3~35KV中低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中,為限制弧光接地等過電壓已廣泛使用了“消弧及過電壓保護(hù)裝置”。
一、“真空快速接觸器+高壓限流熔斷器”的方案的局限性
傳統(tǒng)消弧柜均采用“真空快速接觸器+高壓限流熔斷器”的方案方案實(shí)現(xiàn)消弧及過電壓保護(hù)功能,即采用過電壓保護(hù)器限制雷電、操作過電壓,采用消弧微機(jī)控制器配合真空快速接觸器直接接地實(shí)現(xiàn)弧光接地故障相的快速熄弧,采用高壓限流熔斷器作為相間接地短路的速斷保護(hù)。
當(dāng)系統(tǒng)電壓較高、對地電容電流較大時(shí),傳統(tǒng)的“真空快速接觸器+高壓限流熔斷器”的方案時(shí)就出現(xiàn)了局限性。如北京官廳風(fēng)電場系統(tǒng)電壓為35KV、對地電容電流126A,選用上述方案,高壓限流熔斷器選型就要達(dá)到250A左右,這樣的35KV高壓限流熔斷器本身就不常選用,甚至沒有廠家生產(chǎn)出來。另外當(dāng)消弧裝置為消除弧光過電壓一相動作接地后,若此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)其它部分又發(fā)生其它相接地時(shí),則出現(xiàn)了相間接地短路(以下這種接地短路方式統(tǒng)稱為“相間接地短路”),此時(shí)就需要高壓限流熔斷器迅速開斷來保護(hù)系統(tǒng)安全。但是此時(shí)由于系統(tǒng)電壓較高、短路電流較大熔斷器需開斷的能量非常高,開斷的可靠性較低,甚至?xí)霈F(xiàn)熔斷器爆斷的現(xiàn)象。
另外采用“真空快速接觸器+高壓限流熔斷器”的方案,當(dāng)熔斷器熔斷后需要更換,這樣為用戶又增加了購置熔斷器備品的費(fèi)用。
二、“分相式斷路器”式消弧柜方案的提出
針對上述現(xiàn)象,我們通過多年的實(shí)踐摸索,已提出并實(shí)現(xiàn)了新的解決方案,即采用“分相式斷路器”替代原來的“真空快速接觸器+高壓限流熔斷器”。
分相式斷路器******額定電流為2000A,額定開斷電流達(dá)31.5KA,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時(shí)消弧微機(jī)控制器迅速發(fā)出命令讓故障相的分相式斷路器快速合閘實(shí)現(xiàn)消弧功能;當(dāng)“相間接地短路”時(shí)消弧微機(jī)控制器通過速斷保護(hù)立即將短路相分相斷路器跳閘(此保護(hù)為消弧裝置的后備保護(hù)),保證系統(tǒng)安全;另外即使消弧裝置出現(xiàn)誤判相別造成接地短路,裝置也能立即跳開誤判相,重新選擇判斷故障相。
新的方案既解決了原先方案熔斷器難選及開斷能力不夠的問題,同時(shí)提高了裝置可靠性,又不需用戶采購熔斷器備件,體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性和******性。
三、北京官廳風(fēng)電場35KV“分相式斷路器”式消弧柜方案的組成
北京官廳風(fēng)電場系統(tǒng)電壓為35KV、對地電容電流126A,采用此方案后,35KV“分相斷路器”式消弧柜主要配置及功能如下:
3.1 高壓隔離開關(guān)GL
型號:GN27-35/630
數(shù)量:1臺
功能:柜體內(nèi)裝設(shè)隔離開關(guān),起隔離作用,便于柜內(nèi)檢修方便和安全。
3.2 過電壓保護(hù)器SCGB
型號:SCGB-B-42/310
數(shù)量:1臺
功能:此過電壓保護(hù)器由高能容氧化鋅電阻配合放電間隙制成,具有吸收過電壓容量大,荷電率為零的特點(diǎn),能夠有效限制柜內(nèi)及系統(tǒng)的雷電侵入過電壓及操作過電壓和弧光接地過電壓。
3.3 電壓互感器
標(biāo)配型號:JDZX9-35 35000/√3 100√3 100/3
功能:標(biāo)配的電壓互感器采用高抗飽和鐵芯制成,互感器的抗飽和系數(shù)達(dá)3.5倍,能夠有效吸收過電壓抑制鐵磁諧振的發(fā)生。另外電壓互感器為消弧微機(jī)控制器提供系統(tǒng)電壓數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)遠(yuǎn)行情況。
3.4 電流互感器CT
型號:LMZ-0.5-500/5
數(shù)量:1只
功能:為電流表提供對地電容電流大小信號,另外當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“相間接地短路”時(shí),為消弧微機(jī)控制器ZK速斷保護(hù)跳斷路器提供電流信號。
3.5 消弧微機(jī)控制器ZK
型號:SCX-ZK-DSP
數(shù)量:1臺
功能:消弧微機(jī)控制器是消弧裝置的大腦,采用DSP32位數(shù)字處理器。通過電壓互感器提供的電壓數(shù)據(jù)、電流互感器提供的電流信號實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行情況,當(dāng)發(fā)生弧光接地時(shí)迅速命令分相式斷路器合閘,消除弧光接地現(xiàn)象;當(dāng)發(fā)生“相間接地短路”時(shí)通過速斷保護(hù)迅速命令短路相斷路器跳閘??刂破鬟€能自動記錄消弧裝置的運(yùn)行狀況供運(yùn)行人員參考調(diào)用。另外控制器還有RS485、RS232等通訊功能,與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊,這樣在集控室就能了解到消弧柜的運(yùn)行狀態(tài)。
3.6 分相式斷路器QFa QFb QFc
型號:DKZ1-40.5
數(shù)量:3臺
功能:分相式斷路器由消弧微機(jī)控制器控制操作,能夠分相進(jìn)行分合閘,斷路器的額定電流******為2000A,額定開斷電流******為31.5KA,能夠充分保證對地電容電流的長時(shí)間通過和迅速開斷相間接地短路電流。是消弧裝置的直接執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
四、綜述
“分相式斷路器”式消弧柜是新型消弧柜的發(fā)展方向,它既能夠滿足大的對地電容電流長時(shí)間通過,又能滿足系統(tǒng)相間接地短路電流的開斷要求,另外也為用戶節(jié)約了購置熔斷器備品備件的費(fèi)用,具有經(jīng)濟(jì)性和******性。
在以后運(yùn)用中,象10KV、6KV系統(tǒng),對地電容電流不大的情況下也可以采用這樣的解決方案。
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