唐山东唐电器偏磁式消弧线圈说明书.docx
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唐山东唐电器偏磁式消弧线圈说明书
---ACHC-P型---
微机控制消弧线圈自动跟踪补偿成套装置
说
明
书
唐山东唐电器设备有限公司
TangshanDTElectricalEquipmentCo.,Ltd
中国·唐山
一.概述.......................................................1
二.产品特点...................................................1
三.产品型号说明...............................................2
四.性能指标...................................................2
五.工作原理...................................................2
六.装置总体构成...............................................5
(一)接地变压器...............................................6
(二)偏磁式消弧线圈...........................................5
(三)微机控制器...............................................6
1.控制器型号..............................................6
2.功能特点................................................6
3.控制器构成..............................................7
4.控制屏..................................................8
5.控制器控制流程图.........................................9
七.接地选线单元...............................................10
1.基波幅值................................................10
2.有功功率法..............................................10
3.中电阻.................................................10
4.残流增量法..............................................10
八.并联中电阻.................................................11
九.控制器操作说明.............................................12
(一)操作面板.................................................12
(二)菜单操作.................................................14
一十.控制器接线.................................................22
一十一.成套装置安装...............................................24
一十二.订货须知...................................................25
一十三.产品保修...................................................25
一.概述
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。
我公司所研制生产的DT-ACHC系列偏磁式消弧线圈装置,该成套装置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消弧线圈装置调节范围小的缺陷,能够进行全面调节。
该装置采用残流增量法和有功功率法等先进算法,对高压接地线路进行选线,选线准确、迅速。
本产品广泛应用于电力供电行业、发电厂、冶金、矿山、煤炭、造纸、石油化工等大型厂矿企业的变配电站,适用电压等级6~110KV,是老式消弧线圈理想的更新换代产品,同时也是新建变电站接地补偿及选线装置的首选配套产品。
二.产品特点
(一)控制器采用工业极计算机平台,双CPU架构,多层电路板处理,运行稳定可靠。
(二)采用全彩色液晶全中文显示,参数显示、设置及查询方便直观。
(三)调节准确、速度快,且调节范围宽,可在0~100%额定电流全范围调节。
(四)内嵌高压接地选线模块,采用残流增量法及有功功率法,使选线快速准确。
(五)设有RS232及RS485通讯接口,可实现与上位机的通讯,达到信号的远距离传送。
(六)可实现单相接地故障的声光控报警功能。
(七)设有标准并口打印机,可实现数据打印,接地信息打印。
(八)具有一控二功能,可实现同一系统内两套消弧线圈随系统运行情况自动变换。
三.产品型号说明
四.性能指标
(一)电压等级:
6KV~110KV
(二)母线段数:
两段
(三)电容电流测量误差:
小于2%
(四)调档时间:
小于20ms
(五)接地残流:
小于5A
(六)控制器电源:
一路交流220V,额定频率:
50Hz
一路直流220V/110V,额定频率:
50Hz
(七)控制器适用环境
温度:
-10℃~+45℃
湿度:
小于95%
(八)选线路数:
8~42路
(九)通讯接口:
RS232/RS485
五.工作原理
(一)工作原理
偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿控制系统采用交流线圈内布置一个磁化铁芯段,通过施加直流励磁电流改变铁心的磁导,从而实现电感的连续可调。
当电网发生单相接地时,该系统能瞬间调整电感,补偿接地电容电流。
该系统以其电控无级连续、静态可调的优良技术性能,领先于行业,是传统的调气隙、有载调匝、有载调容型消弧线圈的换代产品。
下图所示为偏磁式消弧线圈原理框图,其基本原理是利用施加直流励磁电流,改变铁芯的磁阻,从而达到改变消弧线圈电抗值的目的,它可以带高压以电的速度调节电感值。
在电网正常运行时,不施加励磁电流,将消弧线圈调整到远离谐振点的状态,避免串联谐振过电压的产生,而无须阻尼电阻,同时实时检测电容电流的大小,当电网发生单相接地故障后,瞬间调节消弧线圈,实施最佳补偿。
该装置配置的接地选线模块,采用有功功率法来选择接地故障时的接地线路,即发生接地故障时,采集各线路的有功功率,及消弧线圈自身感抗有功功率的方法来,所采集到有功功率值最大的线路即为故障线路。
(二)电容电流测量方法
当系统未发生接地故障时,消弧线圈与系统对地电容形成串联谐振回路,等效原理图如图所示:
其中:
E0——系统不平衡电压
U0——位移电压
I0——零序电流
XL——消弧线圈电抗
R——阻尼电阻
XC——被测电容容抗
建立如下方程:
E0=U0+I0*XC
在该式中,U0、I0可实测,而E0不能测量,无法求出XC。
为此,改变一下消弧线圈挡位,调档前后E0、XC不变,建立如下方程组:
E0=U01+I01*XC
E0=U02+I02*XC
解方程组得:
XC=(U02-U01)/(I01-I02)
电容电流IC可求得:
IC=相电压/XC
六.装置总体构成
该装置由接地变压器、偏磁式消弧线圈、微机控制器、电流互感器等构成,总体构
成图如下:
(一)接地变压器
消弧线圈系统在接入时必须有电源中性点,在其中性点上接入消弧线圈。
接地变压器的作用是在电力系统为△型接线或Y型接线中性点未引出时,用接地变压器构造成系统中性点。
接地变压器采用Z型接线的变压器,即ZN,yn11连接的变压器。
由于变压器高压侧采用Z型接线,每相绕组由两段组成,并分别位于不同相的两铁心柱上,两段线圈反极性连接,两相绕组产生的零序磁通相互抵消,故零序阻抗很低,同时空载损耗也非常小,变压器容量可以100%被利用。
用普通变压器带消弧线圈时,消弧线圈容量不超过变压器容量的20%,而Z型变压器则可带90%~100%容量的消弧线圈,可以节省投资。
接地变压器除可以带消弧线圈外,也可带二次负载,代替站用变。
在带二次负载时,接地变压器的一次容量应为消弧线圈与二次负载容量之和;接地变压器不带二次负荷时,接地变压器容量等于消弧线圈容量。
(二)偏磁式消弧线圈
偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿控制系统采用交流线圈内布置一个磁化铁芯段,通过施加直流励磁电流改变铁心的磁导,从而实现电感的连续可调。
当电网发生单相接地时,该系统能瞬间调整电感,补偿接地电容电流。
该系统以其电控无级连续、静态可调的优良技术性能,领先于行业,是传统的调气隙、有载调匝、有载调容型消弧线圈的换代产品
消弧线圈本体特点
1、偏磁式消弧线圈本体电感瞬间连续可调,调节速度快。
2、偏磁式消弧线圈本体全静态结构,内部无任何机械运动部件,无触点、可靠性高,使用寿命长。
(三)微机控制器
1.控制器型号:
2.功能特点
1)控制器采用工控机架构系统,数据处理及信号采集电路均采用多层板结构,运行稳定可靠。
2)采用大屏幕全彩色液晶显示器,全中文显示,参数显示、设置及查询方便直观。
3)显示内容:
可显示系统电压、位移电压、消弧线圈电流、频率、残流、脱谐度、时间等参数。
4)可自动测量系统电容电流,位移电压等参数,可自动进行跟踪控制补偿,自动调节控制。
5)调节准确、速度快,且调节范围宽,可在0~100%额定电流全范围调节。
6)内嵌高压接地选线模块,采用残流增量法及有功功率法,使选线快速准确。
7)选线路数可实现单机42路出线,并配有接地故障线路跳闸功能。
8)设有RS232及RS485通讯接口,可实现与上位机的通讯,达到与系统自动化综合控制的联网通讯。
9)控制部分具有系统发生接地实现声光报警及显示等功能。
10)打印功能:
设备设有标准并口打印机接口,外置标准打印机,打印功能稳定,具有实时信息及接地信息打印。
11)具有一控二功能,可实现同一系统内两套消弧线圈随系统运行情况自动变换。
12)存储功能:
设备具有强大的存储功能,可对操作记录及接地故障信息等数据进行存储保存,并且设备掉电后数据信息不丢失。
3.查询功能:
设备具有方便使用的查询功能,可对设备的操作记录,接地信息,设置数据等存储信息进行方便查询。
控制器由多路开关、信号放大器、A/D转换、光电隔离、I/O口、CPU主板、液晶显示板等构成,原理构成如下图所示。
该控制器硬件架构采用标准工业6U机箱,母板加插板式结构,接线端子排直接固定在插件板上,抗干扰能力强,接线及维护方便。
为了使系统有更强的抗干扰能力,在设计线路板时,CPU主板、信号采集
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