YKA-XG系列微機(jī)消弧消諧及過電壓保護(hù)裝置
概述
隨著社會(huì)發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行及供電的可靠性已顯得越來越重要。長(zhǎng)期以來，在3-35KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地故障發(fā)展過程一般是：間歇性電弧接地→穩(wěn)定電弧接地→金屬接地。在間歇性弧光接地時(shí)過電壓最為嚴(yán)重，其非故障相的過電壓可達(dá)正常運(yùn)行相電壓的3.15-3.5倍，甚至更高。這樣高的過電壓長(zhǎng)時(shí)間作用于電網(wǎng)，就會(huì)造成電氣設(shè)備和系統(tǒng)絕緣的積累性損傷，形成絕緣薄弱點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)地?fù)舸┎⒆罱K導(dǎo)致短路事故，而且還會(huì)引起以下事故：
※ 電氣設(shè)備絕緣的擊穿（尤其是電機(jī)的絕緣擊穿）；
※ 電纜放炮現(xiàn)象；
※ 電壓互感器過飽和，容易激發(fā)鐵磁諧振，導(dǎo)致PT燒毀；
※ 避雷器爆炸，當(dāng)過電壓能量超過避雷器所能承受的能量時(shí)，就會(huì)造成避雷爆炸。
針對(duì)以上系統(tǒng)存在的問題，我公司在第一代消弧消諧柜的技術(shù)基礎(chǔ)上研究開發(fā)出新一代微機(jī)消弧消諧及過電壓保護(hù)裝置YKA-XG，可有效防止此類事故的發(fā)生。
裝置的適用范圍
※ 本裝置適用于3-35KV中壓電力系統(tǒng)，中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地的電力系統(tǒng)；
※ 本裝置適用于電纜線路為主的電網(wǎng)，電纜與架空線路的混合電網(wǎng)，以及架空線路為主的電網(wǎng)。
裝置的基本功能
※ 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，可快速將故障相直接接地。
※ 當(dāng)發(fā)生PT斷線故障時(shí)，裝置輸出接點(diǎn)信號(hào)，以便用戶對(duì)有可能因PT斷線導(dǎo)致誤動(dòng)作的繼電保護(hù)進(jìn)行閉鎖。
※ 裝置動(dòng)作后，面板顯示故障類型（PT斷線，金屬接地或弧光接地）和相別，同時(shí)輸出無源接點(diǎn)信號(hào)。裝置配置RS485接口，可按照用戶提供的通訊規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
※ 裝置可將發(fā)生在相與相之間和相與地之間的各種電壓限制在3.5倍左右。
※ 本裝置中的電壓互感器可以向計(jì)量?jī)x表和繼電保護(hù)提供電壓信號(hào)，可取代常規(guī)的PT柜。
※ 本裝置具有事故記憶功能，可記錄18次事件發(fā)生的時(shí)間和裝置動(dòng)作狀態(tài)。
本裝置的選配功能
※ 選線功能：
本公司研制的小電流選線裝置，型號(hào)為YKA-XS（見圖1），在金屬接地時(shí)主要依據(jù)線路零序電流的幅值選線，弧光接地時(shí)主要依據(jù)裝置動(dòng)作前后線路零序電流的突變量進(jìn)行選線。克服了常規(guī)的選線裝置選線速度慢和弧光接地時(shí)選線準(zhǔn)確率的問題。
※ 消諧功能：
可配置本公司研制的專用不飽和電壓互感器，不僅從根本是突破了鐵磁諧振的條件，同時(shí)避免了因過電壓引起的“燒PT”和“爆保險(xiǎn)”的事故；
也可選用普通PT同時(shí)配置本公司生產(chǎn)的微機(jī)消諧裝置，型號(hào)為YKA-XQ（見圖B）來消除鐵磁諧振。
裝置的優(yōu)點(diǎn)
※ 裝置動(dòng)作速度快，大大縮短單相接地電弧的持續(xù)時(shí)間；
※ 裝置動(dòng)作后可立即熄滅電弧，并能有效限制弧光接地過電壓；
※ 裝置動(dòng)作后，允許200A的電容電流連續(xù)通過至少2小時(shí)以上，用戶可以在完成轉(zhuǎn)移負(fù)荷的倒閘操作之后再處理故障線路；
※ 本裝置的保護(hù)功能不受電網(wǎng)規(guī)模和運(yùn)行方式的影響；
※ 本裝置具有較高的功能性價(jià)比；
※ 本裝置利用電弧熄滅前后故障線路零序電流突變量最大的特點(diǎn)進(jìn)行選線，可大大提高選線準(zhǔn)確率。
※ 本裝置在新建項(xiàng)目中可取代你原有的PT柜。
裝置的主要部件及作用
※ 高能容三相組合式過電壓保護(hù)器YKA-GB主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：
l YKA-GB過電壓保護(hù)器采用高能容Zn0非線性電阻和放電間隙組合而成，兩者互為保護(hù)。放電間隙時(shí)Zn0非線性電阻的荷電率為零，Zn0非線性電阻不會(huì)老化；
l YKA-GB過電壓保護(hù)器的沖擊系數(shù)為1，各種電壓波形下放電電壓值相等，保護(hù)性能不受過電壓波形的影響。
l YKA-GB放電瞬時(shí)值與殘壓相近，無截波，有利于保護(hù)繞組型設(shè)備的匝間絕緣。
l YKA-GB過電壓保護(hù)器采用四星型接法，可使相間過電壓大大降低。與常規(guī)避雷器相比，相間過電壓降低70%左右，保護(hù)的可靠性大為提高。
lYKA-GB過電壓保護(hù)器是本裝置中限制各類過電壓的第一器件，在接觸Jc未動(dòng)作之前將電壓限制在安全范圍以內(nèi)。
※ 可分相控制的高壓真空快速接觸器JC
這是我公司特殊研制的可分相控制的交流真空快速接觸器。真空接觸器一端接至母線，另一端直接接地。正常運(yùn)行時(shí)JC均處于斷開狀態(tài)，受控制器KZ的控制而合閘。各相真空接觸器操作回路相互閉鎖，當(dāng)其中任何一相合閘使該相母線接地后，其它兩相任何一相不會(huì)再動(dòng)作。
JC（A、B、C）的作用是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時(shí)，使其由不穩(wěn)定的弧光接地迅速轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性直接接地，從而保護(hù)了設(shè)備，使其不受損害。
※ 控制器KZ（包括電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換器，見圖E）
控制器KZ是本裝置的核心控制部件，它根據(jù)PT提供的Uao、Ubo、U△的電壓信號(hào)來判定故障相別和故障類型（PT斷線、金屬接地和孤光接地），按照預(yù)先設(shè)定的方式控制高壓真空接觸器JC。
※ 高壓限流熔斷器FU
高壓限流熔斷器是整個(gè)消弧裝置的后備保護(hù)器件，可防止因誤接線或裝置故障造成誤判斷時(shí)導(dǎo)致相間短路的故障，具有以下特殊功能：
l 開斷容量大，可達(dá)63KA;
l 開斷迅速，開斷時(shí)間一般為1～2ms;
l 限流效果好，可把故障電流限制在最大短跑沖擊電流的1/5以下。
※ 帶有輔助二次繞組的電壓互感器PT
當(dāng)被保護(hù)的系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，電壓互感器PT的開口三角兩端電壓U△立即由低電位變成高電位，使控制器投入工作。
裝置的工作原理
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，開口的三角電壓U△很小，控制器面板顯示“運(yùn)行”。當(dāng)U△由低電平變成高電平時(shí)，表明系統(tǒng)發(fā)生故障。此時(shí)微機(jī)控制器KZ立即啟動(dòng)中斷，根據(jù)PT二次輸出電壓信號(hào)Ua、Ub、Uc進(jìn)行故障類型和相別的判斷：
若為單相PT斷線故障，則裝置面板上顯示故障相別和斷線信號(hào)，并輸出無源接點(diǎn)信號(hào)。若為單相接地故障，則裝置面板上顯示故障相別和接地類型信號(hào)，同時(shí)向故障相真空接觸器發(fā)生合閘命令，并輸出無源接點(diǎn)信號(hào)。
PT開口三角電壓由低電平變成高電平時(shí)，小電流選線模塊立即對(duì)各線條的零序電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若無單相接地故障，則恢復(fù)正常；若發(fā)生單相接地故障，則在故障相真空接觸器合閘并熄滅電弧后再次對(duì)線路零序電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。根據(jù)故障線路在接地電弧熄滅前后突變量最大的原理，選出故障線路并在面板上顯示故障線號(hào)，同時(shí)輸出無源接點(diǎn)信號(hào)。
裝置的選型
裝置的設(shè)計(jì)要求
※ 裝置的額定電壓與系統(tǒng)的運(yùn)行電壓相符。
※ 裝置的額定電流不小于被保護(hù)系統(tǒng)的最大對(duì)地電容電流。
※ 裝置的設(shè)計(jì)符號(hào)
裝置的結(jié)構(gòu)、外形和安裝尺寸
6～10KV柜體的參考尺寸：1000×1500×2200（mm）（寬×深×高）或800×1500×2200（mm）也可根據(jù)用戶要求，協(xié)商后特殊生產(chǎn)。
35KV柜體的參數(shù)尺寸：1818×2500×3000（mm）（寬×深×高）
使用環(huán)境條件
※ 環(huán)境溫度 戶內(nèi)型－15℃～＋60℃特殊可做到－30℃～＋60℃戶外型－40℃～＋60℃。
※ 海拔高度≤1000m,特殊情況可達(dá)4000m
※ 使用環(huán)境不得有粉塵、煤氣、煙氣等具有爆炸性的混合物。
安裝、調(diào)試、維護(hù)
本本公司負(fù)責(zé)根據(jù)用戶的要求進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及參數(shù)選擇，設(shè)備組裝調(diào)試完畢后，由專業(yè)檢測(cè)人員檢測(cè)合格后方能出廠。如用戶需要，本公司可負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)及調(diào)試服務(wù)，用戶提供必要的配合與協(xié)助；
設(shè)備正常工作時(shí)不需要維護(hù)和檢修，只在裝置動(dòng)作后，檢查熔斷器撞桿是否彈出。用戶在遵守保管及使用規(guī)則的情況下，從安裝使用之日起12個(gè)月，或從發(fā)貨之日起18個(gè)月期限內(nèi)，產(chǎn)品由于質(zhì)量原因而發(fā)生損壞和不能正常工作，本公司無償為用戶更換或維修。
本公司對(duì)設(shè)備實(shí)行終生維修并長(zhǎng)期以優(yōu)惠的價(jià)格提供備品備件。
訂貨須知
※ 用戶應(yīng)提供相關(guān)的系統(tǒng)額定電壓、系統(tǒng)最大單相接地電容電流，作為YKA-XG設(shè)計(jì)依據(jù)。
※ 柜體的尺寸，由我公司工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)并經(jīng)用戶簽字確認(rèn)后，方能最終確定。
※ 用戶應(yīng)明確裝置的功能（包括基本功能和可選功能），如有特殊要求應(yīng)在訂貨時(shí)提出。
※ 需要其他額外附件或備件，應(yīng)在訂貨時(shí)注明所需的各種名稱、規(guī)格及數(shù)量。