北京电力设备有限公司调匝式消弧线圈安装使用说明书.

1、自动调谐消弧线圈接地装置安装使用说明书 1、简介 我国的配电网绝大多数是中性点不接地电网，单相接地故障是配电网常见的故障之一。随着配电网规模的扩大和大量采用地下电缆，当发生单相接地故障时，接地电流很大。如果接地电弧不能可靠熄灭，就会迅速发展为相间短路，引起线路跳闸，供电中断。如果接地电弧发展为间歇性的熄灭与重燃，就会引起弧光接地过电压，危及电气设备的绝缘。在电网中性点装设消弧线圈是减小接地电流，抑制弧光接地过电压的一种行之有效的措施。以往我国电网普遍采用的手动调分接头式消弧线圈，由于不能随电网参数的变化进行自动补偿，现已逐渐淘汰，绝大部分被自动调谐消弧线圈所代替。北京电力设备有限公司生产的XH

2、SCZTG、XHSCZTF、XHDCZTG、XHDCZTF型调匝式自动调谐消弧线圈接地装置，是用于635kV电压等级配电网的自动补偿单相接地故障电流的智能化成套电气设备。此装置采用先进的西门子可编程控制器PLC为智能控制核心并配以性能优异的有载调节开关，可准确实时测量电网线路的对地容抗，自动补偿单相接地电流，补偿效果好，运行可靠性高，可大大提高电网的供电可靠性，是配电网必不可少的电气设备。 2、工作原理 中性点不接地电网发生单相接地时，如图1所示。若无消弧线圈，则通过接地点的电流为若电网中性点加装消弧线圈，则通过接地点的电流为 图1 单相接地电路图以往配电网规模小，线路短，线路对地电容小，当发

3、生单相接地时，接地电流不大，可自行熄灭。这些年来，随着城乡电网改造工程的迅速推进，配电网的规模越来越大。为了城市美观，各地又相继大量采用地下电缆。于是，电网线路的对地电容比以前增大了很多。当电网发生单相接地故障时，接地电流很大，接地电弧不能自熄，这就需要加装消弧线圈来促使其熄灭。在电网发生单相接地故障时，如果消弧线圈的感抗小于并接近于线路的对地容抗时，接地的容性电流就会被消弧线圈提供的感性电流完全补偿掉，接地电弧很容易就熄灭。 XHSCZTG、XHSCZTF、XHDCZTG、XHDCZTF型自动调谐消弧线圈接地装置可实现理想运行，即在电网正常运行时自动跟踪电网参数变化，实时计算电网线路的电容电

4、流值，通过调节有载调节开关的级位来改变消弧线圈感抗，实现自动调谐。并在线路中串联阻尼电阻来限制谐振过电压，故障时短接阻尼电阻。所有这些保证了消弧线圈接地装置达到最佳补偿效果。 3、适用范围 本说明书适用于我厂生产的容量在2200kvar及以下，电压等级35kV及以下的XHSCZTG、XHSCZTF、XHDCZTG、XHDCZTF型调匝式自动调谐消弧线圈接地装置的装卸、运输、仓储、安装、使用及维护。 4、电气结构 XHSCZTG型自动调谐消弧线圈接地装置的电气结构如图2所示。 主电路设备 DK：干式接地变压器 （电网无中性点时）XH：干式消弧线圈QS：三相隔离开关 （电网无中性点时）QD：单相隔

5、离开关RX：阻尼电阻箱 （其中SCR为反并联晶闸管，JJ为交流接触器，JC为直流接触器） 控制设备 KG： 真空或空气有载分接开关XHKQII：自动调谐控制器 测量设备 1VT： 干式三相电压互感器 图2 XHSCZTG型接地装置的电气结构图母线PT：母线开口三角PT零序PT：干式单相电压互感器 CT：干式电流互感器 保护设备 F：氧化锌避雷器 5、产品型号含义 X H C , T . 补偿电流范围(A) 电压等级(kV) 35,10,6 结构形式(G:组合共箱式，F:分立式) 自动调谐, R:调容式；Z：调匝式 固体绝缘 S:三相(带接地变)，D:单相(不带接地变) 消弧线圈 6、一般使用条

6、件 6.1 环境温度：30 +406.2 空气相对湿度：日平均不超过95%，月平均不超过90% (下)6.3 海拔高度：1000m以下6.4 地面倾斜度不大于36.5 具有良好的接地网6.6 工作场所：无火灾、爆炸危险，无导电尘埃，无剧烈振动，应留足装置开门所需空间 7、控制器的功能与操作 接地装置的控制系统采用PLC可编程逻辑控制器，配以西门子公司生产的TP170型彩色触摸屏，该触摸屏内置Windows CE操作系统，带有RS422/RS485通讯口，支持中文显示，画面直观，操作简单方便。其菜单功能结构如图3所示。 当前参数显示屏 主菜单屏 按不同按钮进入对应功能设置屏 状态打印选择 接地信

7、息显示 时间设置 控制参数设置 有载开关控制 参数选择 当前参数打印 接地信息打印 时间修改 参数修改 自动控制 手动控制 接地信息选择打印 当前参数显示屏 图3 自动调谐控制器显示器的功能结构7.1 当前参数显示自动调谐消弧线圈接地装置投入运行后，显示屏自动进入当前参数显示画面。7.1.1 电网正常工作时当前参数显示在接地装置处于单台运行时，显示画面如图4左，内容包括：电网正常工作时当前参数（位移电压、中性点电流、当前时间、开关档位），接地预测参数（电网线路电容电流、残流）和接地装置单台运行时的累计调档次数。 图4 电网正常时当前参数显示画面 在接地装置处于多台并联运行时，显示画面如图4右，

8、在“电网正常”标题下有“Parallel mode（并联方式）”的提示，且页面右上角分别有“主机”或“从机”的提示。此时所显示的中性点电流为各并联运行的接地装置中性点电流总和，电容电流为所有并联运行的接地装置应补偿的电网线路的电容电流。7.1.2 电网单相接地故障时当前参数显示在接地装置处于单台运行时，其显示画面如图5左，内容包括：当前接地故障时的电网中性点位移电压、流过接地装置的中性点电流、接地电容电流、补偿后的残流和接地装置的开关档位及累计故障的次数，当次故障起始时间和当前时间。在接地装置处于多台并联运行时，显示画面如图5右。图5 电网单相接地故障时当前参数显示画面接地故障消除后，显示画面

9、自动回到电网正常时的当前参数显示。7.2 功能主菜单在当前参数显示画面中，按 主菜单 即可进入功能主菜单选择画面。图6 功能主菜单选择画面功能选择画面如图6所示，包括状态打印、接地信息的记录查询、日期时间设置、控制参数设置和有载开关控制设置等。按相应进入按钮，画面即可进入对应的子功能选项。以下是对各功能选项的具体说明。注意：触摸屏进入除了当前参数页的任何画面后如果无任何按键动作，两分钟后触摸屏自动返回当前参数页显示。7.2.1 状态打印进入状态打印画面，选择打印内容。按 参数打印 ，控制器执行当前参数的打印操作。按 故障打印 ，画面进入接地信息打印画面，可通过 1 、 1 按键改变接地故障信息

10、的次数，也可直接按下故障次数处，显示屏即弹出一微型键盘，按键盘以改变数值后回车，然后按 确定 执行打印，画面自动返回当前参数显示。控制器可存储100次故障记录，前0次为最新故障记录；前99次为最早次故障记录。若只查看接地信息内容而不执行打印操作，只需按 返回 ，画面自动返回当前参数显示。若此控制器为并联运行中的主控制器，则图7画面将有“Parallel mode”提示选择按钮。图7 状态打印画面当前参数打印内容如图8所示：当前参数：位移电压： 441.10V中性点电流： 3.640A时间： 2 0 0 0 年 1 1 月 1 2 日 1 0 时 4 6 分 0 3 秒接地参数：工作级位： 7脱

11、谐度： 0.2035电容电流： 26.590A残 流： 5.410A图8 当前参数打印内容接地信息打印如图9所示：图9 接地信息打印画面接地信息打印内容如图10所示。故障信息：接地起始：2 0 0 1 年 1 月 6 日 2 1时4 3 分 0 9 秒接地结束：2 0 0 1 年 1月 6 日 2 1时5 6 分 5 6 秒工作级位： 7电容电流： 26.59A残 流： 5.08A中性点电流： 31.67A 图八、接地信息打印内容图10 接地信息打印内容7.2.2 接地信息查询接地信息显示如图11所示，可显示以前的接地故障信息，包括故障的起始和结束时间，及有关电网参数。控制器可实现前100次接

12、地信息显示。由 1 、 1 来改变故障次数，或直接按微型键盘以查询相应故障记录。按 返回 显示屏返回当前参数显示，按 主菜单 显示屏返回功能菜单。若该次接地信息为并联运行时发生的，在接地信息的显示屏会出现有“并联”的标志。图11 接地信息画面7.2.3 日期时间设置时间设置屏如图12所示，有当前时间和修改时间两部分。当前时间为控制器所认定的当前时间。按“修改时间”中的待修改方框处，显示屏即弹出一微型键盘，直接按键盘以改变数值，六个时间参数全修改完后按 修改 后控制器确认此时间设置，自动返回当前参数显示状态。若进入时间设置屏120秒内无操作动作，控制器则放弃修改，显示屏自动返回当前参数显示。按

13、主菜单 回到功能菜单，修改时间设置无效。 图12 时间设置画面7.2.4 参数设置参数设置共有三屏。在功能选择屏中按 控制参数设置 ，画面进入图13所示页。该页包括以下参数修改功能：清除故障记录、累计故障次数清零、自动打印选择、累计调档次数清零、清洁屏幕、校准触摸屏、调整对比度、选择电容电流设置方式、系统参数设置。其中，清除故障记录的作用为删除所有发生的故障信息记录。选择自动打印开启，则故障结束后自动打印该次故障记录。如想关闭此功能，只需按下该键便可。此外按 增加对比度 和 减小对比度 可调整屏幕对比度和清晰度。按 校准触摸屏 可提高触摸屏的灵敏度，使按键更加灵活。 清洁屏幕 作清洁屏幕之用，

14、一分钟后自动回到控制参数设置屏。图13 参数设置按下系统参数设置键后，画面先进入密码核对屏，如图14所示。只有正确输入密码，并按 确认 ，画面才会转入系统参数设置屏。用户可修改密码：先输入正确密码，然后在“修改密码”后的方框内输入新密码并按 修改 。如修改成功会出现成功提示。该项功能的设置可防止非操作人员任意修改参数，避免由此带来的不便和危害。图14密码核对系统参数设置共有三屏，第1屏用来设定电容电流值、阻尼电阻值以及电网发生单相接地时的最大残流限值，如图15所示。残流值越小，电网越接近谐振，系统正常运行时中性点电压会越高，建议用户设定为48A 。在控制参数设置页选择了手动设置电容电流功能后，

15、对电容电流的设定才有效，范围为0到该套接地装置的最大补偿电流。控制器不再进行电网电容电流的实时测量，而是根据用户设定的电容电流值来确定接地装置在故障下的工作级位。上述所有参数的设定可通过弹出的微型键盘直接输入数值来完成。并联运行状态下的参数设置需通过主控制器进行，对从控制器的操作无效。特别指出，如果最大残流与电容电流的设定值大于控制器所规定的范围，则画面将出现提示信息。按 下页 ，画面进入参数设置2屏；按 返回 和 主菜单 ，退出参数设置。 图15 系统参数设置1屏在参数设置2屏中，有3个功能选项。如图16所示。图16系统参数设置2屏这3个功能选项为PT变比、CT变比、系统线电压。这些参数为出

16、厂时设定，请用户慎重修改。按 下页 ，画面进入参数设置3屏。图17系统参数设置3屏此页也有三个设定功能：消弧线圈每档的电感电流值、与远方终端通讯的站地址、有载调节开关的最大档位。与上页一样，本页所有参数都请用户谨慎修改。7.2.5 有载开关控制 在功能主菜单页中选择有载开关控制，画面进入如图18所示页。 图18有载开关控制页页面中央显示了当前有载开关的控制状态。用户可通过手动控制和自动控制按键来选择有载开关的控制状态。按下自动控制键后，有载开关的调档完全由控制器完成，触摸屏回到当前参数页。如果按下手动控制键，画面立即进入图19所示页。图19有载开关手动控制页选择档位上调或档位下调键后便可实现有

17、载开关的调档。由于有载开关的动作需要一段时间，在此时间内显示屏会有图中“Rising”或“Falling”的相应提示，如果此时想取消调档命令，可以按急停键。如果不是紧急情况，请慎用急停键。如果预设的目标档位超过接地装置的调档范围。控制器会立即弹出如图20所示提示页。两画面分别显示为上调无效与下调无效页。按返回键退出提示页。同时，常开触点DWDT闭合发出警报信号。图20调档无效页7.3 装置报警页当电网发生单相接地故障时，控制器通过常开触点JDBJ的闭合来发出报警信号。而控制器有自检功能，当接地装置发生故障时，控制器会发出相应的报警信号。在显示屏弹出报警画面的同时，也会通过无源硬结点来发出报警信

18、号。当有载调节开关拒动时，出现如图21所示报警画面。 图21有载分接开关拒动报警页而当有载调节开关无档位信号输入时，会出现如图22所示报警画面。图22有载分接开关无档位信号输入报警页出现上述两种装置故障时，常开触点YZCC闭合。 除此之外，当控制器自身发生故障时，常闭触点KZQ断开。7.4通讯信号控制器既有硬结点通讯，也有软结点通讯。BCD码控制器通过5个继电输出结点向上位机（远方终端）发出有载开关目前档位信号。而上位机也可通过3个继电输入结点ZD/SD、RUP、RDN来控制有载开关档位的上调或下调。装置的RS485通讯接口可实现主站和控制器之间的软通讯，遵循SC1801、CDT、IEC870

19、-5-101等通讯规约。默认SC1801规约的数据格式采用11位字格式，每个字节有一个起始位，8位数据位，一个停止位，一个奇偶位（奇校验），波特率9600bps。通过串行通讯，控制器可实现的功能主要有： 助记符代码说明（即功能）1) NAK 00不认可NAK只是响应，不是一个真正的命令。2) SPV 20根据SPV命令输入的值，完成对控制器最大残流限值的设定3) RPV 21控制器接到RPV命令将把控制器的最大残流限值报告给主站4) RSN 22控制器接到RSN命令将把发生故障总次数报告给主站5) RSD 23报告单次故障记录6) RAD 24全数据请求。控制器将按顺序把A、B、C相电压、位移

20、电压、中性点电流、电容电流、残流、工作级位报告给主站7) SCC 25设置电容电流值8) RCC 26读电容电流值 8、吊装及运输 8.1 吊装8.1.1 组合共箱式装置或分立式装置中的箱体组件不应采用叉车搬运。户内安装可采用钢管垫底滚推的方法将产品就位，户外安装应使用吊机吊装就位。8.1.2 吊装应按有关起重安全规程进行，并应根据装置铭牌标称重量选择合适起吊设备。8.1.3 组合共箱式装置或分立式装置中的箱体组件采用顶起吊方式时，应同时使用装置顶上的四个吊环，参见附图1。采用底起吊方式时，应采用专用吊具，以避免碰坏顶盖，参见附图2。有包装箱的接地装置在起吊时，应在包装箱的四下角垫木有起吊标志

21、处挂钢丝绳起吊。8.1.4 装置在起吊时应保证起吊钢丝绳之间夹角不大于60，同时应保证装置平稳起落。8.2 运输8.2.1 装置运输过程中，其倾斜度应不大于30。8.2.2 对于震动易损的元件，如控制器、电表等，长途运输前可拆下，单独采用防震包装，运输到后再安装。8.2.3 分立式装置中，对于有小车的组件，如接地变压器、消弧线圈，为防止其在运输过程中的位置移动，一般应卸掉小车轮。8.2.4 组合共箱式装置或分立式装置中的箱体组件在运输时，应按其使用正常位置放置，且一定将其底座或包装底盘与运输工具之间牢固绑扎好，运输过程中不允许有移动和明显摇晃现象。除箱体的底座、挂钩及顶部吊环外，不允许绑拉箱体

22、的其它部位。 9、检查验收 用户收到产品后，应立即进行检查。9.1 检查装箱单各项目数量与实物是否相符。9.2 检查产品的铭牌数据与订货合同是否相符，如产品型号、额定容量、电流调节范围等。9.3 检查出厂文件是否齐全。9.4 检查产品外观有无磕碰、变形，内部电器部件及连接有无损坏、脱落和松动，绝缘是否有脏物或异物等。同时，如有运输所使用的垫木等物，必须把它们挪开。9.5 产品开箱检查完毕，如不立即投入运行，应妥善保存或重新包装好，以防损坏。 10、仓储保管 10.1 需仓储保管的产品，不应拆除包装，如因验收需拆包装，验收完毕后应恢复包装。10.2对需长期仓储的产品，必须在库房存放，库房应清洁、

23、干燥，不应同时储存活性化学药品和腐蚀性物品。10.3 所有产品不许堆码，短期户外放置的产品要用木方等垫好，垫高100mm 。11、安装 11.1 组合共箱式装置在安装前应做好基础、接地系统、电缆沟、预埋好进出线电缆和保护管。11.1.1组合共箱式装置的安装基础由用户自行设计，可参照本说明书的基础方案图（附图3）。基础应采取措施以防止小动物进入装置底部，给产品正常运行带来危害。11.1.2 接地系统由用户根据安装处地质条件和有关规定进行施工。应保证接地系统良好。11.1.3 预先挖好电缆沟，预埋好电缆和保护管。保护管内径不小于电缆外径的1.5倍，电缆弯曲半径应大于电缆外径的10倍。11.2组合共

24、箱式装置在安装时，应按第8.1条规定吊到基座上摆正放平，紧固地脚螺栓，按要求接好高、低压电缆，将接地装置的接地端可靠接地，电缆屏蔽层及铠装也应安全接地。11.3 分立式装置在安装时，应注意：11.3.1 接地变压器、消弧线圈和开关柜安装于预置有地脚螺栓的平面基础上，地脚螺栓数量不得少于底座安装孔数，螺母紧固后应采取防松措施。11.3.2 接地变压器的一次侧三相高压端通过三相开关柜连接于电网三相母线，中性点端与消弧线圈的主绕组首端通过单相隔离开关和熔断器连接。接地变压器二次侧通过低压母线与低压开关柜主开关连接。11.3.3 消弧线圈的主绕组首端与接地变压器中性点连接，主绕组接地端和底座上的接地螺

25、栓应可靠接地。电流互感器的输出端子与相应控制电缆连接好。11.3.4 电压互感器的一次侧高压端接于被测处，一次侧接地端可靠接地。二次侧输出端子与相应控制电缆连接好。11.3.5 有载调节开关的连接线与消弧线圈的分接头可靠连接。应按相关安装图，确保有载开关的信号输入接口与控制器的输出接口可靠连接。11.3.6 控制器的安装灵活，可置于变电站的控制室中，也可放于现场的接地装置本体中。组合共箱式装置的控制器在出厂前已固定于箱体内，除220V/50Hz 控制电源需外接以外，其余连线均已接好。分立式装置在出厂前，控制器将根据用户要求设计安装。用户应根据设计预埋好连接电缆。11.3.7 避雷器采用直立式安

26、装，用下电极螺栓固定到支架角钢上。注意： 下电极应另引接地线。 不能把避雷器作支持绝缘子使用。 上端引线最好用软铜线。 不要拆卸上、下不锈钢端盖。 拆装不要用力过猛。11.3.8 对于分立式装置中带箱体的设备组件，其安装可参照11.111.2。 12、投运 12.1 投运前检查安装完毕，送电投运之前，应对下列项目进行检查：12.1.1 装置各部分安装是否齐全、完整、正确，装置主电路及控制接线是否与有关电气图一致，所有接地电路的连接是否可靠。12.1.2 装置各设备组件、元件有无异常，表面是否清洁、干燥、无异物，各设备组件的紧固件装配是否可靠。12.1.3 隔离开关及其手动操作机构是否灵活、可靠

27、。12.1.4 控制器的电气连接是否正确、可靠。12.1.5 如检查发现装置问题应立即解决，若用户无法自行解决，请速通知本厂处理。12.2 投运前试验12.2.1 在投运前，接地装置应作如下试验： 高压主回路电阻测量。 绝缘电阻测定。高压主回路用2500V兆欧表进行测定；低压回路及控制回路用500V兆欧表进行测定。 工频耐压试验。断开避雷器，对高压主回路，低压主回路和控制回路分别进行1min工频耐压试验，试验电压为出厂试验电压的85%。 避雷器试验，见12.2.7。 控制器功能测试，见12.2.9。在进行以上试验时，如有异常，则需将设备组件分开进行试验，具体见12.2.212.2.9。12.2

28、.2 消弧线圈试验： 绕组直流电阻的测试。 检查消弧线圈的铁心是否可靠接地，检查穿心螺杆的绝缘是否良好。 绝缘电阻测试。一般情况下，主绕组地绝缘电阻。如果是在比较潮湿的环境条件下，消弧线圈的绝缘电阻值会有所下降。一般地，若每1000V额定电压，其绝缘电阻值不小于(一分钟时的读数)，就能满足运行要求。 外施工频耐压试验。外施工频耐压须按不同绕组的耐压水平分别进行，试验电压为出厂试验电压的85%，历时1分钟。应拆除主绕组接地端与电流互感器之间的连接线，再分别进行试验。 变压比测量。12.2.3 接地变压器试验： 测量绕组在所有分接位置下的直流电阻。 进行极性判定和测量绕组在所有分接下的电压比，并进

29、行联接组标号的判定。 检查接地变压器的铁心是否真正接地。 绝缘电阻测试。绕组绝缘电阻的测试：一般情况下(温度，湿度):高压低压及地 仪表：2500V兆欧表低压地 仪表：2500V兆欧表对潮湿环境条件下的绕组绝缘电阻的要求同消弧线圈一样。铁心绝缘电阻的测试：一般情况下(温度，湿度):铁心夹件及地 仪表：2500V兆欧表穿心螺杆铁心及地 仪表：2500V兆欧表在比较潮湿的环境条件下，此值会下降，只要其阻值即可运行。一般可通过干燥处理，使其达到要求。 外施工频耐压试验，试验电压为出厂试验电压的85%，试验时间为1分钟。12.2.4 隔离开关应进行工频耐压试验，试验电压为其出厂试验电压的80%，试验时

30、间为1分钟。12.2.5 熔断器应进行直流电阻测量和工频耐压试验，试验电压为其出厂试验电压的80%，试验时间为1分钟。12.2.6 电压互感器应进行外施工频耐压试验，须按不同绕组的耐压水平分别进行，试验电压为其出厂试验电压的85%，试验时间为1分钟。12.2.7 避雷器投运前应作如下试验： 测量直流1mA时两端电压，6kV电压等级的避雷器应不小于15.5kV，10kV电压等级的避雷器应不小于26kV，35kV电压等级的避雷器应不小于70kV。 测量下泄漏电流应不超过。 测量绝缘电阻应不小于250012.2.8 控制器的功能检测：接入220V交流工作电源，打开电源开关，控制屏显示电网正常时的当前

31、参数显示内容。因接地装置未投入运行，当前位移电压和中性点电流都应为零，或接近零的很小值。以上动作正常即表示控制器运行正常。* 注意：若接地装置遭受异常潮湿发生凝露现象，投运前必须对产品内部的电气设备进行检查和干燥处理，并经绝缘电阻测量和工频耐压试验合格后，方可投入运行。12.3 送电投运在上述项目均符合要求情况下，按下述步骤送电投运。12.3.1 关闭装置的所有门，先合单相隔离开关，后合三相隔离开关。12.3.2 观察仪表的指示是否正常，显示屏所显示的参数是否正确，否则应断电检查。12.3.3 在有条件的情况下可进行单相接地试验，验证控制器动作的正确性。12.3.4 试运行60分钟无异常后，接地装置可投入正式运行。 13、维护和检修 13.1 为保证接地装置能正常运行，需对其设备组件定期进行检查维护。13.1.1 一般地，在干燥清洁的场所，每一年或更长一点时间进行一次检查；在其它场所，例如可能有灰尘或化学烟雾污染的空气进入时，每三至六个月应进行一次检查。13.1.2 检查时，如发现有过多的灰尘聚集，则必须清除，以保证空气流通和防止绝缘击穿，特别要注意清洁接地变压器、消弧线圈及电压互感器的绝缘子、绝缘垫块、绕组装配的顶部和底部。对通风道中的灰尘，可使用干燥的压缩空气 (25个大气压) 吹净。13.1.3