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SW-XHDZ系列消弧线圈并小电阻接地成套装置
SW-XHDZ系列消弧线圈并小电阻接地成套装置

一、产品概述
电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰及接地装置等问题有密切的关系。国内外中压电网的运行经验表明,谐振接地即中性点经消弧线圈接地方式在供电可靠性、人身安全、设备安全和通信干扰方面,具有很好的运行特性。为此,我国电力规程DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》和GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定:3~66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,中性点应采用消弧线圈接地方式。
中性点经消弧线圈接地,虽然可以提供很好的保护,但是不能及时切除故障线路。中性点经小电阻接地虽可以快速切除故障线路,但是降低了供电的可靠性。
SW-XHDZ 系列消弧线圈并小电阻控制系统涵盖了中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式的优点,更加贴近用户需求。

二、选型说明
  ◆ SW-XHDZ-L 调匝式消弧线圈并小电阻控制系统
  ◆ SW-XHDZ-X相控式消弧线圈并小电阻控制系统

三、原理简介
消弧线圈并小电阻接地成套装置的基本功能包括:自动跟踪系统电容电流的变化;当系统发生单相接地故障时,能够短时自动补偿系统单相接地电容电流的工频分量并降低故障点熄弧后恢复电压上升的速度,以利于接地电弧的熄灭并降低高幅值间歇性电弧接地过电压出现的概率。若接地故障在设定的补偿时间内(1-10s可选)未消失,投入小电阻,使其与消弧线圈并联,由零序保护装置动作切除故障线路。若无需与配电网自动化重合闸配合,则故障线路切除后小电阻应立刻退出运行,若需与配网自动化重合闸进行配合,则在配网自动化实现相应功能后(一般为60s以内)再退出小电阻。
安装消弧线圈并小电阻接地成套装置的变电站可根据实际需求,考虑不投入线路零序保护重合闸功能。

四、装置特点与主要技术指标
1、 装置特点
◆ 更优的电容电流测量及跟踪方法:
电流的测量精度在2%以内,并且整个测量和跟踪算法采用同一信号两次测量的比值作为基本参数,完全避免由于测量通道误差和变化带来的测量结果和跟踪的不稳定。
◆ 更高的可靠性
套装置采用ARM+DSP双CPU结构作为核心控制器,采用强弱电隔离、隔离电源、软硬件看门狗、硬件连续自检技术、光电隔离、无触点设计,保证系统的高可靠性。
◆ 录波功能
对单相接地发生时中性点电压和中性点电流进行录波,并支持历史数据查询和分析,包括录波波形的显示、录波数据的输出。
◆ 控制系统模块化
监控单元和控制单元分开,监控单元最大可支持四母段。控制单元的各功能模块均设计成独立插件,根据用户的需求进行配置。
◆ 平滑升级
监控单元和一台或多台控制单元之间采用CAN总线通信方式进行连接,完全支持控制系统的平滑升级。
◆ 操作更方便
控制器操作采用示波器设计风格,简单明了。同时支持手动操作。用户界面智能大气,配置、查询在点击间完成。配置7” 彩色液晶显示触摸屏,系统运行状态一目了然。
◆ 更完备的历史数据记录、查询和导出
监控界面设有运行日志、控制参数和控制方式数据库、接地及录波数据库,可方便地查看系统的运行状况,设置控制参数和修改运行方式,分析接地录波数据。这些历史数据还可以通过USB接口方便的导出。
◆ 灵活的通讯方式
 控制器有RS-232、RS-422、RS-485 串行接口及通讯组件,可作为一个子站接入各种综合自动化系统,具有遥测、遥信、遥控功能。
◆ 自诊断功能
 系统有自诊断功能,及时发现装置本身的异常,并告知用户。
2、主要技术指标
◆ 适用电压等级6、10、35、66kV;
◆ 消弧线圈调节深度(补偿电流上、下限之比)3以上;
◆ 补偿电流分级可调,最大级数30;
◆ 中性点电流分辨率小于20mA;
◆ 补偿电流谐波含量小于1%;
◆ 电容电流检测精度小于2%;
◆ 录波采样率5kSPS;
◆ 对电容电流小于100A的电网,接地残流无功分量小于3A,对电容电流小于200A的电网,接地残流无功分量小于5A;
◆ 对接地时间大于2s的稳定接地现象,接地选线装置选线准确率100%;
◆ 选线路数单台最大48路;
◆ 最大可以4台控制器并联运行。
◆ 工作电源:
AC/DC220V±10%、AC/DC110V±10%;
◆ 电源容量: 118W。 
◆ 控制器机箱:19”×4U×178mm(宽×高×深)。
◆装置使用条件:
◇ 环境温度:-40℃~+55℃;
◇ 湿    度:≤90%;且无导电尘埃存在;
◇ 大气压力:80~110Kpa;
◇ 海拔高度不超过2500米;
◇ 安装场所:室内不含腐蚀金属及绝缘的气体和蒸汽;
◇ 无剧烈震动和强烈颠簸及地面水平度不超过5度。

五、组成结构及配置
SW-XHDZ-L调匝式消弧线圈并小电阻成套装置由接地变压器、调匝消弧线圈、小电阻器、真空接触器、有载分接开关、自动调谐控制器、监控主机、控制屏、阻尼电阻箱及零序电压/电流互感器等组成。
SW-XHDZ-X相控式消弧线圈并小电阻成套装置由接地变压器、相控消弧线圈、小电阻器、真空接触器、相控柜、自动调谐控制器、监控主机、控制屏及零序电压/电流互感器等组成。
1、 接地变压器
对于没有中性点的电网,利用接地变压器为电网提供人为的中性点。接地变压器绕组采用Z接线方式,具有零序阻抗低、激磁阻抗大,功耗小等特点。接地变压器可以设有次级绕组,兼作站用变压器为变电站提供动力照明电源。(如电网为星形结线方式时,成套装置接地变压器可省略)。
2、消弧线圈
◆ 调匝式消弧线圈是带若干个分接头的电感线圈,通过有载开关调节接入分接头的位置来改变补偿电流的大小。调匝式消弧线圈成套装置配套阻尼电阻箱,为了取得最佳补偿效果,系统可能运行在临界谐振状态,为防止系统位移电压超限,需要加装阻尼电阻,阻尼电阻位于阻尼电阻箱中。
◆ 相控式消弧线圈是一个电感线圈,结构特殊,有两个二次回路(相控柜)。相控柜包含两个回路,一个是控制回路(晶闸管控制导通角),一个是滤波回路(3、5次谐波治理),接入相控式消弧线圈二次侧。
3、小电阻器
长时间接地时,中性点投入大功率不锈钢小电阻器,可以使零序保护装置快速切除故障线路。
4、自动调谐控制器(下位机)
自动调谐控制器是成套装置的控制中心,它负责实时跟踪测量电网电容电流的变化,预先调节消弧线圈电感,实现自动跟踪调谐。当电网发生单相接地时,切除阻尼电阻,实施补偿。
自动调谐控制器的CPU采用的是TI公司的快速DSP芯片,系统稳定可靠,且高速,主频达150MHz;调理通道采用高速多路同时采样及频率自适应技术,同时对中性点电流、中性点电压、参考电压进行直接交流采样和全数字化处理,结合光电隔离技术,彻底消除谐波干扰和电磁干扰;控制单元采用模块化设计,各功能均设计成独立插件,可根据用户的不同需求组合成不同系统。
5、 监控主机(上位机)
监控主机是整个系统的人机接口,它负责将自动调谐控制器计算出的电容电流、当前的档位信息、接地报警信息、录波波形及当前消弧并小电阻系统的运行状况等相关信息显示给用户,同时用户可以根据当前实际情况设置系统配置。
监控单元采用7” 彩色液晶显示器 ,具有优良的人机界面,操作直观、简单、方便。监控界面设有控制参数和控制方式数据库、历史数据库,可方便地设置控制参数和修改运行方式。可在控制器对消弧线圈进行实时控制的同时分析历史数据库的大量历史数据。
6、控制屏
控制屏作为成套装置的一部分用于安装控制器,控制屏现场应安装在变电站主控室内。
7、 零序电流互感器
系统如需要选线,则需要装设零序电流互感器。

六、订货须知
◆ 系统电压等级;
◆ 选用消弧线圈的补偿范围、档位数及各档位对应的高低压特性曲线;
◆ 提供消弧线圈到控制屏的颜色、尺寸;
◆ 接地变是否带站用变;
◆ 提供变电站站用变交直流电源参数;
◆ 是否需要选线功能,若需要选线则提供选线支路数;
◆ 是否需要遥信、遥调;
◆ 是否需要与综自进行通讯及通讯接口(RS232、RS422、RS485);
◆ 如有其他特殊需求,请说明;

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