消弧线圈并小电阻接地成套装置 SW-XHDZ

SW-XHC系列调容式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置

一、产品概述

我公司所研制生产的SW-XHC调匝式消弧线圈装置，该成套装置采用标准的工业级计算机系统，总线式结构，多层电路板设计，大屏幕触摸液晶屏，全汉字显示。具有运行稳定可靠、显示直观、操作方便，抗干扰能力强等特点，同时系统具有完善的参数设置及信息查询功能。该系统克服了以前各消弧线圈装置调节范围小的缺陷，能够进行全面调节。

该装置采用残流增量法和有功功率法等先进算法，对高压接地线路进行选线，选线准确、迅速。

二、型号定义

 

三、技术数据

1.产品特点

(1)控制器采用工业级计算机平台，双CPU架构，多层电路板处理，运行稳定可靠。

(2)采用大屏幕触摸液晶全中文显示，参数显示、设置及查询方便直观。

(3)调节准确、速度快，且调节范围宽，可在0～100%额定电流全范围调节。

(4)内嵌高压接地选线模块，采用残流增量法及有功功率法等，使选线快速准确。

(5)设有RS232、RS485及IEC61850通讯接口，可实现与上位机的通讯，达到信号的远距离传送。

(6)可实现单相接地故障的声光控报警功能。

(7)设有标准打印机，可实现数据打印，接地信息打印。

(8)具有一控二功能，可实现一台控制器控制两套消弧线圈成套装置。

2.性能指标

(1)电压等级：6kV~66kV。

(2)母线段数：两段。

(3)电容电流测量误差：小于2%。

(4)调档时间：小于20ms。

(5)接地残流：小于5A。

(6)控制器电源：交流220V，额定频率：50Hz；直流220V/110V，额定频率：50Hz。

(7)控制器适用环境: 温度：-10℃~+45℃；湿度：小于95%。

(8)选线路数：8~42路。

(9)通讯接口：RS232/RS485。

3. 工作原理

消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电感线圈，当电网发生单相接地故障时，消弧线圈的作用是提供一个电感电流，补偿单相接地的电容电流，使电容电流减小到规定值以下；同时，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到自动熄灭电弧的目的。

调容式消弧线圈装置，首先根据系统运行方式及发展情况，确定消弧线圈在过补偿条件下的额定容量，即可确定在接地故障时可提供的电感电流。增设消弧线圈二次电容负荷绕组，同时在该消弧线圈的二次绕组上并联若干组（一般为四至五组）低压电容器，通过控制器控制真空开关或反并联晶闸管的通断组合来控制二次电容器投入的数量，来调节消弧线圈二次容抗的大小，从而改变消弧线圈一次侧电感电流的大小。电力系统正常运行时，消弧线圈装置工作在过补偿状态，保证电网中性点不高于电网额定相电压的15%，控制器实时监测电网线路的对地总容抗。控制器在中性点电压上升到电网额定相电压的30%及以上时，转入故障工作状态。根据故障前最近一次所测得电网线路的对地总容抗来调节消弧线圈的感抗，以降低接地弧道中的残流，实现灭弧和消除接地过电压。当接地故障消除，电网线路电压恢复，中性点电压下降时，控制系统退出故障工作状态，转入过补偿状态。

该装置配置的接地选线模块，采用有功功率法来选择接地故障时的接地线路，即发生接地故障时，采集各线路的有功功率，及消弧线圈自身感抗有功功率的方法来，所采集到有功功率值大的线路即为故障线路。

4.装置总体构成

该装置由接地变压器、调容式消弧线圈、电容调节柜、微机控制器、阻尼电阻箱等构成，总体构成图如下：

(1) 接地变压器

连接组别：ZN；ZN、yn11（可带站用变容量）；

可采用干式或油浸式。

 (2)调容式消弧线圈

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)微机控制器

功能特点

◇人机对话功能：能够实现自动/手动控制方式的切换功能、时间参数、运行参数和控制参数的设置功能、故障信息查询功能等；

◇报警功能：发生单相接地故障及其他故障时均可发出报警信号。

◇打印功能：控制器内置打印机，热敏打印，快速清晰，节约耗材。

◇记忆功能：具有掉电保持储存信息的功能，大容量存储电子硬盘可永久记录控制器动作信息、接地信息及故障信息的历史数据，确保控制器工作电源或注入电源断电后所设参数不会丢失。

◇远传功能：具有远动接口RS232、RS485，多种波特率可选，带有MODBUS，CDT，IEC61850等多种通讯规约可方便与变电所微机监控系统相连。

◇联机运行功能：自动识别系统运行方式，实现两台及以上装置并联运行。

◇识别功能：装置可对用户供电系统的运行方式进行自动识别及自动转换运行方式，即当用户系统为并列运行或分列运行时装置可以根据运行状态的变化来改变对消弧线圈控制方式的变化，以达到合理的运行状态；并自动识别系统中永久接地故障和瞬时接地故障，快速启动和退出消弧线圈补偿。

◇自动闭锁功能：当系统发生单相接地故障时，自动闭锁调控系统，以保证消弧线圈稳定补偿。

◇故障查询功能：可对设备自身设置参数及系统发生单相接地故障时存储的各种记录信息进行方便查询。

◇调谐功能：自动调谐与手动调谐相互独立，可以相互切换。在电网正常情况下，自动测量跟踪补偿系统电容电流。

◇休眠功能：装置可根据预先设定好的工作时间，并进行自动休眠状态转换，可以延长设备的使用寿命。休眠状态下，装置可正常进行各种测量存储工作，系统有变化时可立即转入工作状态。

◇录波功能：控制器带有系统故障录波功能，可对接地故障发生时的电压、电流进行采集录波，可直接画面显示波形，便于现场就地分析。同时录波文件可由控制器前置USB口直接用U盘导出，便于数据携带及存储。

◇选线功能：控制器自身内置接地选线模块，且装置内置5种选线法，实现快速准确选线。当电网发生单相接地故障时，并列运行的多台控制器可以实现统一协调选线，单台控制器满足42路选线路数，并可灵活设置线路编号，编号可以数字，英文，中文，以及组合式等多种设置方式。

◇跳闸功能：装置可根据判断选择出的接地故障线路按用户要求对故障线路进行快速跳闸，切开故障线路；并可根据系统运行需求对系统内不同的出线线路进行不同的跳闸延时设置。

控制器标准：

◇工作电源：DC220V 或DC110V，可靠工作的电压范围75%～115%

◇电容电流测量误差：＜2%

◇中性点位移电压测量误差：＜2%

◇控制器对地绝缘电阻大于： 30MΩ

◇控制器的电压、电流互感器输入端子对地进行工频一分钟耐受电压为： 2 kV

◇控制器选用动作可靠的控制设备，不会发生"死机"现象。

◇控制器满足电子设备防潮的要求，在设备安装环境条件下能正常运行。

◇有效防止串联谐振，位移电压：≤15%相电压

◇控制器满足静电放电、快速脉冲群、浪涌、射频场感应的传导骚扰、工频磁场、阻尼振荡磁场、电压暂降、短时中断和电压变化、振荡波、脉冲磁场的抗扰度试验,并满足相应标准所规定的严酷性等级的要求。

(4)阻尼电阻

在自动跟踪消弧线圈中，调节精度较高，残流较小，接近谐振点运行，为防止产生串联谐振过电压，在消弧线圈接地回路采用增加阻尼电阻的方法来抑制揩振过电压的产生，以确保系统正常运行时，使中性点位移电压不超过15%相电压。增加阻尼电阻的方法采用消弧线圈回路串联运行或消弧线圈二次侧并联运行的形式。

阻尼电阻选用抗高温且性能优良的不锈钢合金电阻，当系统发生单相接地故障时，系统将该阻尼电阻短接，以免烧毁阻尼电阻；当系统恢复正常时，断开阻尼电阻短接触点，使阻尼电阻正常串接消弧线圈回路中，否则系统有可能因失去阻尼电阻而出现谐振过电压。

本公司采用ZX18型不锈钢电阻，根据消弧线圈容量选用不同的阻值。电阻短接回路采用两套方案保护：

方案一：采用真空接触器动作保护：接触器动作电源选用两套独立的回路，一套选用交流220V，一套选用直流220V，增加了系统运行的可靠性。

方案二：采用可控硅实现电子式保护，采用自触发式短接，动作时间更快，静态无触点，短接更安全可靠。

(5)接地选线单元

接地选线单元集成于控制器内，选线路数可达42路。设有多种选线方法，即 “基波幅值”“有功功率法”“并联中电阻”及“残流增量法”等供选择可由用户根据自身系统的实际情况来选择设定，并配有42路跳闸功能，可快速准确的实现故障线路判别并立即跳开故障线路。

四、订货须知

1.确定电压等级：告知供电系统的电压等级，如6kV、10kV、35 kV等；

2.确定消弧线圈容量；

3.确定接地变压器容量；

4.确定零序电流互感器个数。

五、成套装置选型

本公司部分产品规格如下表，供用户做选型参考，对于用户所需特殊规格，本公司可按要求为用户订做。

产品型号	电压等级	消弧线圈容量	电流调整范围
SW-XHC-90-6	6	90	5~25
SW-XHC-180-6	6	180	10~50
SW-XHC-270-6	6	270	20~75
SW-XHC-630-6	6	360	30~100
SW-XHC-540-6	6	540	60~150
SW-XHC-150-10	10	150	5~25
SW-XHC-300-10	10	300	10~50
SW-XHC-450-10	10	450	10~75
SW-XHC-600-10	10	600	30~100
SW-XHC-900-10	10	900	60~150
SW-XHC-550-35	35	550	5~25
SW-XHC-1100-35	35	1100	10~50
SW-XHC-1650-35	35	1650	20~75