3.1.4.1检测刀闸信息

刀闸合上时，通过手柄上的小拉杆拉动辅助开关，使辅助开关上的常开节点闭合，检测到节点闭合后，显示屏上将显示“投运”。

在这种情况下，再去做接触器的传动调试时，接触器不再动作，因为此时刀闸信号已将调试的动作信号闭锁，这样就防止在投运后的误操作使接触器动作而导致接地。

3.1.4.2检测熔断器熔断报警信号

当熔断器熔断时，它的一端会弹出一个撞棒，撞击微动开关，控制器检测到熔断信号后会发出报警信号，并显示相应的故障相。

检测时用手拉动微动开关，控制器就显示相应的故障相

如A相熔断，显示：

图6

如B相熔断，显示：

图7

如C相熔断，显示：

图8

3.1.4.3检测高压真空接触器能否正确动作

在刀闸断开前提下检测接触器能否动作，这时可以通过控制器面板上的几个按键来检测，步骤如下:

图9

注：

每相动作信号发出后，JZ1先动，延时100ms后JZ2再动。

3.1.4.4控制器自检与系统设置

当控制器上电后装置进行自检，假如控制器自身有问题，“运行”指示灯将不会亮,显示屏也将无显示，这时装置不可以投运。

若控制器的显示屏上只显示停运（刀闸分开）和时间，表示刀闸处于分开状态，这时可以投运。

在时间设置功能下，可对系统时间进行设置。

设置步骤如下：

图10

调整后的时间显示顺序先是年、月、日，然后是时、分。

当系统发生熔丝熔断、PT断线、金属接地、弧光接地时，控制器会记录发生故障的性质及发生的时间。

查询步骤如:

图11

3.1.4.5装置运行

通过检测，如一切正常，则装置可投入运行。

当系统出现弧光接地时，微机综合控制器作出判断后发出合闸信号给J（真空接触器），让对应相真空接触器合闸，这样单相不稳定的弧光接地就转变为稳定的金属性接地。

同时给中央控制室发出报警信号。

此时，控制器面板上显示接地相，如果A相接地则控制器面板上显示:

图12

当系统发生金属性接地，控制器将只给中央控制室发出报警信号，而不会使接触器动作，面板上显示发生金属接地相别。

例如A相接地则控制器面板上显示：

图13

同样，系统发生断线时，控制器也将只给中央控制室发出报警信号，而不会使接触器动作。

面板上显示断线相别。

例如A相断线，则控制器显示：

图14

发生熔断器熔断，则控制器显示如检测时所示。

3.1.5DXH、XHG型消弧柜运维及检修规程

3.1.5.1DXH、XHG型消弧柜运行维护

1、投运前的操作

1）DXH、XHG型消弧柜在投运前，运行人员、检修人员应当检查柜内有无异物，并彻底清除柜内灰尘，紧固部件有无松动；隔离开关操作机构是否良好、导电部位接触是否良好；消弧柜与一次接地网接地是否可靠，确认各个元器件试验及整体试验是否合格。

保护人员应确认二次回路是否完善；传动模拟试验各信号上传（软报文）是否正确，功能是否完备、动作是否可靠。

2）在空母线送电前，应先将消弧柜的PT隔离开关合上，并将二次仪表室内的装置电源空开拉下，待母线、出线线路送电正常后再推上，以防空母线加压时产生铁磁谐振使装置动作。

3）在中性点不接地的两进线一母联的6～35kV系统中，如果装了两台消弧柜，那么在母联开关合上，两段母线并列的运行方式下，应当将其中一台消弧柜退出