消谐装置作用及工作原理
PT二次消谐装置说明书
一、概述
在电力系统中，由于电压互感器的
非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁
磁谐振过电压，直接威胁电力系统的安全运
行，严重时会引起电压互感器（PT）的爆炸，
造成事故。传统的解决办法是在电压互感器
开口三角两端并接一个电阻，从理论上讲对
频率越低的铁磁谐振阻值应取得越小，但太
小的电阻并在PT开口三角上会影响其正常
运行，严重时会造成PT烧毁。另外因为铁磁
谐振的频率往往不是单一的，所以这种方法
就难于消除所有频率的谐振。
针对上述情况，国内一些厂家先后研制了一些分频消谐装置。这些装置的原理均是采用模拟选频的原理，功能单一，只对单一频率的谐振有效。由于电网中谐振往往是多种频率同时存在，所以其适应性较差，模拟电路实现的选频与微机选频相比其选频效果也差，有时电网的过渡过程等也会造成误动。
PWX-50系列微机消谐装置将微机技术用于电网消谐，利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析，其选频准确。通过对PT开口三角电压的采集，对电网谐振时的各种频率成份能快速分析，准确地辨别出：①单相接地；②过渡过程；③电网谐振。如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，实现快速消谐。经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确，动作迅速，较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题，并能记录存储谐振的次数及谐振频率，可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。
二、装置用途：
PWX-50 系列微机消谐装置将微机技术用于电网消谐，利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析，其选频准确。通过对 PT 开口三角电压的采集，对电网谐振时的各种频率成份能快速分析，准确地辨别出：①单相接地；②过渡过程；③电网谐振。如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，实现快速消谐。经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确，动作迅速，较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题，并能记录存储谐振的次数及谐振频率，可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。
三、功能
3.1消谐功能：
循环检测PT开口三角的电压，当出现电压升高时，首先判断是单相接地，过渡过程还是电网谐振，如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，实现快速消谐。
3.2故障报警功能：
当系统发生单相接地或谐振、装置故障、装置失电时产生报警信号。
3.3显示功能：
以中文方式显示实时时钟，装置运行状态，接地或谐振故障的母线序号，故障起始时间等。
3.4设置功能：
通过汉字菜单提示用户可以设置或修改消谐启动门限电压、实时时钟、通信方式。
3.5通信功能：
装置具有完善的通信功能，RS-232/485通信接口和通信速率可选。
3.6故障追忆功能：
按时间顺序可追忆十六次接地故障和十六次谐振故障。
四、装置特点
1．本产品选用微处理器为Intel公司的十六位单片机芯片80C196。
2．设置和调试等人机界面采用汉字菜单选项。
3．谐振波形和谐振有效值大小可直接显示，便于对发生的谐振进行分析。
4．设置了串行通讯接口RS-232C、RS-422和RS-485。
5．可循环记录16条谐振故障信息。
6．投运后，本机基本上不需要维护。
五、硬件结构
装置总体构成如图1所示。主要由CPU主板、信号转换和消谐板：显示键盘板、电源模块等组成，各板的功能如下：
5.1 CPU主板：
为本机的核心部分，完成数据采集、数据处理、消谐控制及与其它设备的通信。
5.2信号转换和消谐板：
主要部件有电压互感器、可控硅及触发电路。电压互感器用于完成母线零序电压到低电平小信号的转换，消谐部分是当系统发生谐振时，接受CPU命令，可控硅快速导通,将PT开口三角与消谐电阻连接，这时系统的铁磁谐振在这一强阻尼下快速消失，而后可控硅又恢复阻断状态。
5.3键盘显示板：
由液晶显示电路、键盘电路、CPU接口电路等组成，该板做为人机对话接口，完成各种信息的中文显示及键盘命令的输入。
六、技术指标
1、适用范围：3kV―66kV系统
2、适用谐振频率：高频、低频、工频谐振
3、消谐路数：1~4路
4、消谐时间：小于100ms
5、电压测量精度：0.5%
6、频率测量精度：±1Hz
7、型号及功能配置表
WXZ196系列微机消谐装置
1 概述
WXZ196系列微机消谐装置是我公司针对电力部门和用户由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器（PT）烧毁甚至爆炸的恶性事故，在广泛征求用户意见的基础上，新近研制生产的一种智能消谐装置。它以美国Atmel公司的精简指令集(RISC)单片微控制器ATmega128为采样运算、逻辑判断和控制中心（CPU），经大功率、无触点消谐元件为出口，以点阵液晶显示器（LCD）、信号指示灯、触摸按键和微型打印机及RS485现场通讯总线为人机接口，配以智能化的软件，组成了技术和原理先进、使用简单方便的“傻瓜型”诊断、消谐、记录装置。
该装置实时显示系统时钟及PT开口三角电压17HZ、25HZ、50HZ、150HZ四种频率的电压分量，可以区分过电压、铁磁谐振及单相接地，并配置通信接口把各种故障信息传送至有关部门，适用于无人值守变电站。
2 型号说明
W X Z 196 - □
设计序号
合创公司微机产品代码
装置
消谐
微机型
3 使用条件
3.1 户内使用，并且室内通风良好。
3.2 海拔高度≤2Km。
3.3 环境温度-10～50℃
3.4 相对湿度≤90%
3.5 大气压力80～110Kpa。
3.6 周围介质无导电尘埃与导致金属或绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。
4 技术参数
4.1 工作电源DC/AC100-260V
4.2 功耗
4.2.1 电源回路 DC220V≤30W或AC220V≤30VA
4.2.2 交流电压回路≤1VA
4.3 交流额定电压 100V
4.4 可以根据用户要求特制。
5 装置特点
5.1 CPU采用美国Atmel公司精简指令集(RISC)单片微控制器ATmega128，数据采集、运算、逻辑判断、控制输出等速度快，精度高，自带“看门狗”(Watchdog)电路，抗干扰、自检及自恢复等能力强。
5.2 采用128×64点阵液晶显示器(LCD)，全中文化，显示信息丰富。
5.3 智能化软件技术，原理先进，性能稳定，安全可靠。
5.4 实时显示系统日历、时钟、PT开口三角电压4种频率：3分频(17Hz)、2分频(25Hz)、工频(50Hz)、3倍频(150Hz)的电压分量。
5.5 可以判别过电压、铁磁谐振及单相接地，并对铁磁谐振迅速消除。
5.6 对各种故障均可给出告警信号并显示、打印和保存有关信息。
5.7 微型打印机可以及时打印输出故障报告 (故障类型、故障时间及PT开口三角电压4种频率的电压分量)。
5.8 有记忆功能，可存储10次最近发生的故障信息，掉电后不丢失。
5.9 消谐元件出口功率大、无触点。
5.10 通过菜单提示和面板按键整定，调试和维护简单、方便。
5.11 接线简单，安装方便。
5.12 硬件、软件冗余设计，抗干扰能力强。
5.13 适用于各种电压等级的PT。
5.14 配置通信接口把各种故障信息传送至有关部门，适用于无人值守变电站。
5.15 配置有压敏元件，可对铁磁谐振进行实时在线消除。
5.16 使用了最优决策算法，寻找合理的消除点，使消谐操作更趋合理。
6 工作原理
6.1 PT产生铁磁谐振的原因
电力系统中有大量的储能元件，如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件，电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等电容元件。这些元件组成了许多串联或并联振荡回路。在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的振荡。但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化，就很可能发生谐振。譬如在中性点非有效接地系统中：一相断线接地，受电变压器和相间电容；电压互感器和线路对地电容；空载变压器和空载长架空线电容所形成的振荡回路，都有可能发生谐振。谐振常常引起持续时间很长的过电压。电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁心磁通密度不高，铁心并不饱和，如在过电压下铁心饱和了，电感会迅速降低，从而与电容产生谐振，这时的谐振称作铁磁谐振。铁磁谐振不仅可在基频下发生，也可在高频和低频下发生。
正常运行时，电压互感器开口三角的电压(3U0)理论上是0V，在实际中一般也不超过10V。系统发生单相接地故障时，3U0将迅速升高到30V，有时更高，达到120V，形成过电压。当系统上电时，由于三相不同期等原因（存在有如瞬时接地故障等的现象，）会在电压互感器中产生很大的谐波电流，导致互感器内部铁芯饱和，使二次侧的波形发生畸变，当畸变足够大时，就形成了铁磁谐振。另外也有因磁滞损耗和涡流损耗而形成谐振的情况。在形成的谐波含量中，16.667Hz，25Hz，150Hz三种成分比重较大，其他的分量相对很小，一般忽略。
6.2 铁磁谐振产生的条件
6.2.1 中性点非有效接地系统；
6.2.2 非线性电感元件和电容元件组成的振荡回路。回路线性状态时的自振频率小于某次低频谐振频率，当铁芯饱和而电感减小时，回路自振频率增加到恰好等于某次低频的谐振频率；
6.2.3 振荡回路中的损耗足够小，所以谐振实际上发生在系统空载或轻载时；
6.2.4 电感的非线性要相当大；
6.2.5 有激发作用，即系统有某种电压、电流的冲击扰动，如跳、合闸，瞬间短路等。
6.3 铁磁谐振消除原理
装置实时监测PT开口三角电压，运用DFT算法计算出零序电压四种频率的电压分量。本装置较目前市场上同类设备增加了压敏元件，该元件的电抗随谐波电压而变化，从而破坏PT铁磁谐振的产生条件。达到了实时在线消除运行过程中瞬态谐振的目的，极大地降低了谐振产生的可能性。
如压敏元件未能完全消除PT产生的铁磁谐振，则瞬间启动大功率消谐元件予以消除。在消谐过程中，使用了最优决策算法，即寻找合理的消除点。
我们知道，谐波电压中16.667Hz(≈17Hz)，25Hz，150Hz谐波分量叠加在50Hz的基波上，将使基波波形发生严重畸变，在消谐元件出口消谐时，如不区分具体的消除点，就很容易造成PT运行的不安全，并且出口在谐波的过零点时就没有意义。所以根据最优决策理论，应该寻找那些基波过零点与谐波峰值之间的黄金分割点(0.618)进行消除，这样既可以消除谐振又能保证基波不受或少受影响(图6—1)。
当谐振发生时，每隔一微小时间段启动一次大功率消谐元件，启动3次算作一段，如果在第一段消谐过程中未能完全消除，隔一定时间启动第二段，若仍未能完全消除，则隔一定时间启动第三段。之后如谐振故障依然存在，则为了PT安全的考虑，不再启动大功率消谐元件，只用压敏元件予以实时在线消除。直到谐振完全消除。
6.4 动作判据
6.4.1 谐振判据：17Hz谐波电压≥17V，25Hz谐波电压≥25V，150Hz谐波电压≥33V。
6.4.2 接地判据：基波电压≥30V。
6.4.3 过压判据：基波电压≥120V。
6.4.4 返回系数：93.75%。
图6—1 消谐选点示意图
7 使用说明
装置加电自检后进入运行状态，绿色“运行”指示灯闪烁，液晶显示器(LCD)实时显示PT开口三角17Hz、25Hz、50Hz和150Hz四种频率的电压分量(图7—1)。
或
键可以切换显示界面为日历时钟状态(图7
—2)，或由显示日历时钟状态切换回显示谐波电压状态
(图7—1)。
在运行状态下，若系统发生接地、过电压故障或PT产生铁磁谐振，装置判断出故障类型，点亮面板相应指示灯，通过装置端子发出相应的告警信号，同时在液晶上交替显示故障类型、时间(图7—3)和谐波数据(图7—4)，并根据用户整定情况触发蜂鸣器或打印故障报告 (图7—5)。同时与后台监控装置实时通讯，上传当前运行状况，详细通讯规约见第10节“通讯规约”。如故障类型为PT铁磁谐振，则瞬时启动消谐元件予以消除。
在运行状态下按键进入调试状态，此时显示调试主菜单(图7—5)。如为WXZ196-3型装置，调试主菜单如7—6或键可移动光条，按键进入光条所在项的子菜单。
7.1 修改时钟(图7—7)
按或或键修改时间数值，修改完毕后按键确认，按
或键不放，可连续增减数值，以便快速整定。
7.2 系统配置(图7—8)
按或键可移动光条，按键进入光条所在项的子菜单。需注意的是，整定完毕后必须按键返回上级菜单。
图7—1 图7—2
图7—3 图7—4
图7—5 图7—6
7.2.1 蜂鸣器开关(图7—
8)
此时光标位于当前整定状态，可按
或
键移动光标修改整定值，修改完毕后按
键确认，按
键取消修改，并返回上一级菜单。
7.2.2 打印机开关(图
7—
9)
此时光标位于当前整定状态，可按
或键移动光标修改整定值，修改完毕后按
键确认，按
键取消修改，并返回上一级菜单。
7.2.3 装置通讯地址
(图7—
10)
或
键取消修改，并返回上一级菜单。修改数值时，按
快速整定。地址范围为1
～99
。
7.2.4 通讯波特率(图7—11)
或键确认，按2400、4800、9600三种之中选择。
7.3 系统自检(图7—12)
按或键可移动光条，按键执行光条所在项的功能。 7.3.1 指示灯检查(图7—13)
此时面板接地、过压、谐振、异常红色指示灯闪烁。按键返回上一级菜单。 图7—7
图7—8
图7—8
图7—9 图7—10
图7—11
7.3.2 打印机检查
此时打印机打印测试信息(图7—14) 7.3.3 继电器检查(图7—15)
按下
键，光条所在项对应的继电器打开或闭合，同时液晶上显示其状态。
7.3.4
查看采样值(
图7—1)
液晶显示当前采样值，在此状态下，
若有系统故障，装置不动作。
此功能仅用于对通道的增益和采样精度进行校准。
7.4 故障报告
执行该项功能时显示如图7
—16所示子菜单。按
或键执行光条所在项的功能。
7.4.1 查看故障报告
首先显示最新的故障报告，按键翻看
下一个故障信息。如无故障记录，在主菜单按查看完毕后或按键返回主菜单。查看故障报告时，若按下键，将询问用户是否打印(图7—17)该报告，此时可按项后按键进行打印(图7—19)并返回故障查看状态；按下键或选中“取消”项并按下10重报告。
7.4.2 清除故障报告(图7—18)
按或键清除所有故障报告，并返回主菜单；按下键或选中“取消”项并按键，取消清除操作并返回主菜单。
图7—14
图7—19
图7—17
图7—18
图7—15
图7—16
注意：
①在调试状态如果1分钟未按键，则自动返回运行状态。
②在调试状态下按
③在调试状态下若发生系统故障，由于装置未投入运行，故不动作。
8 打印机使用说明
8.1 打印纸宽44.5±0.5mm，厚0.07mm，纸卷外径50mm。
8.2 兰色色带装于可拆卸色带盒中。
8.3 前面板上有两个按键(SEL-联机/脱机，LF-走纸/停纸)、联机指示灯、出纸口。
8.4 同时按下SEL和LF键，打印机进入自检状态，打印输出打印机自带的标准字符集。8.5 打印机联机时指示灯亮，脱机时指示灯灭。按SEL键可切换联机/脱机状态。
8.6 在脱机状态下，按LF键开始走纸，再按下LF键停止走纸。
8.7 需更换打印纸时，打开装置面板，取下纸轴，更换纸卷后重新安好纸轴，将打印纸穿入出纸口，并加电走纸，待纸穿过出纸口后使之停止走纸。
8.8 需更换色带时，取下打印机的面罩，出纸口下部的黑色塑料盒即为色带盒，将其沿垂直面板方向小心拔出。更换后按拔出时的相反步骤将其安装。
8.9 故障处理
如果打印机不打印，首先看打印机的联机指示灯亮否，打印机只能在联机状态（指示灯亮）时才能打印。如联机指示灯不亮，按SEL键，若仍不亮，检查是否通电；如果指示灯亮，但不打印或打印不正常，可进行打印机自检检查。如果故障不能排除，请更换打印机或联系维修。
8.10 打印机与主机相连的电源线和数据线若拨下，请记住插脚方向，以便恢复。
8.11 严禁带电操作。
9 通讯规约
9.1 通讯接口
9.1.1 接口标准为RS485。
9.1.2 工作方式为串行，异步，半双工。
9.1.3 数据格式为1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，低位在前。
9.1.4 通讯速率为2400或4800或9600波特。
9.2 通讯方式
采用主从查询方式。监控系统(主站)周期性依次查询各保护或监测装置(从站)，被查询装置按所接收的命令产生相应的动作并按相应报文帧格式进行应答。主站可随时插入各种类型报文，检索从站信息，或对从站进行控制操作。
主站周期性依次向各从站查询有无故障信息上传，从站应答主站查询命令。若当前有故障，则上送当前故障报文(表9—5)，若同一故障一直存在，则发送故障首次启动时的报文，只有当故障消失并重新启动或故障类型发生变化时，才发送新的故障报文；若当前无故障，则上送无故障报文(表9—4)；但自上次查询以来曾经产生过故障，则上送最新的故障报文。之后若再次查询，则上送无故障报文。
10 调试大纲和模拟试验
10.1 装置校准
10.1.1 液晶显示检查
给装置加电，详细检查液晶显示是否完好，有无缺字、缺划、乱码等，显示应清晰。如显示颜色过淡或过重，则打开面板，调节面板上的电位器RW1。
10.1.2 通道校准
给装置加电，使用继电保护测试仪或调压器(并入电压表)给装置零序电压端子加一定电压，当所加电压较大时，可切换到系统自检菜单中的查看采样值下，观察采样值的大小。调节后板上的电位器RW1，使液晶显示与实际所加电压一致。
10.1.3 通道精度检查
检查所加电压与显示电压之间的误差不超过2%，停顿一定的时间，以观察其稳定度。
10.2 功能测试
10.2.1 校时
给装置加电，进入修改时钟菜单，进行时间校准。
10.2.2 系统配置
蜂鸣器开关和打印机开关均设为打开；装置通讯地址设为01；通讯波特率设为2400。
10.2.3 系统自检
依次检查指示灯、打印机、继电器。
10.2.4 清除故障报告
将现有故障报告清除。
10.3 模拟试验
10.3.1 接地
用继电保护测试仪或调压器(可并入电压表，以便准确地查看电压输出)给装置零序电压端子加电压，由低于30V缓慢升到30V，装置动作：点亮接地指示灯，闭合接地告警继电器(用万用表测量其输出接点，应处于导通状态)，蜂鸣器鸣叫，打印故障信息，通过串口上传故障信息。将电压缓慢下降，在不低于28.125V时，由于返回系数的存在，该故障仍继续存在。低于28.125V时，故障返回。但此时指示灯、接地告警继电器仍保持，蜂鸣器停止鸣叫，打印机在打印完该故障后自动停止，串行通讯由上传故障报文变为上传无故障报文。查看故障报告，应当显示记录故障动作时刻的信息。此电压值可能低于门坎值30V但高于返回值28.125V，如29V。
10.3.2 过压
用继电保护测试仪或调压器(可并入电压表，以便准确地查看电压输出)给装置零序电压端子加电压，由低于120V缓慢升高到120V，装置动作：点亮过压指示灯，闭合过压告警继电器(用万用表测量其输出接点，应处于导通状态)，蜂鸣器鸣叫，打印故障信息，通过串口上传故障信息。将电压缓慢下降，在不低于112.5V时，由于返回系数的存在，该故障仍继续存在。低于112.5V时，故障返回。但此时指示灯、过压告警继电器仍保持，蜂鸣器停止鸣叫，打印机在打印完该故障后自动停止，串行通讯由上传故障报文变为上传无故障报文。查看故障报告，应当显示记录故障动作时刻的信息。此电压值可能低于门坎值120V但高于返回值112.5V，如115V。
10.3.3 谐振
用继电保护测试仪或频率发生器给装置零序电压端子加16.667Hz频率的电压，由低于
17V 缓慢升到17V ，装置动作：点亮谐振指示灯，闭合谐振告警继电器(用万用表测量其输出接点，应处于导通状态)，蜂鸣器鸣叫，打印故障信息，通过串口上传故障信息。将电压缓慢下降，在不低于15.9375V 时，由于返回系数的存在，该故障仍继续存在。低于15.9375V 时，故障返回。但此时指示灯、谐振告警继电器仍保持，蜂鸣器停止鸣叫，打印机在打印完该故障后自动停止，串行通讯由上传故障报文变为上传无故障报文。查看故障报告，应当显示记录故障动作时刻的信息。此电压值可能低于门坎值17V 但高于返回值15.9375V ，如16V 。25Hz 、150Hz 试验方法同理。谐振模拟实验的原理接线图如图10—1。当装置内部的大功率消谐元件启动时，会产生很大的暂态冲击电流，这会对实验仪器产生不利的影响甚至使其损坏。为了避免此情况发生，应在试验回路中串接如图所示的灯泡或电阻，以便限制电流的大小。灯泡或电阻的功率一般在30W ～100W(阻值500～1500Ω)之间即可。
11 维护事宜
11.1 时间校准
定期查看设备的时钟，一般情况下不须调整，若发现日期及时钟不准时，可按7.1对时间进行校准。如时钟停止走时，可能由于时钟晶振被人为干扰，断电后将主板上的电池取下，然后重新安装，加电后调整时间即可。若仍未解决，可能是电池损坏或失效，请与厂家联系维修。 11.2 通道校准
定期检测装置的采样值是否准确，若不准确可按10.1.2校准。 11.3 复归键的功能
在装置因系统故障或模拟实验而动作时，复归键用来复归信号指示灯和告警继电器。 11.4 复位键的功能
若装置偶然出现用户不能识别的状态，如液晶花屏等，复位键可使其恢复。
13 附图
图10—1 谐振模拟实验原理接线图
WXZ196-2电运
接过谐异通
消弧和消谐的工作原理
消弧和消谐的工作原理是不一样的。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。 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。 消弧线圈主要是由带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。绕组的电阻很小，电抗很大。消弧线圈的电感可用改变接入绕组的匝数加以调节。在正常运行状态下，由于系统中性点的电压是三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小，电弧可能自动熄灭。 一般采用过补偿方式，就是电感电流略大于电容电流 消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈。它接于变压器（或发电机）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。 消弧线圈和消弧消谐及过电压保护装置长期以来，我国6～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。此类运行方式的电网在发生单相接地时，故障相对地电压降为零，非故障相的对地电压将升高到线电压（UL），但系统的线电压维持不变。因此国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间（2小时）带故障运行，所以大大提高了该类电网的供电的可靠性。 现有的运行规程规定：“中性点非有效接地系统发生单相接地故障后，允许运行两小时”，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但是，如果单相接地故障为弧光接地，则会在系统中产生最高值达3.5倍相电压的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，如果在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，将会引发成相间短路的重大事故。 一、相接地电容电流的危害 中性点不接地的高压电网中，单相接地电容电流的危害主要体现在以下四个方面： 1．弧光接地过电压的危害 当电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。当出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3~5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
消弧消谐装置与接地变
消弧消谐装置与接地变
接地变的作用 接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变：接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线，中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。按规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ～100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。 单相接地变：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读：我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。 1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。 2）由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路。 3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流，该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载，所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，
消弧和消谐的工作原理
消弧与消谐得工作原理就是不一样得.消弧就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得真空接触器直接接地,有利于母线保护动作、这样可以避免谐波得产生。消谐主要就是消除二次谐波以及高次谐波,有利于电网得安全运行. 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,这时流经消弧线圈得电感性电流与单相接地得电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后得残余电流变得很小，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。 消弧线圈主要就是由带气隙得铁芯与套在铁芯上得绕组组成，它们被放在充满变压器油得油箱内。绕组得电阻很小,电抗很大。消弧线圈得电感可用改变接入绕组得匝数加以调节。在正常运行状态下，由于系统中性点得电压就是三相不对称电压,数值很小，所以通过消弧线圈得电流也很小，电弧可能自动熄灭。 一般采用过补偿方式，就就是电感电流略大于电容电流 消弧线圈就是一种带铁芯得电感线圈.它接于变压器（或发电机）得中性点与大地之间,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,这时流经消弧线圈得电感性电流与单相接地得电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿,补偿后得残余电流变得很小,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. 消弧线圈与消弧消谐及过电压保护装置长期以来,我国6～35ＫV(含6６KV）得电网大多采用中性点不接地得运行方式。此类运行方式得电网在发生单相接地时，故障相对地电压降为零，非故障相得对地电压将升高到线电压(ＵL）,但系统得线电压维持不变。因此国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间(2小时)带故障运行，所以大大提高了该类电网得供电得可靠性. 现有得运行规程规定：“中性点非有效接地系统发生单相接地故障后，允许运行两小时”,但规程未对“单相接地故障"得概念加以明确界定。如果单相接地故障为金属性接地，则故障相得电压降为零,其余两健全相对地电压升高至线电压,这类电网得电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但就是,如果单相接地故障为弧光接地,则会在系统中产生最高值达３、５倍相电压得过电压，这样高得过电压如果数小时作用于电网,势必会造成电气设备内绝缘得积累性损伤,如果在健全相得绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，将会引发成相间短路得重大事故。 一、相接地电容电流得危害 中性点不接地得高压电网中，单相接地电容电流得危害主要体现在以下四个方面： 1。弧光接地过电压得危害 当电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。当出现间歇性电弧接地时,产生弧光接地过电压,这种过电压可达相电压得３～5倍或更高，它遍布于整个电网中,并且持续时间长,可达几个小时，它不仅击穿电网中得绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大得危害. ２.造成接地点热破坏及接地网电压升高 单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大,对电缆等设备造成热破坏,该电流流入大地后由于接地电阻得原因，使整个接地网电压升高,危害人身安全. ３．交流杂散电流危害 电容电流流入大地后,在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃瓦斯爆炸等,可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管、气管等。 4。接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸 二、消弧线圈得作用 电网安装消弧线圈后,发生单相接地时消弧线圈产生电感电流，该电感电流补偿因单相接
消弧消谐及过电压保护综合装置使用说明
消弧消谐选线及过电压 保护综合装置 保定尚源电力科技有限公司
一、产品概述 随着社会发展，电力系统的安全运行及供电的可靠性已显得越来越重要。长期以来，我国6~66KV的配电网大多采用中性点不接地运行方式。这种运行方式在单相接地时允许短时间带故障运行，因而大大提高了系统的供电可靠性。 我们公司研制开发的消弧消谐及过电压综合装置，该装置原理新颖，功能完善，自动化程度高，其在安装维护、可靠性、控制功能等方面国内领先。快速消除接地电弧及弧光过电压、铁磁谐振。可广泛适用于我国电力、冶金、化工、煤炭和石油等行业的3~35KV配电网中。 智能消弧消谐及过电压综合装置的主要功能： 本装置是利用智能控制、过电压限制技术和单相开关等组成一套自动控制系统。采用对二次的PT开口三角处投入大功率消谐电阻，以吸收谐振能量，消除谐振；采用限制故障相的恢复电压幅值及恢复电压的上升速度，消除弧光接地；技术先进，运行可靠。 其主要功能如下： 1）替代电压互感器柜，并提供电压检测信号。 2）具有过电压保护功能，能将大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平，保证了电网及电气设备的绝缘安全，使因过电压引起的事故大为 减少。 3）替代消弧线圈，能够快速消除间歇性弧光接地故障，抑制间歇性弧光接地过电压，防止事故的进一步扩大，降低线路的事故跳闸率。 4）能够快速有效的限制并消除各种谐振过电压，防止长时间的谐振过电压对系统绝缘结构的加速老化，防止谐振过电压对电网中设置的避雷器以 及小感性负载的影响，增加系统运行的安全可靠性，延长系统中设备的 使用寿命。 二、技术参数 1、适用范围 本装置可适用于6~35KV电压等级中性点非有效接地配电网的消弧、消谐及过电压保护，广泛用于电力系统的变电所或发电厂以及冶金、矿山、石化等企业的供电系统，对提高系统供电可靠性及安全运行有明显的效果。 2、工作环境 智能消弧消谐及过电压综合装置的所有元件可安装在开关柜内，与其他高压开关柜组屏在一起，体积小、成本低、安装方便。其使用环境要求如下：1）环境温度：-25℃~+40℃ 2）环境温度：90%(25℃)，50%(40℃) 3）海拔高度：≦2000米 4）无严重影响本装置绝缘性能的污染物及爆炸性介质的场所。 3、性能指标 1）智能消弧消谐及过电压综合装置额定参数 额定频率：50HZ 额定电压：6KV、10KV、35KV 2）控制器额定参数 工作电压：交流220V
消弧消谐PT柜原理完整版
消弧消谐P T柜原理 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
消弧消谐柜（PT柜）原理 GYXH消弧、消谐及过电压保护装置 我国现有的运行规程规定，对3~35kV中性点非直接接地的电网，发生接地故障时，允许继续运行两小时，如经上级有关部门批准，还可以延长。但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定，如单相接地故障为金属性接地，故障相电压降为零，其余两相的对地电压将升高至线电压U L，因而这类电网的电气设备如变压器、电压/电流互感器、断路器及电缆等的对地绝缘水平，都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。但是，如果单相接地故障为弧光接地，则其过电压一般为~倍的相电压，在这样高的过电压持续作用下，势必造成固体绝缘的积累性损伤，在健全相形成绝缘的薄弱环节，进而发展为相间短路事故。 传统观念认为，3~35kV电网属于中压配电网，此类电网中内部过电压幅值不高，所以，危及电网绝缘安全的主要因素不是内部过电压，而是大气过电压，因而长期以来采取的过电压保护措施仅仅针对防止大气过电压，主要技术措施仅限于装设各种类型的避雷器，其保护值较高，对于内部过电压起不到限制作用。 随着电网的发展，架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代。由于固体绝缘击穿的积累效应，其内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压，已成为这类电网安全运行的一大威胁。其中以单相弧光接地过电压最为严重。弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和，激发铁磁谐振，导致电压互感器严重过载，造成熔断器熔断或互感器烧毁。由于弧光接地过电压持续时间长，能量极易超过避雷器的承受能力，导致避雷器爆炸。 目前国内大多采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式解决弧光接地过电压问题，其优点是：1、降低了故障点的残流，有利于接地电弧的熄灭；2、避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路。3、对于金属性接地，系统可带故障运行两小时，减少了跨步电压差。缺点是：1、容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象；2、放大了变压器高压侧到低压侧的传递过电压；3、使小电流选线装置灵敏度降低甚至无法选线；4、用电感电流去抵消电容电流时，对于弧光接地时的高频分量部分无法抵消，因而不能有效地限制弧光接地过电压。 国外采取中性点直接接地的方式，国内也有少数地区电网采取了经小电阻接地的方式。虽然抑制了弧光接地过电压，但牺牲了对用户供电的可靠性。这种系统在发生单相接地时，不论负荷是否重要，一律人为增加接地电流，使断路器跳闸，扩大了停电范围和时间。由于加大了故障电流，发生弧光接地时，会加剧故障点的烧毁。 消弧及过电压保护装置（以下简称GYXH）是保定市广源电气有限公司研发的新型消弧产品，该产品在系统发生弧光接地时，将弧光接地转化为金属性接地，彻底消除了弧光接地过电压，考虑到柜内具有电压互感器，因而该GYXH还可作为PT柜，根据用户需要可增加了消谐、PT切换等PT柜的功能，另外，还可配备内置选线。上述功能使得GYXH具备了消弧、消谐、PT切换的作用，由于一机多能，节约了现场宝贵的空间。 正常运行时微机控制器不断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，PT辅助绕组（开口三角）的电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，并根据PT二次电压的变化，判断故障类型和相别。 如果是PT单相断线故障，则装置输出开关量接点信号；如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令；如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地；在上述故障发生时，装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485接口与微机监控系统实现数据远传。 对于中性点不直接接地系统加装GYXH后： 1、在发生弧光接地时，装置内故障相的真空接触器可快速合闸，将弧光接地转化为金属性接地不仅使故障点的电弧立即熄灭，同时也彻底消除了弧光接地过电压； 2、本装置具有较高的性价比，能取代消弧线圈及其配套设备、电压互感器柜及其保护装置以及小电流接地选线装置，节约现场的安装空间。 3、本装置的保护功能不受电网大小和运行方式的影响； 4、装置结构简单，安装方便，适用于供、用电企业的中性点不直接接地电网。 5、保护功能全，装置具有消弧功能、PT功能及内部与外部各类过电压保护功能；根据用户的现场需要，还可以增加PT切换、小电流选线等功能，对防止事故的进一步扩大，减轻运行维护人员的工作量有重要意义。 l???????型号含义 GYX H—□ / □ ???????????????????????????装置的额定电流 ???????????????????????????装置的额定电压 ???????????????????????????广源消弧及过电压保护装置
消弧消谐装置有关问题
装置的基本功能及特点 1.能将系统的大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平，保证了电网及电气设备的绝缘安全。 2.装置动作速度快，可在20ms之内动作，能快速消除间歇性弧光及稳定性弧光接地故障，抑制弧光接地过电压，防止事故进一步扩大，降低线路的事故跳闸率。 3.能够快速、有效地消除系统的谐振过电压，防止长时间谐振过电压对系统绝缘破坏，防止谐振过电压对电网中装设的避雷器及小感性负载的损伤。 4.装置动作后，允许160A的电容电流连续通过2小时，用户可以在完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路。 5.能够准确查找单相接地故障线路，对防止事故的进一步扩大，对减轻运行和维护人员的工作量有重要意义。 6.由装置的工作原理可知，其限制过电压的机理与电网对地电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而改变，大小电网均可使用，电网扩容也没有影响。 7.本装置中的电压互感器可以向计量仪表和继电保护等装置提供系统的电压信号，能够替代常规的PT柜。 8.能够测量系统的单相接地电容电流。 9.装置设备简单，体积小，安装、调试方便，适用于变电站，同样适用于发电厂的高压厂用电系统；适用于新建站，也适用于老电站的改造。 10.性价比高，相对于消弧线圈系统而言，性能价格比很高。 ★装置主要组成部件及其功能 ZRXHG-Ⅳ消弧消谐过电压保护装置组成原理如图1所示，其主要有以下六个部件组成：1.大容量ZNO非线性元件组成的组合式过电压保护器TBP TBP是一种特殊的高能容的氧化锌过电压保护器，与一般的氧化锌避雷器（MOA）相比，具有以下优点： (1)TBP组合式过电压保护器采用的是大能容的ZNO非线性电阻和放电间隙相组合的结构，由于间隙元件与ZNO阀片的配合，解决了保护器的荷电率及工频老化问题。 (2)TBP组合式过电压保护器的冲击系数为1，各种电压波形下的放电电压值相等，不受过电压波形影响，过电压保护值准确，保护性能优良。 (3)TBP组合式过电压保护器采用四星型接法，可将相间过电压大大降低，与常规避雷器相比，相间过电压降低了60-70%，保护可靠性大大提高。 TBP组合式过电压保护器是本装置中限制各类过电压的第一器件，主要用来限制大气过电压和操作过电压。 2.可分相控制的高压永磁真空接触器（KA-KC） 这是一种特殊的高压永磁真空接触器，其三相分体，各相一端分别接至母线，另一端接地。正常运行时真空接触器处于断开状态，受微机控制器控制而动作，各相之间闭锁，当其中任一相闭合使该相母线接地后，其它两相中的任何一相绝对不会动作闭合。 KA-KC的作用是:当系统发生弧光接地时，使其由不稳定的弧光接地故障转变成稳定的金属性接地，从而保护了系统中的设备。
消弧消谐的原理及作用
消弧消谐柜的原理作用 说的直白一点就是：当电路出现短路发生电弧接地时，迅速转化为金属接地。金属性接地后，非故障相上的过电压立即稳定，系统中的设备可以在这个电压下安全运行；由于电弧被熄灭，过电压被限制在安全水平，故障不会再继续发展。过电压的能量降低到过电压保护器允许的能量指标以内，避免了过电压保护器爆炸事故；母线过电压被限制在较低的水平，可避免激发铁磁谐振过电压。消弧和消谐的工作原理是不一样的。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。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。JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置使用说明书 一、概述我国3～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。此类电网在发生单相金属性直接接地时，非故障相的对地电压将升高到线电压，三相线电压量值不变，且仍具有120。的相位差，三相用电设备的工作并未受到影响，因而不影响电能的正常传输。所以国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间带故障运行，提高了该类电网的供电的可靠性。现有的运行规程规定，中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，允许运行两小时，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但是，如果单相接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生达3.5倍相电压峰值的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，进而发展成为相间短路事故。在间歇性电弧接地暂态过程中，实际系统会形成多频振荡回路，不仅会产生高幅值的相对地过电压，而且还可能出现高幅值的相间过电压，使相间绝缘弱点闪络，发展成为相间短路事故。目前，限制弧光接地过电压的主要措施仍是电网中性点经消弧线圈接地。但消弧线圈并不能限制间隙性电弧接地过电压，甚至因消弧线圈的存在，电弧重燃可能在恢复电压最大时刻才发生，使弧光接地过电压更高。消弧线圈不能补偿接地电流中的高频分量和有功分量，高频性的间隙电弧接地不能消除；在有功分量大于一定值时，故障点接地电弧同样不能自熄。实际运行经验也证明，在中性点经消弧线圈接地的3~35KV配电网中，由电弧和谐振引发的事故时有发生。随着城乡电网的发展以及生产、生活对供电可靠性的要求越来越高，每次绝缘事故造成的危害及波及面势必增加，为此我公司自主研发出了JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置，集消弧、消谐、小电流接地选线及过电压保护等功能为一体，将中性点非有效接地电网的相对地及相间过电压限制在电网安全运行的范围之内，彻底解决各种过电压对设备及电网安全运行的威胁，提高这类电网的供电可靠性。 二、产品的主要功能JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置用于3～35KV中性点非有效接地电力系统中，对这类系统运行中的各类过电压加以限制，特别是对谐振过电压和单相弧光接地过电压加以限制和消除，并提供灵敏、可靠的单相接地保护，以有效地提高该类电网的运行安全性及供电可靠性。其主要功能： 1.电压互感器柜，提供电压监测功能。 2.消弧线圈，消除间隙性弧光接地故障，并具有消弧线圈所不具有的限制弧光接地过电压的功能。3.各类消谐器，限制并消除谐振过电压。 4.各类小电流选线装置，灵敏、准确地选出单相接
10kV消弧消谐柜技术说明和技术方案
消弧消谐及过电压保护装置（SHK-XGB） ⒈工程系统状况： 消弧消谐及过电压保护装置安装运行在10KV母线上， 10KV系统参数如下： ⒈1额定电压： 10kV ⒈2最高运行电压：12kV ⒈3额定频率： 50HZ ⒈4中性点接地方式：不接地 ⒈5 10KV系统单相接地电容电流：待定（根据实际计算得出） ⒈6 直流操作电压：DC220V ⒉装置的使用环境条件 ⒉1使用场所：无酸碱腐蚀处 ⒉2海拔高度：≤2000m ⒉3相对湿度：月平均相对湿度不大于90%，日平均相对湿度不大于95% ⒉4环境温度：-30℃∽+40℃ ⒉5污秽等级：不超过Ⅱ级（不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性的混合物） ⒊装置的用途： 消弧及过电压保护装置（SHK-XGB）用于10KV中性点不直接接地系统,有效地保护设备的相间和相对地绝缘,防止由单相故障发展为相间短路事故 ⒋装置的组成： 该装置主要由小电流接地选线装置ZDX、电压互感器PT、一次消谐器XX、微机控制器ZK、交流真空接触器JZ、三相组合式过电压保护器TBP、高压限流熔断器FU、高压隔离开关、CT和接地测量电流表等组成。 ⒌装置的工作原理： 正常运行时微机控制器不断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，PT辅助二次的开口三角电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，
并根据PT二次电压的变化，判断故障类型和相别。 如果是PT单相断线故障，则装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。 如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。 如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器在30ms内快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。 小电流接地选线装置： 模块化设计，结构紧凑，技术先进，高速32位ARM内核处理器使运算实时性和动作准确性得以保证。 实时监控系统状态，实时运算，根据信号采集、数据处理结果，发出相应的信号。 工业标准的RS-485通讯接口，可以实时向上位机传送系统的运行状态，上位机也可以通过此通讯口对消弧控制器发出指令。 故障追忆功能，大容量Flash存储器保存最近32次历史故障记录。 具有良好的电磁兼容性，适合在强电磁干扰的复杂环境中应用。整机符合IEC61000-4-4标准。 双硬件看门狗电路确保软件运行的可靠性。 中文液晶显示，运行状态清晰，菜单式操作，方便易用。 ⒍装置的关键技术： 6.1利用特制的可分相操作的单相真空接触器将弧光接地迅速转化为金属接地； 6.2 使用我公司的专利技术限流熔断器FU对其进行保护； 6.3本装置采用了公司的专利产品三相组合式过电压保护器TBP，可将电网中各类过电压限制到较低水平，并能有效地保护线路的相间绝缘； 6.4 利用工频熄弧理论、高频熄弧理论以及谐波分析的方法，研制出专用的单片机控制器，判断单相接地故障属性及相别，并控制真空接触器是否动作。 ⒎装置的优点： ⒎1装置可有效地将弧光接地过电压等各种过电压限制到较低
消弧消谐及过电压保护装置
AL-XHZ系列消弧消谐及过电压保护装置 一、概述 传统消弧技术概述 长期以来，我国3～66KV的电网大多采用中性点不接地的运行方式。这种电网具有结构简单、投资小，供电可靠性高的优点。该电网发生稳定单相接地故障时，系统线电压不变，只是非故障相的对地电压升高到线电压，虽然该系统中的电气设备的绝缘均可承受长期线电压的强度可以带故障运行两小时。但是，如果系统发生的单向接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生高达3.5倍相电压峰值的过电压，如此高的过电压如果数小时作用于电网，会对电气设备的绝缘造成损伤，甚至会造成健全相对地绝缘击穿，进而发展成为相间短路事故。在间歇性弧光接地过程中，还会形成多频段振荡回路，不仅会产生高幅值的相对地过电压，而且还可能出现高幅值相间过电压，使相间绝缘闪络，造成相间短路事故。 随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日益严重起来。运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别是电网发生单相间歇性孤光接地时产生的孤光接地过电压，及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。为了解决上述问题，不少电网在电网中性点装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障电流减小，从而达到自然熄弧的目的。运行经验表明，虽然消弧线圈对抑制间歇性弧光接地过电压有一定作用，但在使用中也发现消弧线圈存在的一些问题。 1、由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿却有难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。 2、当电网发生断线、非全向、同杆线路的电容耦合等非接地故障，使电网的不对称电压升高，可能导致消弧线圈的自动调节控制器误判电网发生接地而动作，这时将会在电网中产生很高的中性点位移电压，造成系统中一相或两相电压升高很多，以致损坏电网中的其它设备。 3、消弧线圈体积大，组件多，成本高，安装所占场地较大，运行维护复杂，而且随着电网的扩大，消弧线圈也要随之更换，不利于电网的远景规划。
消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷
消弧消谐过电压保护装置（消弧消谐柜）的缺陷 1、只能用于线路消弧。 只能用于电容电流﹤30A的系统线路消弧，工频过电压小于线电压的1.1倍；暂态过电压是相电压的3.5倍。电容电流﹥30A不能使用故障相接地消弧方法。 2、不能用于电容电流﹥30A的系统。 电容电流﹥30A的系统X0/X1会落在（-20，-1）之间，单相金属性接地，健全相工频电压也会很高，系统无法承受。 3、直配高压电机的变电所不能使用 一旦电机绕组发生单相接地，消弧装置动作短接一部分电源，短路电流可达几千安乃至几十千安，烧坏电机定子槽烧坏电机。 4、小容量变压器的变电所不能使用 如果变压器绕组发生单相接地，故障相接地消弧方法动作后等于短接一部分电源，短路电流可达几千安乃至几十千安，烧坏变压器绝缘造成事故，本来油变压器拉弧可自愈不会造成事故，烧坏电机绝缘和定子槽造成电机报废。特别是小容量的10KV/0.38的变压器，只有后备瓦斯保护，一旦绕组发生单相接地，消弧动作短接一部分电源，微机保护又不会动作，只有瓦斯保护动作时间很长会造成很大的事故。因此故障相接地消弧方法只能用于线路消弧，但是线路总是与变压器或电机相连接。 5、退出消弧时可能引发PT铁磁谐振。退出消弧时刻系统对地电容储存的电荷只能通过PT泄放，可能引发PT谐振。 6、100ms以上时间才能实现消弧，数据采集要10ms以上，判断运算及中间继电器响应时间20ms以上，接触器动作合闸时间80ms以上，因此100ms以上时间才能实施消弧，而不是其说明书上的30ms，30ms是给接触器合闸信号的时间。 7、影响系统运行方式，故障相接地消弧方法消弧时是一种病态运行状态。 8、主要是消弧功能，其过电压保护是避雷器，消谐是在PT开口加装小电阻。
关于消弧消谐柜的一些特点
关于消弧消谐柜的一些特点 1、只能用于线路消弧。 只能用于电容电流﹤30a的系统线路消弧，工频过电压小于线电压的1.1倍；暂态过电压是相电压的3.5倍。电容电流﹥30a不能使用故障相接地消弧方法。 2、不能用于电容电流﹥30a的系统。 电容电流﹥30a的系统x0/x1会落在（-20，-1）之间，单相金属性接地，健全相工频电压也会很高，系统无法承受。 3、直配高压电机的变电所不能使用 一旦电机绕组发生单相接地，消弧装置动作短接一部分电源，短路电流可达几千安乃至几十千安，烧坏电机定子槽烧坏电机。 4、小容量变压器的变电所不能使用 如果变压器绕组发生单相接地，故障相接地消弧方法动作后等于短接一部分电源，短路电流可达几千安乃至几十千安，烧坏变压器绝缘造成事故，本来油变压器拉弧可自愈不会造成事故，烧坏电机绝缘和定子槽造成电机报废。特别是小容量的10kv/0.38的变压器，只有后备瓦斯保护，一旦绕组发生单相接地，消弧动作短接一部分电源，微机保护又不会动作，只有瓦斯保护动作时间很长会造成很大的事故。因此故障相接地消弧方法只能用于线路消弧，但是线路总是与变压器或电机相连接。 5、退出消弧时可能引发pt铁磁谐振。退出消弧时刻系统对地电容储存的电荷只能通过pt泄放，可能引发pt谐振。 6、100ms以上时间才能实现消弧，数据采集要10ms以上，判断运算及中间继电器响应时间20ms以上，接触器动作合闸时间80ms以上，因此100ms以上时间才能实施消弧，而不是其说明书上的30ms，30ms是给接触器合闸信号的时间。 7、影响系统运行方式，故障相接地消弧方法消弧时是一种病态运行状态。目前，已经有微机消弧 8、主要是消弧功能，其过电压保护是避雷器，消谐是在pt开口加装小电阻。 9、对于发生树障等不可预知的环境因素,容易发生相间短路等危险事故.存在很大的安全隐患.
消弧消谐PT柜原理
消弧消谐柜（PT柜）原理 GYXH消弧、消谐及过电压保护装置 我国现有的运行规程规定，对3~35kV中性点非直接接地的电网，发生接地故障时，允许继续运行两小时，如经上级有关部门批准，还可以延长。但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定，如单相接地故障为金属性接地，故障相电压降为零，其余两相的对地电压将升高至线电压U L，因而这类电网的电气设备如变压器、电压/电流互感器、断路器及电缆等的对地绝缘水平，都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。但是，如果单相接地故障为弧光接地，则其过电压一般为3.15~3.5倍的相电压，在这样高的过电压持续作用下，势必造成固体绝缘的积累性损伤，在健全相形成绝缘的薄弱环节，进而发展为相间短路事故。 传统观念认为，3~35kV电网属于中压配电网，此类电网中内部过电压幅值不高，所以，危及电网绝缘安全的主要因素不是内部过电压，而是大气过电压，因而长期以来采取的过电压保护措施仅仅针对防止大气过电压，主要技术措施仅限于装设各种类型的避雷器，其保护值较高，对于内部过电压起不到限制作用。 随着电网的发展，架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代。由于固体绝缘击穿的积累效应，其内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压，已成为这类电网安全运行的一大威胁。其中以单相弧光接地过电压最为严重。弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和，激发铁磁谐振，导致电压互感器严重过载，造成熔断器熔断或互感器烧毁。由于弧光接地过电压持续时间长，能量极易超过避雷器的承受能力，导致避雷器爆炸。 目前国内大多采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式解决弧光接地过电压问题，其优点是：1、降低了故障点的残流，有利于接地电弧的熄灭；2、避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路。3、对于金属性接地，系统可带故障运行两小时，减少了跨步电压差。缺点是：1、容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象；2、放大了变压器高压侧到低压侧的传递过电压；3、使小电流选线装置灵敏度降低甚至无法选线；4、用电感电流去抵消电容电流时，对于弧光接地时的高频分量部分无法抵消，因而不能有效地限制弧光接地过电压。 国外采取中性点直接接地的方式，国内也有少数地区电网采取了经小电阻接地的方式。虽然抑制了弧光接地过电压，但牺牲了对用户供电的可靠性。这种系统在发生单相接地时，不论负荷是否重要，一律人为增加接地电流，使断路器跳闸，扩大了停电范围和时间。由于加大了故障电流，发生弧光接地时，会加剧故障点的烧毁。 消弧及过电压保护装置（以下简称GYXH）是保定市广源电气有限公司研发的新型消弧产品，该产品在系统发生弧光接地时，将弧光接地转化为金属性接地，彻底消除了弧光接地过电压，考虑到柜内具有电压互感器，因而该GYXH还可作为PT柜，根据用户需要可增加了消谐、PT切换等PT柜的功能，另外，还可配备内置选线。上述功能使得GYXH具备了消弧、消谐、PT切换的作用，由于一机多能，节约了现场宝贵的空间。 正常运行时微机控制器不断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，PT辅助绕组（开口三角）的电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，并根据PT 二次电压的变化，判断故障类型和相别。 如果是PT单相断线故障，则装置输出开关量接点信号；如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令；如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地；在上述故障发生时，装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485接口与微机监控系统实现数据远传。
消弧消谐选线及过电压保护综合装置
XHG消弧消谐选线 及过电压保护综合装置 产 品 说 明 书
目录 一、现行消弧技术概述 (1) 二、装置的基本功能及特点 (2) 三、装置主要组成部件及其功能 (2) 四、装置的基本工作原理 (4) 五、装置的型号及参数 (5) 六、选型及要求 (5) 七、结构、外形及安装尺寸 (5) 八、使用环境 (6) 九、包装、运输、储存 (6) 十、安装、调试、维护 (6) 十一、订货须知 (7) 十二、售后服务 (7) 十三、设计图标 (7)
消弧消谐选线及过电压保护综合装置. XHG消弧消谐选线及过电压保护综合装置适用于3～35KV中压电力系统，该产品广泛适用于3～35KV中性点不接地、中性点经消弧线圈接地或中性点经高阻接地的电力系统，能对上述系统中的各类过电压加以限制，有效地提高了上述系统的运行安全性及供电可靠性。 一、现行消弧技术概述 长期以来，我国3～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方 式。此类电网在发生单相接地时，非故障相的对地电压将升高到线电压（UL）， 但系统的线电压保持不变，所以我国国家标准规定，3~35KV(66KV)的电网在发 生单相接地故障后允许短时间带故障运行，因而这类电网的各类电气设备，如 变压器、电压/电流互感器、断路器、线路等一次设备的对地绝缘水平，都应满 足长期承受线电压而不损坏的要求。 传统观念认为，3~35KV(含66KV)电网属于中低压的变压配电网，此类电网 中的内部过电压的绝对值不高，所以危及电网绝缘安全水平的主要因素不是内 部过电压，而是大气过电压（即雷电过电压），因而长期以来采取的过电压保护 措施仅是以防止大气过电压对设备的侵害。主要技术措施仅限于装设各类避雷 器，避雷器的放电电压为相电压的4倍以上，按躲过内部过电压设计，因而仅 对保护雷电侵害有效，对于内部过电压不起任何保护作用。 然而，运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别 是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。 随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日夜严重起来。为了解决上述问题，不少电网采用了谐振接地方式，即在电网中性点装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障点残流减小，从而达到自然熄弧。运行经验表明，虽然消弧线圈对抑制间歇性弧光接地过电压有一定作用，但在使用中也发现消弧线圈存在的一些问题。 (1)由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿确有难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。 (2)当电网发生断线、非全相、同杆线路的电容耦合等非接地故障，使电网的不对称电压升高，可能导致消弧线圈的自动调节控制器误判电网发生接地而动作，这时将会在电网中产生很高的中性点位移电压，造成系统中一相或两相电压升高很多，以致损坏电网中的其它设备。 (3)消弧线圈体积大，组件多，成本高，安装所占场地较大，运行维护复杂。 (4)随着电网的扩大，消弧线圈也要随之更换，不利于电网的远景规划。 目前国外对3～35KV电网采取中性点直接接地的方式，国内也有少数地区采取了经小电阻接地的方式，虽然
消弧消谐PT柜原理(杂项)
消弧消谐柜（柜）原理 消弧、消谐及过电压保护装置 我国现有的运行规程要求，对中性点非直接接地的电网，发生接地故障时，允许继续运行两小时，如经上级有关部门批准，还可以延长。但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定，如单相接地故障为金属性接地，故障相电压降为零，其余两相的对地电压将升高至线电压，因而这类电网的电气设备如变压器、电压电流互感器、断路器及电缆等的对地绝缘水平，都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。但是，如果单相接地故障为弧光接地，则其过电压一般为倍的相电压，在这样高的过电压持续作用下，势必造成固体绝缘的积累性损伤，在健全相形成绝缘的薄弱环节，进而发展为相间短路事故。 传统观念认为，电网属于中压配电网，此类电网中内部过电压幅值不高，所以，危及电网绝缘安全的主要因素不是内部过电压，而是大气过电压，因而长期以来采取的过电压保护措施仅仅针对防止大气过电压，主要技术措施仅限于装设各种类型的避雷器，其保护值较高，对于内部过电压起不到限制作用。 随着电网的发展，架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代。由于固体绝缘击穿的积累效应，其内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压，已成为这类电网安全运行的一大威胁。其中以单相弧光接地过电压最为严重。弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和，激发铁磁谐振，导致电压互感器严重过载，造成熔断器熔断或互感器烧毁。由于弧光接地过电压持续时间长，能量极易超过避雷器的承受能力，导致避雷器爆炸。 目前国内大多采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式解决弧光接地过电压问题，其优点是：、降低了故障点的残流，有利于接地电弧的熄灭。、避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路。、对于金属性接地，系统可带故障运行两小时，减少了跨步电压差。缺点是：、容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象。、放大了变压器高压侧到低压侧的传递过电压。、使小电流选线装置灵敏度降低甚至无法选线。、用电感电流去抵消电容电流时，对于弧光接地时的高频分量部分无法抵消，因而不能有效地限制弧光接地过电压。 国外采取中性点直接接地的方式，国内也有少数地区电网采取了经小电阻接地的方式。虽然抑制了弧光接地过电压，但牺牲了对用户供电的可靠性。这种系统在发生单相接地时，不论负荷是否重要，一律人为增加接地电流，使断路器跳闸，扩大了停电范围和时间。由于加大了故障电流，发生弧光接地时，会加剧故障点的烧毁。 消弧及过电压保护装置（以下简称）是保定市广源电气有限公司研发的新型消弧产品，该产品在系统发生弧光接地时，将弧光接地转化为金属性接地，彻底消除了弧光接地过电压，考虑到柜内具有电压互感器，因而该还可作为柜，根据用户需要可增加了消谐、切换等柜的功能，另外，还可配备内置选线。上述功能使得具备了消弧、消谐、切换的作用，由于一机多能，节约了现场宝贵的空间。 正常运行时微机控制器不断检测提供的电压信号，一旦系统发生断线、单相金属接地或单相弧光接地时，辅助绕组（开口三角）的电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，并根据二次电压的变化，判断故障类型和相别。 如果是单相断线故障，则装置输出开关量接点信号。如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令。如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。在上述故障发生时，装置输出开关量接点信号，同时可通过接口与微机监控系统实现数据远传。 对于中性点不直接接地系统加装后： 、在发生弧光接地时，装置内故障相的真空接触器可快速合闸，将弧光接地转化为金属性接地不仅使故障点的电弧立即熄灭，同时也彻底消除了弧光接地过电压。 、本装置具有较高的性价比，能取代消弧线圈及其配套设备、电压互感器柜及其保护装置以及小电流接地选线装置，节约现场的安装空间。