GBYZ系列消弧消谐柜

产品简介及用途:

微机消弧及过压保护装置适用于 3～35kV 中性点非直接接地系统 , 主要用来限制系统运行中发生的各种相地及相间过电压(如:大气过电压、单相间歇性弧光接地过电压、铁磁谐振过电压等 ) ，特别是消除了单相间歇性弧光接地过电压，有效地保持电气设备不受过电压的危害，提高了电力系统运行的安全性和供电的可靠性。
　　 我国现行的3～35kV电力系统大多采用中性点非直接接地方式,为了提高供电的可靠性,电力规程中规定此类系统在发生单相接地时仍可继续运行2小时,而单相接地一般有两种形式,第一种为金属性接地,其非故障相电压升高√3倍;第二种是单相间歇性弧光接地,其过电压幅值可高达正常运行相电压的3.5倍,然而运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。
　　 目前国外（国内有少数地区开始试用）对此类电网采取中性点经小电阻接地的设计及运行方式，但这种系统发生单相接地时利用人为增加短路电流使断路器速断动作 , 直接将故障接地线路切除的方法，不能分辩出是金属性接地或弧光接地，扩大了故障点的电流烧炽。并且在断路器固有动作时间内的过电压无法有效限制。造成长时间、大面积的停电，从发展方面来讲，是很不经济的。
　　 规程规定，当非直接接地系统发生单相接地故障，允许继续运行两小时，如经上级有关部门批准，还可以延长。但规程对于“单相接地故障”概念未做明确界定。如果单相接地故障为金属性直接接地，则故障相的对地电压降为零，其余两健全相的对地电压升高至线电压（U _L即√3相电压），前面已指出，这类电网中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弧光接地，则其过电压的最高值可达3.5倍正常运行相电压的峰值，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必造成电气设备内绝缘的积累性损伤，特别是在健全相的外绝缘薄弱点造成对地击穿进而引发成相间短路的重大事故。
　　 随着我国对城市及农村电网大规模的技术改造，城市10kV配电网必将向电缆化发展，城郊结合部及农村35kV、10kV电网是将进一步扩大，为了解决这类电网弧光接地产生长时间过电压的问题，国内普遍采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式，没有超脱中性点加装消弧线圈的范畴，由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿确有难度，且用正弦波的电感电流去抵消非正弦波的电弧电流时，高频分量部分无法抵消。同时，消弧线圈结构复杂，运行可靠性差，投资大。
　　 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，消弧及过电压保护装置就是 针对这种情况而研制开发的。它是利用目前已成熟的过电压保护装置、消弧消谐及过电压保护 微机控制技术及相应的接地断路器等组成一套自动系统，将非直接接地电网相对地及相与相之间的过电压（无论何种类型的过电压）限制到略大于正常运行线电压的水平，使这类电网既保持了原非直接接地系统的优点，又将各种类型的过电压限制到尽可能低的水平，彻底解决各种过电压对设备及运行安全的威胁，提高这类电网供电的可靠性。

消弧消谐及过电压保护装置的构成及主要元件的作用:

消弧消谐及过电压保护装置（以下简称装置）的柜体结构如图1所示。装置的主要元件及其作用如下：

                         图1

★ 电压互感器

为装置提供被保护系统的二次电压和辅助二次电压信号。

★ 微机控制器

根据电压互感器提供的信号，判断故障类别（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。

★ 交流真空快速接触器

在接到微机控制器的动作命令后的40ms之内完成合闸动作，使弧光接地故障快速转化为金属性接地。

★ 三相组合式过电压保护器GBDB

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的水平。

★ 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

当由于装置内部故障或人员误接线等原因导致装置误判断时，可在1～2ms之内快速实现截流，并将装置退出，避免造成两相短路的后果。

★ 零序CT和接地电流表

在装置动作时，通过接地电流表可较准确地读出系统的接地电容电流。

装置的型号、主要技术参数及一次系统接线：

★ 装置的型号及其意义

装置的型号为：

GBYZ—□ /   □

                      装置的额定电流

                      装置的额定电压

                      消弧及过电压保护装置

★ 装置的主要技术参数

额定电压：6、10、35kV

额定电流：50、63、80、100、125、160、200、250、315A

★ 装置的一次原理接线图

装置的一次原理接线如图2所示。该图可作为本装置的图标，表示在电气一次系统接线图中。

                         图2

装置的工作原理：

正常运行时微机控制器不断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，其辅助二次的开口三角电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，并根据PT二次电压的变化，判断故障类型和相别。

如果是PT单相断线故障，则装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，令其快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。