JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置使用说明书

1、JZXH 消弧消谐选线及过电压保护装置使用说明书 一、概述我国335KV（含66KV）的电网大多采用中性点不接地的运行方式。此类 电网在发生单相金属性直接接地时， 非故障相的对地电压将升高到线电压， 三相 线电压量值不变， 且仍具有 120。的相位差，三相用电设备的工作并未受到影响， 因而不影响电能的正常传输。 所以国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后 允许短时间带故障运行，提高了该类电网的供电的可靠性。现有的运行规程规定，中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，允 许运行两小时， 但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。 如果单相接 地故障为金属性接地， 则故障相的电压降为零， 其

2、余两健全相对地电压升高至线 电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。 但是， 如果单相接地故障为间歇性弧光接地， 则会在系统中产生达 3.5 倍相电压峰值的 过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网， 势必会造成电气设备内绝缘的 积累性损伤， 在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿， 进而发展成为相间短 路事故。 在间歇性电弧接地暂态过程中， 实际系统会形成多频振荡回路， 不仅会 产生高幅值的相对地过电压， 而且还可能出现高幅值的相间过电压， 使相间绝缘 弱点闪络，发展成为相间短路事故。目前，限制弧光接地过电压的主要措施仍是电网中性点经消弧线圈接地。 但消弧线圈并不

3、能限制间隙性电弧接地过电压， 甚至因消弧线圈的存在， 电弧重 燃可能在恢复电压最大时刻才发生， 使弧光接地过电压更高。 消弧线圈不能补偿 接地电流中的高频分量和有功分量， 高频性的间隙电弧接地不能消除； 在有功分 量大于一定值时， 故障点接地电弧同样不能自熄。 实际运行经验也证明， 在中性 点经消弧线圈接地的335KV配电网中，由电弧和谐振引发的事故时有发生。随着城乡电网的发展以及生产、生活对供电可靠性的要求越来越高，每 次绝缘事故造成的危害及波及面势必增加，为此我公司自主研发出了JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置， 集消弧、消谐、小电流接地选线及过电压保护等功 能为一体，将中性点非有效接地

4、电网的相对地及相间过电压限制在电网安全运行 的范围之内， 彻底解决各种过电压对设备及电网安全运行的威胁， 提高这类电网 的供电可靠性。二、产品的主要功能JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置用于 335KV中性点非有效接地 电力系统中， 对这类系统运行中的各类过电压加以限制， 特别是对谐振过电压和 单相弧光接地过电压加以限制和消除， 并提供灵敏、 可靠的单相接地保护， 以有 效地提高该类电网的运行安全性及供电可靠性。其主要功能：1. 电压互感器柜，提供电压监测功能。2. 消弧线圈，消除间隙性弧光接地故障，并具有消弧线圈所不具有的限 制弧光接地过电压的功能。3. 各类消谐器，限制并消除谐振过电压。

5、4. 各类小电流选线装置，灵敏、准确地选出单相接地线路。5. 限制雷电过电压、操作过电压和相间过电压功能。三、型号及参数（一）型号说明JZXH /T选线路数+I系统额定电压（KV）I装置型号（二）技术参数1. 额定电压：6kV、10kV、35kV2. 额定电流：10A、16A、20A、31.5 A、50A、100A、160A、200A3. 额定频率：50Hz4. 额定短路开断电流：50 kA5. 控制器参数 电源电压：220VDC/AC电压测量精度：0.5%通讯接口： RS-485选线路数：32路（5）选线相应时间1s功率损耗：w 30W6. 使用条件 正常工作温度：一15+55C相对湿度：9

6、0%海拔高度：w 2000米 使用地点不得有爆炸危险或腐蚀破坏绝缘的介质。四、产品的组成本装置主要由以下部分组成（见原理图）：1. 大容量氧化锌非线性元件组成的组合式过电压保护器JPT;JPT三相组合式过电压保护器与现有的各种过电压保护器相比，其保护值 较低，有较高的承受暂时过电压的能力，能在后续保护装置动作前，对系统出现 的高幅值弧光接地起始的暂态过电压进行有效的限制，是本装置中限制各类过电压的第一器件。2. 可分相控制的消弧高压真空接触器 KA- KD装置中的执行部件，正常运行时均处于断开状态，各相高压真空接触器操 作回路相互闭锁，根据微机综合控制器的指令分、合，完成消弧功能。3. 高能氧

7、化锌非线性电阻和电容组成的消弧限压器 XYQ限制故障相的恢复电压，吸收接地引起的电磁能量，减缓系统振荡，使接 地点因弧道上的恢复电压的限制，不能再次击穿重燃而自熄，达到消弧目的。4. 高压限流熔断器FU1;高压限流熔断器是整个装置的后备保护器件，用来防止短路事故，具有开断迅速、 开断容量大的特点。5. 消谐组件；由消谐接触器和大功率电阻组成，受微机综合控制器的控制，完成消谐功 能。6. 微机综合控制器JWK多功能微机控制器是本装置的技术核心部件，采用美国MICROCHI公司新一代芯片，工作稳定可靠；采用先进的开关电源供电，抗干扰能力强；具有测量、 显示、运算、通讯和控制功能；采用大屏幕汉字液晶

8、显示，具有良好的人机交互。 它根据电压互感器TV提供的三相电压Ua Ub Uc和开口三角电压U0的瞬时值 的变化，判定接地的性质和接地相，发出相应的指令控制高压真空接触器的接通、 断开。控制器设有RS-485串行接口，可作为综合自动化系统的一个子站。7. 电压互感器TV。将系统一次电压转换为微机综合控制器能够接受的信号电压，对系统运行进行状态检测。五、工作原理主母线图1:一次原理图本装置是利用微机控制技术、氧化锌非线性元件组成的过电压保护技术及单相高压真空接触器等组成一套自动控制系统，完成对系统电压的实时监控。当系统出现高幅值的过电压时，组合式过电压保护器JPT首先投入工作， 将系统过电压限制

9、在电气设备绝缘允许的安全范围内；当被保护的系统发生接地 或谐振故障时，微机综合控制器根据电压互感器 TV提供的三相电压Ua Ub Uc 和开口三角电压U0的瞬时值的变化，判定故障的性质，发出相应的指令和信号：1.如果发生的故障是不稳定电弧接地，微机综合控制器在判定接地的相 别后，发出指令，令故障相的高压真空接触器 K（A或B或C）10ms内闭合；将高 能氧化锌非线性电阻和电容组成的消弧限压器 XYC接入接地相，限制故障相的恢 复电压，吸收接地引起的电磁能量，减缓系统振荡，使恢复电压不能再次击穿故 障点而熄弧。当检测系统三相电压为正常值时， 再延时一秒钟后，令高压真空接 触器断开，系统恢复正常运

10、行。2. 如果发生的故障是稳定电弧接地，微机综合控制器在判定接地的相别后，令故障相和接地的高压真空接触器 KD同时闭合，使系统由稳定性的弧光接 地在30ms内快速转变成稳定的金属性直接接地， 故障相电压降为零，电弧消失。 数秒钟后，先令接地的高压真空接触器 KD断开，这时在故障相接入高能氧化锌 非线性电阻和电容组成的消弧限压器 XYQ限制故障相电压的恢复速度和幅值， 减缓系统振荡，延时一秒钟断开，若故障消失，说明这一电弧接地故障是因过电 压冲击引起的瞬时性接地故障，系统恢复正常运行。如果接触器KD断开后，系统再次在原故障相出现稳定电弧接地，装置认定此故障为永久性的电弧接地故障，于是再次闭合故障

11、相和接地的高压真空接触器KD,等待值班人员或微机选线处理。3. 如果发生的故障是金属性的直接接地故障，装置可根据用户要求将故 障相母线直接接地，减少流过故障点的电流，发出指示信号，等待值班人员或微 机选线处理。4. 如果发生的故障是TV断线故障，装置只发出指示信号，等待值班人员 处理。5. 如果发生的故障是分频谐振，装置通过瞬时将母线上的电压互感器的 开口三角绕组短接，进行消除。6. 如果发生的故障是高频或工频谐振，装置通过瞬时在母线上的电压互 感器的开口三角绕组接入大功率电阻，消除谐振。7. 如果发生的故障是接地故障，装置根据接地故障电流的幅值、相位或暂态分量，以及故障相母线直接接地前后故障

12、电流幅值、相位的变化，利用相对原理和多重判据选接地线路，选线准确、可靠。装置中还加装了高压限流熔断器作为后备保护，在极端情况下，本装置 可在1-2ms内退出，从而保证系统的安全稳定。装置中的过电压保护器JPT将系统出现的过电压限制到较低的水平。六、操作说明控制器面板如下图所示，左上部为 LED显示器，右部为操作按键，左下 部为故障显示灯。F消弧消谐选线及过电压保护装置控制器故谐接A B G运障振地相相相行L安黴 巨套 电器有限公司J图2:控制器JWK面板示意图1. 显示(1) 三相电压显示控制器接线完成后，上电即自动进入运行状态，LED循环显示A、B、C三相PT二次电压Ua Ub UcoLI

13、H 二 h E1日LI b 二 EL 1：1EIU I：二 EL 口日图3 .三相电压显示(2) 装置输入回路故障显示LED最后一位显示为“ E”，第1、2位显示“ ua( Ub, Uc, Ud)为A相电压回路故障;第3、4位显示“ 0132”为选线零序回路故障。图4 . A相电压回路故障显示(3) 系统谐振显示如图7所示图5 .系统谐振显示(4) 系统弧光接地显示如图8, LED显示：第1位“L”表示线路，第2、3位“01”为接地线路号(01-32);第5位“A”为接地相别(A、B、C);第6位为弧光接地符号。ETC图6 .弧光接地显示(5) 系统金属接地LED显示如图9: 前5位意义同32

14、4 ;第6位“ J”为金属接地符号。IL I 一 R图7 .金属性接地显示(6) 系统经电阻接地LED显示如图10:前5位意义同3.2.4 ;第6位“ d”为电阻接地符号L 匚1 I Fl d图8 .电阻性接地显示(7) PT 一次断线(熔断器熔断)LED显示如图11:“FU表示PT一次断线；“ A”表示相别；“ E”表示故障。F LI 1=1 E图9 . PT 一次熔断器熔断显示2按键操作（参见图2）（1）查看和校对时间在运行状态按“时钟”键，可查看和校对时间。a）第一次按“时钟”键，LED显示年、月、日，按“”或“”键，进行日 期调整，校准后按“确定”键确定本次调整。b）再次按“时钟”键，

15、LED显示时、分、秒，按“”或“”键，进行时间 调整，校准后按“确定”键确定本次调整。（2）查看故障记录在运行状态按“查询”键，可查看故障记录。a）第一次按“查询”键，显示：次数（0115）、接地线路和故障性质；以后 每次按，依次显示：发生日期（年、月、日）、发生时间（时、分、秒）、 A相 最高电压（峰值）、B相最高电压（峰值）、C相最高电压（峰值）。b）次数“01”为最近一次故障信息，显示完一次信息，再按则显示前一次故障 信息。c）当显示的故障信息为00时，说明无故障发生。3）初始化操作：a. 在运行状态下，先同时按下“复位”键和“确定”键；b. 然后放掉“复位”键，继续按住“确定”键不动，

16、待LED显示为：PCh时, 则表示本机已完成初始化。注：本操作请勿轻易进行，该操作完成后，所有记录被清除，时间返回到程序设定 值。4）通信地址设定：a. 按“设定”键一次，LED显示为：OLC = 00 ;b. 再按“确定”键，显示：L _ good ;c. 再按“设定”键一次，显示：Add = 00,表示本机当前地址为00;d. 按“”键或“”键可在0099范围内进行地址设定；e. 当选择好地址后，按“确定”键，则确认本次地址设定。注：无通讯功能此项可不整定（5）退出调试或设定在调试或设定状态，同时按“退出”键和“确定”键，待LED显示“q-good”时， 即返回运行状态；若5分钟不按键，则

17、自动返回运行状态。（6）试验在隔离刀闸处于分闸位置，控制器在运行状态，按“试合”键，可进行单相高压 真空接触器分、合闸试验。a）第一次按“试合”键，显示“ HH A ,按“确定”则执行A相真空接触器合,显示“A再按“确定” 键，则分闸，显示“ a F”。b）B、C、D H试验同 A。（7）解警在系统发生故障、装置动作报警时，按“”键，即可解除报警。七模拟动作试验当装置正确、完整的接线后，使用继电保护测试仪等设备，按表1 表8分别给装置输入各种模拟故障参数，装置应准确动作。1 模拟动作试验表表1 .间歇性弧光接地保护动作试验输入幅值（V）:相位角（9 o）|装置动作状况Ua1000KA无Ub10

18、0240KB无Uc3Uo22120KC动作 98300KX无Io55mA210BJ动作Io输入第1路零序端显示L01-C结论：合格注：Io应超前3Uo 90; 3Uo应在接地相的180方向（下同） 表2.高阻接地保护动作试验输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua1000KA无Ub100240KB无Uc22120KC无3Uo 48300KX无Io55mA210BJ动作Io输入第1路零序端显示L01-Cd结论：合格表3 .金属性接地保护动作试验输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua1000KA无Ub100240KB无Uc 15120KC无3Uo95300KX无Io55mA210BJ

19、动作Io输入第1路零序端显示L01-CJ9结论：合格表4 .谐振保护动作试验（1）输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua800KA无Ub80240KB无Uc3Uo80120KC无80频率：25/125/150 HzKX动作模拟：分频或倍频谐振，三相电压同 时升高BJ动作显示ununun结论：合格注：3Uo的频率可选25/125/150HZ中的任一个（下同） 表5 谐振保护动作试验（2）输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua800KA无Ub80240KB无Uc60120KC无3Uo80频率：25/125/150 HzKX动作模拟：分频或倍频谐振，二相电压 同时升高BJ动作显示un

20、unun结论：合格表6 谐振保护动作试验（3）输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua600KA无Ub60120KB无Uc3Uo60240KC无80频率：25/125/150 HzKX动作模拟：分频或倍频谐振，三相电压换 序BJ动作显示ununun结论：合格表7 电压互感器一次断线（一次高熔熔断）保护动作试验输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua580KA无Ub58240KB无Uc 35300KX无BJ动作显示FU-C-E结论：合格表8.电压互感器二次断线（二次熔芯熔断）保护动作试验输入幅值（V）相位角（9 o）装置动作状况Ua580KA无Ub58240KB无Uc 15120KC

21、无3Uo 25300KX无BJ动作显示UC-E结论：合格八、零序电流互感器的安装1.大多数电缆出线的用户采用零序电流互感器 CT获得零序电流，安装互感器应确保零序电流信号不被短路，参阅图12。图中绝缘板上的固定螺栓应保证卡子 （即电缆外皮）与地绝缘。母线侧电缆外壳的接地线应穿过零序 CT再接线（如图12所示）。母线测线路侧图10 .零序CT安装连接示意图2 .三相CT接成零序过滤器对已安装三相CT的用户，获取零序电流，可以将他们接成零序电流过滤 器方式，由于本机电流输入回路具有极低的输入阻抗（0.1 Q），因而，不影响 用户在零序电流过滤器回路串联其它的电流测量元件。3对只有A、C两相CT的用户必须安装B相CT,并要求其精度变比等特性均于 A、C相相同，才能接成零序过滤器，使用本控制器。4 同名端(极性)要求(1) 对零序电压信号接入，无同名端一致的要求。(2) 对零序电流互感器的同名端(亦称极性)要求完全一致，接入机器，