自动跟踪消弧补偿及选线装置分析仪-中试控股

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自动跟踪消弧补偿及选线装置分析仪

时间：2022-09-18

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：自动跟踪消弧补偿及选线装置分析仪

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30多年专业制造：ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪

消弧线圈成套装置目前已经普遍应用于各大变电站、电厂等配电现场。消弧线圈的作用就是在系统发生单相接地故障时，补偿系统电容电流，从而抑制过电压的产生。系统正常运行时，消弧线圈经阻尼电阻接地，防止系统谐振的发生，系统发生单相接地故障时，阻尼电阻的分压使压敏电阻动作并通过自触发方式将其旁路晶闸管触发导通，使得消弧线圈直接接地，起到补偿作用，可见旁路晶闸管是否可靠动作直接决定了消弧线圈的补偿作用。
10kV或者35kV系统发生单相接地故障时，消弧线圈能否起到补偿作用，直接决定于旁路晶闸管能否可靠触发导通，同时消弧线圈控制器计算精度及发出调档指令正确与否也直接决定了消弧线圈的补偿性能。
目前消弧线圈在出厂、安装及投运后都缺乏对整个消弧线圈成套装置综合性能评估的技术手段。针对上述现状，中试控股在充分研究消弧线圈运行原理及控制器工作原理的基础上并结合大量实验数据据及现场经验总结研发了集晶闸管动作特性测试及消弧线圈装置特性测试等多种功能于一体的多功能高精度测试仪器—ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪，仪器为一体化结构，操作简单，便于携带。

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪简介
消弧线圈成套装置目前已经普遍应用于各大变电站、电厂等配电现场。消弧线圈的作用就是在系统发生单相接地故障时，补偿系统电容电流，从而抑制过电压的产生。系统正常运行时，消弧线圈经阻尼电阻接地，防止系统谐振的发生，系统发生单相接地故障时，阻尼电阻的分压使压敏电阻动作并通过自触发方式将其旁路晶闸管触发导通，使得消弧线圈直接接地，起到补偿作用，可见旁路晶闸管是否可靠动作直接决定了消弧线圈的补偿作用。
10kV或者35kV系统发生单相接地故障时，消弧线圈能否起到补偿作用，直接决定于旁路晶闸管能否可靠触发导通，同时消弧线圈控制器计算精度及发出调档指令正确与否也直接决定了消弧线圈的补偿性能。
目前消弧线圈在出厂、安装及投运后都缺乏对整个消弧线圈成套装置综合性能评估的技术手段。针对上述现状，中试控股在充分研究消弧线圈运行原理及控制器工作原理的基础上并结合大量实验数据据及现场经验总结研发了集晶闸管动作特性测试及消弧线圈装置特性测试等多种功能于一体的多功能高精度测试仪器—ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪，仪器为一体化结构，操作简单，便于携带。

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪特点
1、全触摸超大8寸彩色液晶显示
操作简单，仪器配备了高端全触控式8寸彩色液晶显示屏，超大显示界面所有操作步骤中文菜单显示，每一步都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用，是目前非常理想的智能型测量设备。
2、实时显示电压波形
晶闸管动作特性测试时，中试控股仪器能够实时显示仪器输出和晶闸管上的电压波形。试验人员从波形图上就能够非常清楚的判断出晶闸管的动作。
3、自动手动两种测试模式
晶闸管动作特性测试时，仪器能够提供自动和手动两种测试模式。自动模式能够快速准确找到晶闸管的动作阈值。手动模式方便试验人员仔细观察晶闸管动作时的电压波形变化。
4、3C0调节范围大
消谐装置特性试验时，3C0电容的调节范围非常广，可以从10uF到100uF，足以满足绝大部分试验现场的需求。
5、一体化结构，体积小、重量轻
仪器内部高度集成化，中试控股为试验提供了一种最为简单便捷的试验手段。

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪技术参数
1、使用条件 -20℃ ~ 50℃ RH＜80%
2、工作电源 AC 220V±10%
3、晶闸管测试电压范围 0-800V
分辨率 0.1V
精度 ±（1%读数+0.5V）
4、晶闸管动特性测试能够实时显示电压波形
5、晶闸管动特性测试能够提供自动和手动两种模式
6、消谐装置测试电压范围 40V
分辨率 0.1V
精度 ±（1%读数+0.5V）
7、消谐装置测试电流范围 0-2000mA
电容电流范围：200A，级差20A
分辨率 0.1mA
精度 ±（1%读数+0.2mA）
8、3C0电容调节范围 10uF-100uF
9、主机外型尺寸 320（L）×270（W）×140（H）
10、主机重量 6kg（不含测试线/中试控股）

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪（图片）

消弧线圈并联小电阻接地的特点
1、接地方式和绝缘水平。接地方式还是消弧线圈接地方式，消弧线圈一直投入，发生接地时消弧线圈继续补偿，只是在接地时临时投入接地电阻。消弧线圈厂家按照消弧线圈接地方式的绝缘水平，所有设备的绝缘水平和避雷器不需要更改。由于接地后投入电阻，系统过电压水平基本控制在电阻接地的水平，系统有铁磁谐振或者工频谐振，投入电阻后可以消除谐振。瞬d.时接地处理：瞬时接地时，消弧线圈快速补偿，电阻不投入。
2、故障处理和选线。接地故障选线，单相接地后延时1-10S后投入电阻，故障回路零序跳闸。多回路同时故障：两条或者多条馈线不同相同时故障，不需要投入电阻，馈线自动跳闸两条或者多条馈线同相同时故障，投入电阻，都可以跳闸。一般选线无法解决该问题，这种情况主要发生在台风雷雨大风时。由于电阻接地有死区，高阻接地时不跳闸，但是消弧线圈可以补偿，也可以使用电阻投入后进行选线。
3、电阻及保护。电阻投入开始时间：系统单相接地后，电阻延时投入。电阻的后备保护：在高阻接地时，投入接地电阻，故障馈线不跳闸，保护装置可以设置延时后备保护--跳主变。电阻投入持续时间不超过10S，确保电阻不会烧坏。在小电阻接地系统中，电阻一直投入，高阻接地持续较长时间必然导致电阻或者接地变烧坏，采用灵活接地没有该隐患。
4、控制器的功能。保护级的控制器：按照继电保护进行设计、型式试验。可以记录所有的接地信息，每一次的接地持续时间，接地电流，电阻的温度；特别是高阻接地的相关信息。一旦高阻接地时，馈线保护不动作，可以设置延时后备保护，进行报警或者跳闸。可以记录故障前后的中性点电压和电流波形。
5、对消弧成套装置的影响。正常运行时，小电阻不投入系统，不会影响到系统的计算和补偿。瞬时性接地故障时，电阻接地装置不动作，故不会对消弧成套产生影响。接地故障时，电阻接地装置动作；接地点流过大电流，线路保护动作，切除故障线路，系统返回到正常状态，不会对消弧成套产生影响。

消弧线圈并联小电阻接地的工作原理
消弧线圈和小电阻并联运行的系统，主要由接地变压器、消弧线圈及其调节装置、小电阻及其投切装置、控制装置、PT和CT等组成，其中控制装置实现消弧线圈自动调谐和小电阻灵活接地两大功能。
消弧线圈厂家介绍系统既能完成电容电流的计算，自动调节消弧线圈在合理的补偿档位，又能在接地故障情况下控制小电阻投切，实现中性接点接地方式的灵活转换，即实现中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式的并联运行。
同时根据故障情况发挥各自的优势，瞬时接地故障时由消　弧线圈自动补偿，减小故障点残流，而无需切除故障线路，不会造成频繁停电，不影响供电可靠性。当发生接地故障时，短时投入小电阻，配合继电保护装置切除故障线路，缩短电网带故障运行的时间，从而保障设备和线路的安全。
正常运行时，将消弧线圈投入到系统中，小电阻不投入运行，投切装置处于断开状态。系统发生单相接地故障后，不会立刻闭合投切装置，通过PT监测中性点电压，判断接地故障状态。若故障消失，则认为是瞬时接地故障，投切装置不动作，保持断开状态。
若接地故障持续时间超过整定时间，判定为发生接地故障，此时控制投切装置闭合，投入小电阻产生足够大的阻性电流，触发故障线路零序电流保护动作，切除故障线路。当持续投入小电阻到达整定时间后，将投切装置断开，退出并联的小电阻装置，恢复为消弧线圈接地方式。
在电力系统中，中性点接地方式是根据电网设备的绝缘水平、电容电流的大小来选择的。对于以架空线为主的配电网，一般采用中性点经消弧线圈接地方式；对于以电缆线路为主的城市配电网，单相接地故障电容电流较大的，多采用中性点经小电阻接地方式。
但是中性点经消弧线圈接地方式给故障选线带来一定的困难，难以快速、准确地切除故障；中性点经小电阻接地方式无法区分瞬时接地故障与永远性接地故障，对所有单相接地均启动线路跳闸，增加了线路跳闸次数，影响了供电可靠性。
消弧消谐柜与PT柜相比有哪些好处？
消弧是指当母线发生单相金属接地时，消弧装置动作使金属接地，通过消弧消谐柜装置动作的真空接触器直接接地，有利于母线保护动作、这样可以避免谐波的产生。消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。消谐装置是专用于低压电网3次、5次、7次、11次、13次及以上的谐波无源滤波装置。
消弧消谐柜适用于中频冶炼、变频、轧钢、整流设备等的环境。采用了电感和电容器组成串联谐振吸收回路，有效的将负载产生的谐波加以吸收，从而避免将谐波电流返送到电力变压器，大大降低电网的谐波量，同时有利于用户电力变压器的运行，降低功耗，提高设备和其它电器组件的可靠性。
PT柜采用组合结构，可根据具体工程配置不同数量及种类的PT，其整体采用移开式金属铠装结构，并在面板上配装大面积的观察窗，可随时观察柜子的运行情况，每一PT配备一个单独的小车，其一次二次回路均采用抽头结构，实现一次室与二次室的分离。整体美观可靠，并可实现带电抽出检修。
根据不同用户的系统进行针对性设计生产，同一系统中不同位置选用不同型号的全过电压限制装置，使装置动作的协调性大大提高，避免出现弧光接地时多台接地开关同时动作形成多点接地或误动引起的相间短路事故。保护功能也更加完善合理，有效消除系统过电压保护死区。
可以有效抑制系统中大气过电压、操作过电压，装置中配有特制的尖峰过电压吸收装置，可有效抑制大气过电压、操作过电压等过电压尖峰，缓和过电压波头陡度。内部采用专制的尖峰过电压吸收装置吸收过电压能量大，2ms方波电流可以达到3200A。
消弧消谐柜能够起到什么作用
当3~35KV不接地系统安装消弧消谐柜后，各类相对地相于相的过电压均被限制在较低的电压水平上。原来因此引发的绝缘损坏事故将减少很多。原来作用时间长，对系统设备安全威胁较大的弧光接地过电压，其作用在母线上的电压值将被限制，同时随着故障相母线的直接接地而消失。
原来可能引起的铁磁谐振过电压，由于母线过电压被限制在较低的水平上，而不再发生。消弧线圈可以不必装设，而限制过电压的功能比装设消弧线圈更好更完美。其限制过电压的机理与电网对地电容的大小无关，因而其保护性能不随电网远行方式的该变而变化，电网大小均可使用，电网扩大亦不受影响。
装置设备简单、体积小，安装调试方便。既适合变电所、也可用于发电厂的高压系统。新站的建设、老站的改造均适用，亦无需测量计算系统的电容电流。消弧是指当母线发生单相金属接地时消弧装置动作，使金属接地通过消弧装置动作的真空接触器直接接地，有利于母线保护动作、这样可以避免谐波的产生。
消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。消谐装置是专用于低压电网3次、5次、7次、11次、13次及以上的谐波无源滤波装置。适用于中频冶炼、变频、轧钢、整流设备等的环境。
该装置采用了电感和电容器组成串联谐振吸收回路，有效的将负载产生的谐波加以吸收，从而避免将谐波电流返送到电力变压器，大大降低电网的谐波量，同时有利于用户电力变压器的运行，降低功耗，提高设备和其它电器组件的可靠性。
PT柜采用组合结构，可根据具体工程配置不同数量及种类的PT，其整体采用移开式金属铠装结构并在面板上配装大面积的观察窗，可随时观察柜子的运行情况，每一PT配备一个单独的小车，其一次二次回路均采用抽头结构，实现一次室与二次室的分离。整体美观可靠，并可实现带电抽出检修
消弧线圈装置补偿系统的分类
消弧线圈成套装置补偿系统的分类，主要是有固定补偿系统和跟踪电网电容电流自动调谐系统。

一、固定补偿系统
早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈装置，称为固定补偿系统。工作方式：将消弧成套装置整定在过补偿状态，其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时，不使中性点位移电压超过相电压的15%，之所以采用过补偿是为了避免电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压。

因为如整定在欠补偿状态，切除线路将造成电容电流减少，可能出现全补偿或接近全补偿的情况。但是这种装置运行在过补偿状态，当电网中发生了事故跳闸或重合等参数变化时，脱谐度无法控制，以致往往运行在不允许的脱谐度下，造成中性点过电压，三相电压对称遭到破坏。

二、跟踪电网电容电流自动调谐系统
固定补偿方式很难适应变动比较频繁的电网，这种固定补偿系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置，这类装置又分为两种，一种称之为随动式补偿系统。工作方式：自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈装置，使其保持在谐振点上，在消弧成套装置中串一电阻，增加电网阻尼率。
将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后，控制系统将电阻短接掉，达到较好补偿效果，该系统的消弧成套装置不能带高压调整。另一种称之为动态补偿系统。
动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈装置远离谐振点，彻底避免串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬间调整消弧成套装置到较好状态，使接地电弧自动熄灭。
这种系统要求消弧线圈装置能带高电压快速调整，从根本上避免了串联谐振产生的可能性，通过适当的控制，该系统可能使电网中原有功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。

消弧线圈成套装置的维护方式
消弧线圈成套装置采用大屏幕汉字 LCD 显示屏，菜单图形化界面，配有汉字打印机，装置设有串行接口，可作为一个子站与各种综合自动化系统连接，实现无人值班站的远方监控。控制器内置故障录波功能，能记录接地故障前、接地故障初始时段、接地故障消失时段、接地故障消失后时段，零序电压和补偿电流的波形。
整个装置具有记录 200 次接地故障波形的能力，波形数据可存储于移动存储设备上，能够转到计算机上通过软件处理和显示。消弧线圈采用标准的工业级计算机系统，总线式结构，多层电路板设计，全彩色大屏幕液晶屏，全汉字显示。具有运行稳定可靠、显示直观，抗干扰能力强等特点。
同时系统具有完善的参数设置及信息查询功能，该系统克服了以前各装置调节范围小的缺陷，能够进行全面调节。接地变压器的容量应与消弧线圈相配合，当接地变压器只带消弧线圈而不带二次负荷时，其容量即等于消弧线圈容量。当接地变压器带二次负荷时，其一次侧容量等于消弧线圈容量加上二次侧负荷容量。
消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈，它接于变压器的中性点与大地之间，构成消弧线圈接地系统。正常运行时，消弧线圈中无电流通过，而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压。
这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。这样就可使接地迅速消除而不致引起过电压。
消弧线圈成套装置起到的作用
对于不同电压等级的电力系统，其中性点的接地方式是不同的，根据我国国情，我国6~66KV配电系统中主要采用小电流接地运行方式。为了有效防止系统弧光接地，消除接地故障，提高供电质量，按照国家对过电压保护设计规范新规程规定，电网电容电流超过10A时，均应安装消弧线圈装置。
由于中性点经消弧线圈接地的电力系统接地电流小，其对附近的通信干扰小也是这种接地方式的一个优点。以前我国电网普遍采用手动调匝式消弧线圈，由于不能实时监测电网的电容电流，其主要缺陷表现在两个方面：调节不方便，需要装置退出运行才能进行调节。判断困难，无法对系统运行状态做出准确判断，因此很难保证失谐度和中性点位移电压满足要求。