RZX消弧消谐选线装置和过电压保护装置

RZX消弧消谐选线装置及过电压保护装置

一、产品概述

RZX消弧消谐选线及过电压保护综合装置用于3～35KV三相非直接接地电力系统中，对各类过电压进行限制，以提高该类电网运行的安全性及供电的可靠性。

间歇性弧光接地的危害

我国3～35KV（66KV）非直接接地的电网，发生单相金属性接地时，其余两相的对地电压将升高至线电压（Ul），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、电缆线路等的对地绝缘水平，都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。

传统观念片面认为，3～35KV电网属于中压配电网，此类电网中内部过电压的幅值不高，所以危机电网绝缘安全的主要因素不因该是内部过电压，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，对于内部过电压不起任何保护作用。

然而，随着电网的发展，架空线路逐渐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型弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此而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。

现有运行规程规定，当非直接接地系统发生单相接地故障时，允许继续运行两小时，如经上级部门批准，还可以延长。但规程对于“单相接地故障”的概念未作明确界定。如果单相接地故障为金属性直接接地，则故障相对地电压降为零，其余两健全相的对地电压升高至线电压Ul，前面已指出，这类电网中的电气设备在正常情况下都能承受这种过压而不损坏。但是，如果单相接地故障为弧光接地，则其过电压持续作用下，势必造成电气设备绝缘的积累性损伤，在健全相的绝缘薄弱环节造成对地击穿进而进发相同间短路事故。

目前国内为限制弧光接地过电压所采取的措施

随着我国对城市及农村电网大规模的技术改造，城市10KV配电网已经向电缆化发展，城郊结合部及农村35KV（电容电流小于10A）、10KV（电容电流小于30A）电网也将进一步扩大。为了解决这类电网弧光接地产生长时间过电压的问题，国内大多采用消弧线圈补偿或经自动跟踪补偿式消弧线圈接地的方式。

其优点是：

①降低故障点的残流，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。

其缺点是：

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；

⑤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难度很大。

目前国外对3～35KV中等电压的电网采取中性点直接接地的方式，国内也有极少数地区采取了经小电阻接地的方式。虽然抑制了弧光接地过电压，克服了消弧线圈存在的问题，但是牺牲了对用户供电的可靠性。这种系统发生单相接地或弧光接地，使并不存在弧光接地过电压危害的金属性接地故障线路也被切除，扩大了停电范围和时间。同时由于加大了故障电流，对于弧光接地则加剧了故障点的烧损。

二、装置的组成和功能

本公司生产的消弧消谐选线及过电压保护装置（简称RZX）就是为了迅速消除中性点非直接接地系统弧光接地给电气设备带来的危害而研制的最新技术产品。它主要由以下部分组成。1、三相组合式过电压限制器RSA，起限制系统过电压的作用

RSA是一种特制的高能容的氧化锌过电压限制器，和一般的氧化锌避雷器(MOA)结构不同，主要具有一下优点：

① RSA过电压限制器采用高能ZnO非线性电阻和放电间隙组合而成，两者互为保护，放电

间隙使ZnO非线性电阻的荷电率为零，因而ZnO非线性电阻不会老化；ZnO非线性电阻又使放电间隙动作后无续流，放电间隙不再承担灭弧任务，使用寿命长。

② RSA过电压限制器的冲击系数为1，各种电压波形下放电电压值相等，不受过电压波形的影响，过电压保护值准确，保护性能优良。

③ RSA过电压限制器采用四星形接法，可使相间过电压大大降低，和常规避雷器相比，相间过电压降低了40%，保护的可靠性能优良。

RSA过电压限制器是本装置中限制各类过电压的第一元件，在本装置未动作之前将各类过电压限制在安全范围之内。

2、可分相控制的高压真空接触其KA、KA、KC、KD

KA、KA、KC是一组分相控制的单相真空交流接触器，一端分别接至母线，另一端经共用接地端分别接至共用接触器KD、高能限压器RV和多功能电容器。正常运行时，接触器均处于断开状态，受控制器RZK的控制而合闸。各相真空接触器操作回路互相封锁，当KA、KA、KC其中任何一个相合闸后，其他两个任何一相不会再动作。

KA、KA、KC的作用是当系统发生弧光接地过电压时，将故障相接触器（KA、KA、KC）任一相合闸，投入高能限压器和多功能电容器进行限压熄弧；或者是将故障相接触器（KA、KA、KC）任一相和共同接触器KD同时合闸，将弧光接地迅速转变成稳定的金属性直接接地，从而保护系统设备，使其不受损害。

3、智能控制器RZK

智能控制器RZK是本技术的核心部件。它根据PT提供的Uao、Ubo、Uco、

U△的信号来断定接地故障发生的相别及接地属性（金属性直接接地和弧光接地），按照预先设定的方式控制高压真空接触器动作。

本控制器是由嵌入式双CPU组成，是整个综合装置测量、显示、运算、通讯和执行的中心处理机构，具有以下功能和特点：

★智能化程度高本综合装置所有的功能均为自动执行，无需人工操作，维护和操作极为方便。

★抗干扰性能好，可靠性高智能控制器采用第二次电源技术，可抵御各种电磁干扰，所有的采集接口全部采用光/电隔离，可消除一次系统对控制器的干扰。

★良好的远动功能 RZK装置设置了完善的远动功能，控制器设有RS-485串行接口，可作