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SCX-35F型“分相式断路器”式消弧柜应用

发布日期:2016-04-07 14:28 浏览次数:
    3~35KV中低压电网中性点非有效接地系统中,为限制弧光接地等过电压已广泛使用了“消弧及过电压保护装置”。   
    一、“真空快速接触器+高压限流熔断器”的方案的局限性       
    传统消弧柜均采用“真空快速接触器+高压限流熔断器”的方案方案实现消弧及过电压保护功能,即采用过电压保护器限制雷电、操作过电压,采用消弧微机控制器配合真空快速接触器直接接地实现弧光接地故障相的快速熄弧,采用高压限流熔断器作为相间接地短路的速断保护。   
    当系统电压较高、对地电容电流较大时,传统的“真空快速接触器+高压限流熔断器”的方案时就出现了局限性。如北京官厅风电场系统电压为35KV、对地电容电流126A,选用上述方案,高压限流熔断器选型就要达到250A左右,这样的35KV高压限流熔断器本身就不常选用,甚至没有厂家生产出来。另外当消弧装置为消除弧光过电压一相动作接地后,若此时系统内其它部分又发生其它相接地时,则出现了相间接地短路(以下这种接地短路方式统称为“相间接地短路”),此时就需要高压限流熔断器迅速开断来保护系统安全。但是此时由于系统电压较高、短路电流较大熔断器需开断的能量非常高,开断的可靠性较低,甚至会出现熔断器爆断的现象。   
    另外采用“真空快速接触器+高压限流熔断器”的方案,当熔断器熔断后需要更换,这样为用户又增加了购置熔断器备品的费用。   
二、“分相式断路器”式消弧柜方案的提出   
    针对上述现象,我们通过多年的实践摸索,已提出并实现了新的解决方案,即采用“分相式断路器”替代原来的“真空快速接触器+高压限流熔断器”。   
    分相式断路器****额定电流为2000A,额定开断电流达31.5KA,当系统发生弧光接地时消弧微机控制器迅速发出命令让故障相的分相式断路器快速合闸实现消弧功能;当“相间接地短路”时消弧微机控制器通过速断保护立即将短路相分相断路器跳闸(此保护为消弧装置的后备保护),保证系统安全;另外即使消弧装置出现误判相别造成接地短路,装置也能立即跳开误判相,重新选择判断故障相。   
    新的方案既解决了原先方案熔断器难选及开断能力不够的问题,同时提高了装置可靠性,又不需用户采购熔断器备件,体现了经济性和先进性。   
三、北京官厅风电场35KV“分相式断路器”式消弧柜方案的组成   
    北京官厅风电场系统电压为35KV、对地电容电流126A,采用此方案后,35KV“分相断路器”式消弧柜主要配置及功能如下:   
3.1 高压隔离开关GL   
   型号:GN27-35/630   
   数量:1台   
   功能:柜体内装设隔离开关,起隔离作用,便于柜内检修方便和安全。   
3.2 过电压保护器SCGB   
   型号:SCGB-B-42/310   
   数量:1台   
   功能:此过电压保护器由高能容氧化锌电阻配合放电间隙制成,具有吸收过电压容量大,荷电率为零的特点,能够有效限制柜内及系统的雷电侵入过电压及操作过电压和弧光接地过电压。   
3.3 电压互感器   
   标配型号:JDZX9-35  35000/√3  100√3  100/3   
   功能:标配的电压互感器采用高抗饱和铁芯制成,互感器的抗饱和系数达3.5倍,能够有效吸收过电压抑制铁磁谐振的发生。另外电压互感器为消弧微机控制器提供系统电压数据,实时监测系统远行情况。   
3.4 电流互感器CT   
   型号:LMZ-0.5-500/5   
   数量:1只   
   功能:为电流表提供对地电容电流大小信号,另外当系统发生“相间接地短路”时,为消弧微机控制器ZK速断保护跳断路器提供电流信号。   
3.5 消弧微机控制器ZK   
   型号:SCX-ZK-DSP   
   数量:1台   
   功能:消弧微机控制器是消弧装置的大脑,采用DSP32位数字处理器。通过电压互感器提供的电压数据、电流互感器提供的电流信号实时监测系统运行情况,当发生弧光接地时迅速命令分相式断路器合闸,消除弧光接地现象;当发生“相间接地短路”时通过速断保护迅速命令短路相断路器跳闸。控制器还能自动记录消弧装置的运行状况供运行人员参考调用。另外控制器还有RS485、RS232等通讯功能,与上位机实现实时通讯,这样在集控室就能了解到消弧柜的运行状态。   
3.6 分相式断路器QFa QFb QFc   
   型号:DKZ1-40.5   
   数量:3台   
   功能:分相式断路器由消弧微机控制器控制操作,能够分相进行分合闸,断路器的额定电流****为2000A,额定开断电流****为31.5KA,能够充分保证对地电容电流的长时间通过和迅速开断相间接地短路电流。是消弧装置的直接执行机构。   
四、综述   
    “分相式断路器”式消弧柜是新型消弧柜的发展方向,它既能够满足大的对地电容电流长时间通过,又能满足系统相间接地短路电流的开断要求,另外也为用户节约了购置熔断器备品备件的费用,具有经济性和先进性。   
    在以后运用中,象10KV、6KV系统,对地电容电流不大的情况下也可以采用这样的解决方案。   
 
                                      
                                                                         安徽山川电力技术有限公司技术部  
                                                                               电话: 0551-5338315