產品概述
在我國電力系統中,6~35kV中壓電網對供電的可靠性要求比較高,特別是某些工礦企業對供電連續性要求較高,任一條支路發生短路故障,都將導致非故障線路母線電壓降低,直到故障支路被切除后才能恢復到正常電壓水平。如煉鐵軋鋼、煤化工、石油煉化等企業,其自動化程度較高,生產工藝的連鎖性決定了局部電氣故障引發大范圍的停產事故,勢必造成比較大的損失。
短時間的短路事故,表現在母線電壓暫降上,一些重要的敏感設備在短暫的電壓凹陷情況下,低電壓穿越能力較弱,無法繼續運行,如交流接觸器、交流繼電器、電動機、變頻器等。
為了快速隔離故障點,恢復非故障區域的母線電壓,保證重要敏感設備的連續運行,我公司研發生產的母線殘壓維持裝置可有效解決此類問題,解決電壓暫降給企業帶來的困擾。
功能描述
1.快速隔離故障:裝置能在系統本條饋線回路發生短路故障時20mS內快速隔離故障點,能夠保持上級母線電壓90%以上,保障母線對非故障支路負荷的正常連續性地供電;
2.遠程通訊:本裝置預留通訊接口,可以與現場的后臺系統進行數據交換?刂茊卧獛в袑崟r自檢功能,確保其始終可靠運行,并將運行及故障信息發送后臺報警監控;
3. 故障記憶及抗干擾:控制單元能夠記錄裝置動作或故障發生的時間、類型、相別和電氣參數。本裝置核心部件具有強大的抗干擾能力,即使在強電磁干擾環境下,仍可靠運行;
4. 故障錄波:當裝置因為故障而跳閘時,控制器將會記錄故障發生前20個周波和后20個周波的故障數據?刂破髟谟涗洓]有刪除的情況下最多可以記錄200次故障錄波數據,超過 200次,控制器將新記錄覆蓋最早的記錄。 錄波數據可以使用我司定制配套的U盤拷貝,以COMTRADE99格式文件保存,以便查看。
核心技術及原理
◆HYMW型母線殘壓維持裝置的定義
一種以“短路故障快速判斷技術”為控制基礎的,結合“快速固封極柱斷路器”的高阻抗自動投切設備,稱為母線殘壓維持裝置(代號HYMW)。該裝置應用于供電系統中,達到快速隔離短路故障,保障電源(母線)對其它非故障線路連續正常供電。置外形為開關柜形式,適用于新建和改造
◆HYMW型母線殘壓維持裝置的核心技術及工作原理
a) 快速固封極柱斷路器
圖1 快速固封極柱斷路器結構
如圖1所示,主要由真空滅弧室、絕緣拉桿、分閘線圈、合閘線圈、渦流盤、分閘儲能電容、合閘儲能電容、分合閘放電控制開關和充電電源等主要部件組成。
額定電壓:7.2/12/24/40.5kV;
額定電流:630/1250/1600/2000/2500/3150/4000A;
分閘時間:≤5mS;
合閘時間:≤15mS;
分閘分散度:≤0.5mS;
特點:電容儲能、渦流盤驅動、永磁保持、分相控制、直動式運動
b) 短路電流快速判斷技術
母線殘壓維持裝置控制器采用快速算法,可在發生短路故障2-5mS內識別出短路電流的幅值并預測過零點,精確控制快速渦流驅動斷路器過零開斷。
c) 工作原理
圖2 母線殘壓維持裝置典型模型
正常工作時,前置普通斷路器、快速固封極柱斷路器處于合閘狀態;
當發生短路故障時,HYMW測控單元通過電流互感器測到短路電流,經自主研發的“短路電流快速判斷技術”,向渦流驅動快速開關發出分閘指令,將電抗器入線路,補償本支路因短路而損失的阻抗,將本支路電流從短路值限制到額定電流左右,從而維持了母線的剩余電壓,保障母線對其它未發生短路故障的支路連續供電。
若故障點被切除后,本支路剩余負荷恢復,電流會發生較大變化,母線殘壓維持裝置控制器即發出快速固封極柱斷路器合閘的指令,恢復本支路的正常供電;
若故障點切除失敗,母線殘壓維持裝置控制器在故障后約數毫秒內向前置普通斷路器發出分閘指令,協助微機綜保實施后備保護動作,并在此之后命令快速固封極柱斷路器再次合閘,電抗器退出,完成一次保護功能操作。
產品特點
l 動作迅速:短路故障發生后,母線殘壓維持裝置控制器可在2-5mS迅速作出判斷并發出動作指令,裝置在5mS左右快速分閘,電抗器投入線路,20mS之內母線電壓迅速抬升到額定電壓90%的水平。
l 運行可靠:快速固封極柱斷路器采用直線運動的渦流驅動機構,沒有復雜的傳動機構和轉動部件,機械壽命及可靠性大大提高。
l 應用廣泛:本裝置適用于冶金、石化、鋼鐵、煤礦等生產性企業,也可適用于電網性用電客戶,可保證非故障區域重要敏感設備的連續運行和正常供電。
型號參數
◆型號規格
◆技術參數
, 參數類型 |
參數名稱 |
數值范圍 |
單位 |
額定參數 |
額定電壓 |
7.2、12、24、40.5 |
kV |
額定電流 |
630、1250、1600、2000、
2500、3150、4000 |
A |
額定頻率 |
50 |
Hz |
絕緣水平 |
1min工頻耐受電壓 |
6/30、10/42、20/55、35/95 |
kV |
雷電沖擊耐受電壓 |
6/65、10/75、20/125、35/185 |
kV |
耐受電流 |
額定短時耐受電流 |
25、31.5、40、50、63 |
kA |
額定峰值耐受電流 |
63、80、100、125、160 |
kA |
機械特性 |
主回路直流電阻 |
<100 |
μΩ |
合閘時間 |
≤15 |
mS |
分閘時間 |
≤5 |
mS |
使用條件
1)環境溫度: -20℃~+40℃。
2)海拔高度: ≤2000 m
3)周圍空氣濕度:日平均濕度≤96%、月平均濕度≤90%。
4)地震烈度: 8度(水平加速度0.25g、垂直加速度0.105g)。
5)使用環境: 不得有粉塵、煤氣、煙氣等具有爆炸性、腐蝕性和易燃性的混合物。
分類及應用
圖 3 母線殘壓維持裝置類型
母線殘壓維持裝置根據不同的功能要求和組成型式可分為三種類型,分別為直開式、阻開式和單阻式。圖3為三種型式的一次模型,下面就三種模型的應用場合和工作原理展開敘述。
● 直開式母線殘壓維持裝置
如圖4所示,直開式母線殘壓維持裝置主要由快速固封極柱斷路器、電流互感器、母線殘壓維持裝置控制器、柜體及其附件等組成。
HYMW型直開式母線殘壓維持裝置可用于母聯解列、發電機出口、分支饋線故障隔離等場合,主要用以快速切除故障回路,防止短路事故導致非故障區域敏感設備的停運事故。
當下級回路出現短路事故時,電流互感器采集短路電流給母線殘壓維持裝置控制器判斷,控制器經過快速計算及預測,發出分閘命令,快速固封極柱斷路器立即分閘,切除短路回路,保持母線其他掛網負荷正常運行。
該型式的裝置也可配合綜保進行三段式過流保護,適合于新建和改造工程。
圖 4 直開式母線殘壓維持裝置
● 阻開式母線殘壓維持裝置
主要由前置普通斷路器、快速固封極柱斷路器、電抗器、電流互感器、接地開關、母線殘壓維持裝置控制器、柜體及其附件等組成,如圖5所示。
HYMW型阻開式母線殘壓維持裝置可用于開閉所進線柜、分支饋線等場合,主要用以下級短路故障發生時,裝置投入阻抗,維持上級母線電壓,防止電壓暫降導致非故障區域敏感設備的停運事故。
當下級回路出現短路事故時,電流互感器采集短路電流給母線殘壓保持裝置控制器判斷,控制器經過快速計算及預測,發出分閘命令,快速固封極柱斷路器立即分閘,電抗器投入,上級母線電壓維持在90%以上,保持母線其他掛網負荷正常運行。
下級短路故障切除后,母線殘壓維持裝置控制器采樣判斷限制電流小于設定值,控制器發命令,快速固封極柱斷路器合閘,裝置恢復正常運行。若短路故障消失后,快速固封極柱斷路器未合閘或短路故障一直未解除,控制器延時發脈沖,命令上級前置斷路器分閘,并延時命令快速固封極柱斷路器合閘,退出電抗器,恢復本級系統的正常供電。
該型式的裝置也可配合綜保進行三段式過流保護,適合于新建工程。
圖 5 阻開式母線殘壓維持裝置
● 單阻式母線殘壓維持裝置
主要由快速固封極柱斷路器、電抗器、電流互感器、母線殘壓維持裝置控制器、柜體及其附件等組成,如圖6所示。
HYMW型單阻式母線殘壓維持裝置應用場合及工作原理與阻開式相同,主要不同點在于裝置串接在前置斷路器柜上,進出線可使用電纜連接,相關的跳閘信號需引至上級前置短路柜內。
該型式的裝置適合于改造工程。
圖 6單阻式母線殘壓維持裝置
◆訂貨要求
1)用戶需提供本裝置安裝地點的一次主接線圖,主變壓器相關參數、發電機相關參數(如有)、系統短路阻抗或短路容量、高壓電動機參數、以及各出線回路的最大負荷電流;
2)環境溫度、海拔高度或使用環境超出本裝置的允許范圍時,請在訂貨技術
條件中詳細注明,以便我公司為用戶進行特殊設計、特殊供貨;
3)簽訂技術協議,單套裝置訂貨周期為45天。
◆售后服務
1)本公司可負責現場安裝指導及調試服務,用戶提供必要的配合與協助;
2)在甲方遵守保管及使用要求的情況下,裝置投運之日起12月內或發貨內18月(以先到者為準),產品由于質量原因而發生損壞或不能正常工作,乙方將無償地為用戶維修或更換配件;
3)本公司對產品終身維修并以優惠的價格提供備品配件;
◆包裝和運輸
1)裝置采用木包裝箱,并固定在包裝箱底座上;
2)裝置長期不用時,應儲存在干燥、通風的倉庫內;
3)運輸過程中,裝置應避免碰撞、受潮及暴曬;
4)不得在三級以下公路上長距離運輸。