PVAS快速消弧及接地選線裝置

快速消弧及接地選線裝置(PVAS)以弧隙恢復抗電強度理論為基礎,采用單相快速開關,將單相弧光接地轉換成母線處穩定的低阻接地,實現接地故障的轉移并鉗制故障相的恢復電壓。
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1 消弧關鍵因素

電力系統中的單相電弧接地現象比較復雜,故障點接地電弧的熄滅要受到故障點的過渡電阻、殘留中的高次諧波及有功分量、電網頻率、電壓波動和自然界氣象條件等諸多因素的影響。

系統發生弧光接地,電弧能否消除,主要取決于兩個因素。

第一個因素是流過弧道的電流強度和特性。若電弧電流很小,則電弧不易保持,一定條件下自行熄弧,系統恢復正常。

第二個因素是弧道兩端的恢復電壓與弧道介質抗電強度的相對關系。當電弧在電流過零點熄滅后,弧道絕緣介質抗電強度在恢復,同時弧道兩端的電壓也在逐漸上升,如果能夠保持弧道介質的抗電強度始終大于加在弧道上的電壓,電弧就不會復燃。

2 快速消弧及接地選線裝置

快速消弧及接地選線裝置(PVAS)以弧隙恢復抗電強度理論為基礎,采用單相快速開關,將單相弧光接地轉換成母線處穩定的低阻接地,實現接地故障的轉移并鉗制故障相的恢復電壓,使得故障相弧隙電壓始終小于弧道介質的恢復強度,電弧將不會重燃。同時采用注入式接地選線方法,大幅度提高了選線的準確率。

2.1 一次原理

 

1 一次原理圖

標注釋義:GN隔離開關、FU1高壓限流熔斷器、FU2高壓熔斷器、QS快速接地開關、PT電壓互感器、CT電流互感器、AER新型自適應消諧器、OVP防爆型三相組合過電壓保護器、VS帶電傳感器、PVAS-C錄波型消弧控制器、SW快速換流器、TS注入式接地線圈。

本裝置為集成化的成套開關柜,可替代PT(電壓互感器)柜,可與西門子8BK20開關柜、ABBZS8開關柜及KYN28柜拼柜,應用廣泛。

2.2 動作流程

快速消弧及接地選線裝置(PVAS)可完成故障判別、快速選相及快速開關動作等一系列動作流程,從而實現快速消除單相接地故障及完成故障相選線,并保證后續故障處理過程的安全可靠。

  1. 系統發生單相弧光接地故障,則控制分相快速接地開關QS合閘將故障相直接金屬性接地接地,快速鉗制故障相母線接近于零,有效抑制故障點燃弧及間隙性弧光過電壓。

  2. QS第一次閉合數秒后,控制器自動令QS打開,此時若故障消失,系統自動恢復正常運行,控制器退回初始狀態。

  3. 如檢測故障繼續存在,則QS再次合閘,定性為永久性接地故障,則脈沖觸發單元在接地線圈原邊快速注入特殊脈沖信號,將會使得故障點獲得較大的特征電流信號,實現故障線路精準選線。

2.3 核心技術

2.3.1錄波型消弧控制器

  1. 母線電壓和接地電流實時錄波,并對故障錄波進行分時記錄;

  2. 全新升級軟件,結合故障相前一相電壓最高這一特征,確保精準故障選相;

  3. 雙邏輯冗余設計,實現無源電流消弧和無源電壓消弧完美結合;

2.3.2快速接地開關

  1. 采用永磁保持技術,高穩定性;

  2. 快速驅動技術,實現快速合閘;

2.3.3新型自適應消諧器

  1. 新型自適應消諧器串聯安裝在 PT中性點與地之間, 正常運行狀態下電阻為kΩ級,而PT一次繞組的阻抗則為MΩ,因此不會對 PT的各項性能產生影響,同時也未明顯改變系統的各項參數;

  2. 新型自適應消諧器能夠實現連續快速消諧,基波諧振的消諧時間約為 156s,分頻諧振的消諧時間約為 2.1s左右,對于電氣設備絕緣極為有利;

  3. 3.5倍工頻過電作用下,消諧器能夠將PT激磁電流限制在100mA以下,不會導致因PT一次熔斷器熔斷后不能熄弧引發的母線短路事故;

  4. 新型自適應消諧器為我司專利產品;

2.3.4防爆型三相組合過電壓保護器

  1. 陡坡響應特性好,無截波,對保護設備無不良影響;

  2. 響應速度快,無放電時延,響應速度為納秒量級;

  3. 耐污穢,并可廣泛應用于高海拔地區;

  4. 該產品具有防爆功能;

2.3.5注入式接地線圈

  1. 配置快速注入控制器,可實現微秒級快速注入脈沖電流信號;

  2. 采用獨特定制化的加工工藝,確保耐受電壓、耐受電流等性能可靠;

  3. 在成套裝置中實現雙重功能,可完成脈沖電流的注入,也可以補償接地電容電流;

2.3.6智能接地選線裝置

  1. 控制注入式接地線圈,更精確的選線,及有效的故障定位。

  2. 采用半波注入法,相控技術,注入特征電流對系統不會造成影響。

2.4型號命名

型號命名規則:PVAS-電壓等級-額定電流/限流熔斷器開斷電流-隔離方式;

隔離方式分:固定式隔離開關IS,隔離手車IH;

額定電流:裝置的額定電流應不小于系統的最大對地電容電流;

限流熔斷器開斷電流:應大于系統三相短路電流;

例:PVAS-12kV-63A/40kA-IS

2.5 技術參數

序號

技術特性

單位

額定參數

1

額定電壓(Ur)

kV

6/10/20/35

2

額定電流(Ir)

A

31.5/40/50/63/80/100

3

限流熔斷器開斷電流(Ik

kA

31.5/40/50/63

4

額定絕緣水平

額定短時工頻耐受電壓(Ud)1min

kV

30/42/65/95

額定雷電沖擊耐受電壓(Up)

kV

60/75/125/185

5

額定頻率(fr)

Hz

50

6

響應時間

ms

3

7

合閘時間

ms

30

8

機械壽命

10000

9

通訊接口

/

RS485

10

通訊規約

/

MODBUS

 

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產品名稱:
PVAS快速消弧及接地選線裝置
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技術支持:金思緒

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