合肥業(yè)立電力科技有限責(zé)任公司

YWXG系列消諧過電壓抑制保護(hù)裝置
 
一、概述
過電壓在電力系統(tǒng)中是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，過電壓水平的高低直接決定著系統(tǒng)的安全和壽命。系統(tǒng)中產(chǎn)生過電壓的情況比較復(fù)雜，不同因素產(chǎn)生的過電壓其特性也不相同，作為過電壓保護(hù)，我們應(yīng)該以系統(tǒng)的觀點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，任何孤立的措施，都不夠完善。
電力系統(tǒng)中的過電壓主要分為外部過電壓和內(nèi)部過電壓兩大類，具體分類如下：
外部過電壓就是雷擊過電壓分為：直擊雷、感應(yīng)雷、雷電反擊和雷電侵入波過電壓等，內(nèi)部過電壓則分為暫時(shí)性過電壓和操作過電壓兩類，暫時(shí)性過電壓又分為工頻過電壓和諧振過電壓（包括線性諧振、參數(shù)諧振和非線性諧振），操作過電壓（包括分、合空載長線路過電壓，分、合空載變壓器過電壓，開斷電動(dòng)機(jī)過電壓，開斷并聯(lián)電容器過電壓以及弧光接地過電壓等）。
在我國特別是3~35kV系統(tǒng)，大多采用中性點(diǎn)非有效接地方式，其過電壓水平很高，系統(tǒng)中絕大多數(shù)故障都與過電壓有關(guān)系，每年因過電壓事故造成的損失十分巨大。目前針對(duì)這些過電壓進(jìn)行系統(tǒng)的綜合保護(hù)方案很少，而實(shí)際能夠真正起到良好作用的裝置更是為數(shù)不多，大多都是將幾種過電壓保護(hù)裝置拼湊在一起，但因產(chǎn)品性能不能很好匹配，無法徹底有效解決系統(tǒng)過電壓。
基于目前中壓系統(tǒng)過電壓防治的現(xiàn)狀，我公司研制了系統(tǒng)過電壓綜合保護(hù)裝置，該裝置可彌補(bǔ)系統(tǒng)中過電壓保護(hù)元件及裝置的不足，提升了系統(tǒng)的過電壓綜合保護(hù)水平。
二、適用范圍
該裝置適用于發(fā)電、變電和配電以及工礦企業(yè)的3~35kV的電力系統(tǒng)，并可替代電壓互感器柜、專用避雷器柜。
三、工作原理
YWXG采用本公司研制的過電壓綜合抑制保護(hù)裝置，能夠有效抑制過電壓尖峰，該YTBP-DR采用高能氧化鋅壓敏電阻閥片，不僅殘壓低，而且具有十分巨大的能容量，可將系統(tǒng)過電壓所產(chǎn)生的大量能量吸收掉，有效的保證了裝置的絕緣安全。該技術(shù)的使用，除能夠消除操作過電壓和大氣過電壓外，無需與消弧及消諧裝置配合，可同時(shí)消除系統(tǒng)中最難保護(hù)的諧振過電壓和接地過電壓等，具有其他過電壓保護(hù)裝置所不具備的特性。
YWXG采用特制的熱熔式熔斷器，其獨(dú)特的能量時(shí)間特性，能與系統(tǒng)中的過電壓保護(hù)器及消弧裝置等配合使用，更加完善了系統(tǒng)中各種過電壓保護(hù)器的安全問題，并進(jìn)一步優(yōu)化了系統(tǒng)運(yùn)行，可以更好的消除系統(tǒng)系統(tǒng)過電壓保護(hù)。
該技術(shù)結(jié)合氧化鋅的物理特性，吸收系統(tǒng)當(dāng)中其它過電壓類產(chǎn)品解決過電壓時(shí)不徹底的地方：
A、消弧裝置動(dòng)作之前短時(shí)間內(nèi)存在的過電壓、消弧裝置復(fù)歸后如是永久性電弧接地產(chǎn)生的重燃過電壓，這些都是能量比較大的過電壓；
B、大氣雷擊過電壓直接導(dǎo)致避雷器、過電壓保護(hù)器被擊穿時(shí)能量比較大的過電壓；
C、中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地或直接接地的系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地或弧光接地時(shí)斷路器跳閘前的過電壓；
YWXG還采用了本公司特有技術(shù)，采用二次側(cè)雙路消諧，一次側(cè)一路消諧，其優(yōu)異的限流功能和良好的絕緣配合曲線，保證能從根本上解決系統(tǒng)單相接地、諧振等因素而造成PT燒毀事故，有效的降低了電力系統(tǒng)的保護(hù)、測(cè)量事故的發(fā)生。
能夠?qū)⑾到y(tǒng)中的PT斷線，過電壓、低電壓、失壓、諧振等故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和處理。
本裝置具備當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)PT斷線、過電壓、低電壓、失壓故障時(shí)，并輸出相應(yīng)的開關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，用于報(bào)警。
本裝置具備RS485，配有標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議，與用戶微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸。
四、產(chǎn)品特點(diǎn)
本產(chǎn)品設(shè)計(jì)是根據(jù)用戶系統(tǒng)需求，提供全面的過電壓保護(hù)方案。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，用戶需提供詳盡的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)。
該抑制柜需根據(jù)不同的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；
消除系統(tǒng)各種過電壓；
吸收系統(tǒng)過電壓能量大；
取代PT柜，具有過電壓、低壓、失壓等保護(hù)功能，性價(jià)比高；
系統(tǒng)單相接地故障消除時(shí)，可以有效地限制通過PT的沖擊充電電流，保護(hù)PT和熔斷器的安全問題。
可根據(jù)用戶需要，配置小電流接地選線功能，最大選線路數(shù)達(dá)48路。
裝置的適用范圍廣泛，投運(yùn)方便等優(yōu)勢(shì)；
五、產(chǎn)品型號(hào)說明
 
說明：
電壓等級(jí)（kV）：3、6、10、13.8、20、35
額定頻率（Hz）:50
2ms方波電流（A）：800、1600、3000（根據(jù)一次系統(tǒng)確定）

六、產(chǎn)品使用環(huán)境
運(yùn)行環(huán)境溫度：-20℃～50℃；
儲(chǔ)存環(huán)境溫度：-25℃～70℃；
濕度：90%（25℃），50%（40℃），；
海拔：< 2000M；
大氣壓力: 80～110Kpa；
安裝地點(diǎn)具有防風(fēng)、防雨、防沙、防塵設(shè)施。
使用環(huán)境中不得有爆炸危險(xiǎn)、腐蝕性、破壞絕緣的介質(zhì)或氣體。
七、技術(shù)參數(shù)
電源：AC220V或DC220V(其它情況可特殊定做)；
功耗：
電源回路：DC220V≤30W或者AC220V≤30VA；
交流電壓回路：≤1VA； 
交流額定電壓：100V；
可以根據(jù)用戶的要求特制；
告警接點(diǎn)容量（繼電器出口，常開觸點(diǎn)）：1A，DC220V；
通訊： RS485通訊接口，波特率2400bps
抗干擾性能
裝置能承受GB/T14598.14規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的靜電放電試驗(yàn)；
裝置能承受GB/T14598.9規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的幅射電磁場干擾試驗(yàn)。

YWX控制器說明
一、YWX控制器功能簡介
YWXG采用本公司研制的YWX型微機(jī)消諧裝置將微機(jī)技術(shù)用于電網(wǎng)消諧，利用計(jì)算機(jī)快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)快速傅里葉分析，其選頻準(zhǔn)確。通過對(duì)PT開口三角電壓的采集，對(duì)電網(wǎng)諧振時(shí)的各種頻率成份能快速分析，準(zhǔn)確地辨別出：①單相接地；②PT斷線和弧光接地報(bào)警功能；③電網(wǎng)諧振。如果是諧振，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使消諧電路投入，實(shí)現(xiàn)快速消諧。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明本裝置對(duì)各種高頻、低頻、工頻諧振均判斷準(zhǔn)確，動(dòng)作迅速，較完善地解決了電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的消諧問題，并能記錄存儲(chǔ)諧振的次數(shù)及諧振頻率，可廣泛適用于發(fā)電廠、變電站及鋼鐵、煤炭、石油化工等大中型廠礦企業(yè)的電力系統(tǒng)。
二、硬件結(jié)構(gòu)
裝置總體構(gòu)成如圖1所示。主要由CPU主板、信號(hào)轉(zhuǎn)換和消諧板：顯示鍵盤板、電源模塊等組成，各板的功能如下：
2.1 CPU主板：
INTER高性能單片機(jī)為本機(jī)的核心部分，完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、消諧控制及與其它設(shè)備的通信。
2.2信號(hào)轉(zhuǎn)換和消諧板：原理框圖
 
　主要部件有電壓互感器。電壓互感器用于完成母線零序電壓到低電平小信號(hào)的轉(zhuǎn)換，消諧部分是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí)，接受CPU命令，電阻接入式快速消諧，將PT開口三角與消諧電阻連接，這時(shí)系統(tǒng)的鐵磁諧振在這一強(qiáng)阻尼下快速消失，而后又恢復(fù)阻斷狀態(tài)。
2.3鍵盤顯示板：
由液晶顯示電路、鍵盤電路、CPU接口電路等組成，該板做為人機(jī)對(duì)話接口，完成各種信息的中文顯示及鍵盤命令的輸入。
三、 功能
3.1消諧功能：
循環(huán)檢測(cè)PT三相電壓及PT開口三角的電壓，當(dāng)出現(xiàn)電壓升高時(shí)，首先判斷是單相接地，弧光接地和過渡過程還是電網(wǎng)諧振，如果是諧振，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使消諧電路投入，實(shí)現(xiàn)快速消諧。
3.2故障報(bào)警功能：
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地或諧振、裝置故障、PT斷線和弧光接地報(bào)警功能、裝置失電時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
3.3顯示功能：
以中文方式顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，裝置運(yùn)行狀態(tài)，接地PT斷線和弧光接地或諧振故障起始時(shí)間等。
3.4設(shè)置功能：
通過漢字菜單提示實(shí)時(shí)時(shí)鐘修改、通信地址修改。
3.5通信功能：
裝置具有完善的通信功能，RS-485通信接口。
3.6故障追憶功能：
按時(shí)間順序可追憶十次故障記錄。
3.7參數(shù)顯示功能：
可顯示系統(tǒng)二次實(shí)時(shí)運(yùn)行電壓。精度誤差〈1V。
四、 主要技術(shù)指標(biāo)
1、適用范圍：3kV―66kV系統(tǒng)。
2、適用諧振頻率：高頻、低頻、工頻諧振。
3、消諧路數(shù)：1路。
4、消諧時(shí)間：小于50ms。
5、電壓測(cè)量精度：0.5%。
6、報(bào)警繼電器輸出觸點(diǎn)容量：AC 220V/0.3A，DC 30V/2A。
7、通信方式：RS485。
8、通信速率：2400bps。
9、工作電源：AC220V±20%，DC220V±20%。
10、環(huán)境溫度：–10°C至