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消弧及过电压保护装置使用指南

  1、产品用途

  将系统由不稳定的弧光接地在30MS内转化成稳定的金属性接地,系统过电压被限制在 倍相电压值以内.并能发出各种报警信号,判别故障属性及相别。
  2、主要部件及作用
  消弧控制器
  消弧控制器根据电压互感器提供的零序电压作为启动信号,然后再根据发生故障时每相电压的情况进行逻辑分析计算,判别故障属性(PT断线、金属接地、弧光接地)和相别,向控制室或上位机发出故障信号,当发生弧光接地时,在20ms之内向故障相真空接触器发出动作命令。
  高压隔离开关
  用来控制装置的投运和退出,在装置需要检修或调试时,与系统隔离并形成明显的断开点。
  高压限流熔断器FU
  当出现两相接地短路故障时,可在1~2MS之内快速实现截流,高压限流熔断器熔断, 避免造成两相短路的后果。
  电压互感器PT
  为系统中的保护及计量设备提供电压信号,为装置提供被保护系统的二次电压和辅助二次电压信号。
  真空接触器
  在接到消弧控制器的动作命令后,可在10MS之内把故障相接地,使弧光接地快速转化为金属性接地。A、B、C三相真空接触器动作过程在软件上实现互锁,即任一相真空接触器合闸,其它两项不能再合闸,原因在于防止通过真空接触器造成两相或三相短路事故。
  三相组合式过电压保护器TBP
  将相对地和相与相之间的各种过电压限制在设备绝缘允许的较低水平。
  3、 正常运行
  消弧及过电压保护装置在正常工作时无需维护和检修,消弧控制器面板上显示投运状态,即为正常界面。
  4、 定期维护
  装置在正常情况下,每运行12个月后需对其进行一次维护。但装置在受到大的故障电流冲击后,必须进行仔细检查和检测。维护方法及注意事项如下。
  4.1检查前的准备工作
  首先,应切断装置进线的一次电源及控制电源,然后对柜内进行除尘。必须特别注意绝缘部分及各电器元件表面的清洁;仔细检查连接部分及紧固件是否松动、二次回路接线有无松脱、隔离开关操纵机构是否灵活。
  4.2重要部件的检查
  在做完上述工作后,给装置送入控制电源(高压电源切莫送入),对下列重要部分进行检查。
  消弧控制器
  消弧控制器在得电后,开始自检,通过显示屏显示结果。
  当显示为“RUN”(运行)或“OF-OFF”(停运)时,则消弧控制器正常。
  当显示“ERROR”(错误)时,表示消弧控制器处于不正常状态,此时应进行故障检查。
  检查隔离开关信号
  将隔离开关分别置于合闸(在母线无电压情况下)与分闸位置,检查消弧控制器。如消弧控制器对应显示“RUN”(运行)和“OF-OFF”(刀闸分开),则为正常。
  检测熔断器信号
  分别拉动各相限流熔断器撞杆,使行程开关动作,此时,控制器显示屏显示对应的故障相别,则表示正常。
  高压真空接触器的检验
  在刀闸断开的前提下,通过消弧控制器面板上的操作按键,检查真空接触器动作是否准确、接触是否良好并且是否互锁。
  5、装置的传动试验及模拟试验
  检查保护装置各部件均正常后,再检查控制器工作电源是否符合要求;若符合要求,投入控制器工作电源,检查控制器显示是否正常;若正常,则可进行传动试验(调出控制器面板上的传动试验项,按提示项操作即可,目的是检测消弧控制器能否发出合分闸命令并且相应相真空接触器能否正确动作)。
  传动试验完毕且设备正常后,可对装置进行模拟试验,向装置施加试验电压进行PT断线、单相金属接地、单相弧光接地等模拟试验。
  6、装置的整组动作试验
   装置通入工作电源后,隔离开关断开时液晶屏上应有“停运”字样。分别将各相的FU撞杆抬起模拟熔断器熔断,装置面板应显示熔断器熔断。
  用装置面板上的操作按钮分别合、分各相真空接触器,应正常动作。
  在一相真空接触器合闸时,操作另一相真空接触器令其合闸,控制器自动先分已合闸的真空接触器,再合上相应相真空接触器(设备投运后,若一相真空接触器合闸后,在其它相发生弧光接地时,其真空接触器不再合闸)。合上主回路隔离开关,液晶屏上应有“投运”字样。
  7、装置的投运试验
  确认控制器工作正常、面板显示正确后,投入装置的隔离开关。
  检查保护装置工作正常后,测量运行系统各相电压及PT开口三角电压。
  断开隔离开关的辅助接点,在隔离开关合闸状态下,通过装置面板上的操作按钮将任一相真空接触器合闸,由保护装置电流表读取系统单相接地电容电流值。
按上述步骤仔细检测各重要部分,在确认所有元器件均处于正常状态后,整套设备方可投入工作运行。
  8、预防性试验---- 检测TBP过电压保护器与氧化锌阀片组每1~2年一次。
  检测TBP过电压保护器。
  按出厂试验报告所述的检测步骤,校验TBP的工频放电电压。
  检测氧化锌阀片组。
  按出厂试验报告所述的检测步骤,校验氧化锌阀片组的1mA参考电压值和泄漏电流值。
  9、关于消弧柜内电压互感器烧毁原因的探讨
  9.1产品质量的问题
  如果由于产品本身绝缘、铁心叠片及绕制工艺不过关等,均可能致使电压互感器发热过量使绝缘长期处于高温下运行,从而导致绝缘加速老化,出现击穿,使电压互感器烧毁。
  9.2电压互感器二次过负荷
    如果电压互感器二次过负荷,会使二次侧负载电流的总和超过额定值,造成电压互感器内部绕组发热增加,尤其是在电压高于额定电压情况下,电压互感器内部发热更加严重;再者,如该系统属于中性点非有效接地系统,故一次侧电压在运行中容易发生偏斜,当某相出现高电压时,该相电压互感器更加容易发生热膨胀爆裂。
  9.3 电压互感器开口三角L、N线接反
  如电压互感器开口三角L、N线接反,当系统发生故障时,电压互感器在急剧上升的短路电流冲击下发热,绝缘损坏被击穿,也是导致电压互感器烧毁的原因。
  9.4过电压
  如果电压互感器承受高于额定值很高情况下,会直接导致绝缘介质受热而汽化,体积急速膨胀,而干式电压互感器内部空间有限,当压强增加到一定程度时便发生爆裂。而过电压可分为外部过电压和内部过电压。外部过电压主要是由于雷击引起的。内部过电压通常包括操作过电压和谐振过电压。如当系统内开关操作,电力系统将由一种稳定状态过渡到另一种稳定状态。在此转化过程中由于电力系统内部电磁能量的振荡、互换及重新分布,就可能在某些设备上,甚至在整个电力系统中产生较大的过电压。由于系统变化,使其参数满足共振条件,则可能引起强烈的具有共振性质的振荡,并导致严重的过电压。前者称为操作过电压,后者称为谐振过电压。
  10、关于如何及时选出系统故障线路问题的探讨
  例如在某10KV系统中,Ⅰ段、Ⅱ段各有一台消弧柜,每段带8路出线柜。当系统出现弧光接地故障时,消弧柜只能判别故障属性及相别,并能发出各种报警信号,但判别不出是哪路出线柜发生弧光接地故障,这给企业的正常生产带来很大的损失及电力系统的正常运行带来极大的隐患,那么如何找出故障线路呢?
  通常的做法是把该段所有的出线柜退出,然后再依次送出线柜,当送到某出线柜有问题时,则判断该路为故障线路。这样的做法虽然可行,但不宜采用,原因是停电时间较长,会给企业的正常生产带来很大的经济损失。
  如果把消弧柜与小电流选线装置有机配合使用的话,效果则非常的显著。
  首先,通过小电流选线装置选出故障线路,运行人员能够快速的把该故障线路从系统中退出,使系统恢复正常运行,不影响企业其它部门的正常生产。
  其次,通过消弧柜显示故障相别,如A相发生弧光接地,这时运行检修人员只需检查故障线路A相即可,B、C相不需再查。这样可更多的节约停电时间,尽快的恢复该故障线路,第一时间恢复生产。
  最后,选线装置采用先进的最大增量法进行故障判断,与消弧控制器软件统一,增加了将零序CT的电流量作为消弧控制器判据,保证了小电流选线装置不会发生误选。