三相五柱式消弧成套装置
发布时间：2024/02/29
一、装置特点
◆装置由微机控制，微机控制部分采用PC104工业级专用计算机，具有体积小、容量大、速度快、计算功能强等优点。智能型的PC104控制器自动化水平高，可实时监测系统电容电流的大小。并具有电容电流追忆功能及自检功能等。
◆采用预调与随调相结合方式，平时系统调节至过补偿远离谐振点，当系统接地时，调整可控硅导通角立即自动调到最佳工作点位置实现最佳补偿。
◆具有双套并运功能；使用自动调谐技术及冗余技术妥善解决双机并列问题；采用新的双机电容电流计算办法，解决了双机并列后电容电流的测量问题；在调档过程中，双台配合调节，解决了一台总调，另一台不调或少调的问题。
◆为了减少故障点，使运行更加可靠，阻尼电阻控制采用无源可控硅控制技术。在消弧线圈的二次侧并联双向可控硅及保护电路，无需外界电源，由系统本身的电压来控制其通断，从而使装置的运行更加安全可靠，反馈速度更加快捷灵敏。
◆增大系统阻尼率，在消弧线圈的二次侧并接阻尼电阻，改变系统阻尼率，抑制谐振过电压，使谐振点的位移电压降低到规程允许的10%相电压以下，不会出现谐振过电压，可以工作在全补状态。
◆自动调谐接地补偿装置控制采用特殊的实时测量电容电流，改变了过去用调档来获取电容电流的方法，我公司的装置无须调档，就可准确测量计算电容电流的值。
◆通过通讯接口，实现远程通讯，满足无人值守站的需要。
◆增设了特制的过电压保护器，增强了内部过电压的抑制能力，实践证明效果良好。
◆先进的小电流选线技术与微机控制器融合于一体，更适合时代功能多投资小的需要。我公司小电流选线技术力争创新，开拓先锋。根据现场需要独创了多种先进的选线原理。其一：中值电阻选线方案：在自动调谐接地补偿的基础上并联中值电阻，由微机控制选线开关的投切，无论现场是瞬时接地还是永久性接地，都有专门的选线程序自动转换，从而使选线更加安全可靠，准确率高。
其二：有功能量选线方案：在自动调谐接地补偿装置二次阻尼，在接地的同时依据有功能量的原理，快速选出接地线路。在二次侧低电压下，进行电阻的投切来选线。
其三：暂态分析技术选线方案：采用暂态分析原理，结合故障录波技术，对瞬间接地及间歇性接地更有优势。
二、系统运行条件：
●系统标称电压：38.5KV
●系统频率：50Hz
●系统中性点接地方式：经消弧线圈接地
●故障残流<5A
●系统不对称度：5%
三、工作原理
ZTJD系列三相五柱式自动跟踪补偿消弧线圈成套装置由三相五柱消弧线圈、低压电抗器、控制器及附件、装置壳体等构成。
图1ZTJD系列三相五柱式自动跟踪补偿消弧线圈工作原理图
L：三相五柱消弧线圈；L1、L2：低压电抗器；SCR1、SCR2：可控硅；0KM、1KM：交流接触器接点；LH：接地电流互感器
ZTJD系列三相五柱式自动跟踪补偿消弧线圈工作原理如图1所示。其中三相五柱消弧线圈有五个铁芯柱，中间三个铁芯柱绕有高、低压线圈，边柱上没有线圈。高压绕组采用星形联结，高压侧接电网A、B、C三相，星型联结点接电网地；低压绕组采用开口三角形联结，开口通过低压接触器、可控硅接通小型电抗器L1、L2。
三相五柱消弧线圈当电网正常工作时，加在三相五柱式消弧线圈上的电压仅为正序，大小相等，相位互差120，矢量和为零，即消弧线圈星形联结点没有电流入地，正序磁通在中间三个柱之间流通，互为通道，不流经边柱，由于中间三个柱没有气隙，磁阻很小，正序阻抗很大，正序电流很小，其值相当于变压器的空载电流。当电网发生单相接地故障时，加在三相五柱式消弧线圈上的电压可分解为正序分量和零序分量，电网有零序电压产生。正序电压产生的电流、磁通与电网正常工作时相同；零序电压产生的零序电流流入三相高压绕组，由于大小相等，方向一致，所产生的零序磁通也必然是大小相等，方向相同，通过气隙，与两个边柱构成通道，由于零序磁路有气隙，磁阻较大，故零序电流较大，通过调整磁路气隙的大小，可以改变零序电感值，进而改变消弧线圈固定补偿部分的电感电流。
低压绕组采用开口三角形联结。在电网正常工作时，开口电压仅为系统不平衡产生的不平衡电压。当电网发生接地故障时，该开口反映零序电压，利用接触器、可控硅接通小型电抗器L1、L2，控制器通过控制低压接触器、调整可控硅的导通角，调节三相五柱消弧线圈付边电感电流的大小，即可改变原边的电感电流大小，实现消弧线圈电感电流的自动调节。通过对电网电容电流的实时跟踪，自动调节电感电流，实现消弧线圈的自动跟踪补偿。