合肥業立電力科技有限責任公司

YWXG系列消諧過電壓抑制保護裝置
 
一、概述
過電壓在電力系統中是一個比較復雜的問題，過電壓水平的高低直接決定著系統的安全和壽命。系統中產生過電壓的情況比較復雜，不同因素產生的過電壓其特性也不相同，作為過電壓保護，我們應該以系統的觀點進行綜合考慮，任何孤立的措施，都不夠完善。
電力系統中的過電壓主要分為外部過電壓和內部過電壓兩大類，具體分類如下：
外部過電壓就是雷擊過電壓分為：直擊雷、感應雷、雷電反擊和雷電侵入波過電壓等，內部過電壓則分為暫時性過電壓和操作過電壓兩類，暫時性過電壓又分為工頻過電壓和諧振過電壓（包括線性諧振、參數諧振和非線性諧振），操作過電壓（包括分、合空載長線路過電壓，分、合空載變壓器過電壓，開斷電動機過電壓，開斷并聯電容器過電壓以及弧光接地過電壓等）。
在我國特別是3~35kV系統，大多采用中性點非有效接地方式，其過電壓水平很高，系統中絕大多數故障都與過電壓有關系，每年因過電壓事故造成的損失十分巨大。目前針對這些過電壓進行系統的綜合保護方案很少，而實際能夠真正起到良好作用的裝置更是為數不多，大多都是將幾種過電壓保護裝置拼湊在一起，但因產品性能不能很好匹配，無法徹底有效解決系統過電壓。
基于目前中壓系統過電壓防治的現狀，我公司研制了系統過電壓綜合保護裝置，該裝置可彌補系統中過電壓保護元件及裝置的不足，提升了系統的過電壓綜合保護水平。
二、適用范圍
該裝置適用于發電、變電和配電以及工礦企業的3~35kV的電力系統，并可替代電壓互感器柜、專用避雷器柜。
三、工作原理
YWXG采用本公司研制的過電壓綜合抑制保護裝置，能夠有效抑制過電壓尖峰，該YTBP-DR采用高能氧化鋅壓敏電阻閥片，不僅殘壓低，而且具有十分巨大的能容量，可將系統過電壓所產生的大量能量吸收掉，有效的保證了裝置的絕緣安全。該技術的使用，除能夠消除操作過電壓和大氣過電壓外，無需與消弧及消諧裝置配合，可同時消除系統中最難保護的諧振過電壓和接地過電壓等，具有其他過電壓保護裝置所不具備的特性。
YWXG采用特制的熱熔式熔斷器，其獨特的能量時間特性，能與系統中的過電壓保護器及消弧裝置等配合使用，更加完善了系統中各種過電壓保護器的安全問題，并進一步優化了系統運行，可以更好的消除系統系統過電壓保護。
該技術結合氧化鋅的物理特性，吸收系統當中其它過電壓類產品解決過電壓時不徹底的地方：
A、消弧裝置動作之前短時間內存在的過電壓、消弧裝置復歸后如是永久性電弧接地產生的重燃過電壓，這些都是能量比較大的過電壓；
B、大氣雷擊過電壓直接導致避雷器、過電壓保護器被擊穿時能量比較大的過電壓；
C、中性點經小電阻接地或直接接地的系統，當系統發生單相接地或弧光接地時斷路器跳閘前的過電壓；
YWXG還采用了本公司特有技術，采用二次側雙路消諧，一次側一路消諧，其優異的限流功能和良好的絕緣配合曲線，保證能從根本上解決系統單相接地、諧振等因素而造成PT燒毀事故，有效的降低了電力系統的保護、測量事故的發生。
能夠將系統中的PT斷線，過電壓、低電壓、失壓、諧振等故障進行準確的判斷和處理。
本裝置具備當系統出現PT斷線、過電壓、低電壓、失壓故障時，并輸出相應的開關量接點信號，用于報警。
本裝置具備RS485，配有標準MODBUS通訊協議，與用戶微機監控系統實現數據遠距離傳輸。
四、產品特點
本產品設計是根據用戶系統需求，提供全面的過電壓保護方案。因此在產品設計時，用戶需提供詳盡的系統結構和參數。
該抑制柜需根據不同的系統參數進行設計；
消除系統各種過電壓；
吸收系統過電壓能量大；
取代PT柜，具有過電壓、低壓、失壓等保護功能，性價比高；
系統單相接地故障消除時，可以有效地限制通過PT的沖擊充電電流，保護PT和熔斷器的安全問題。
可根據用戶需要，配置小電流接地選線功能，最大選線路數達48路。
裝置的適用范圍廣泛，投運方便等優勢；
五、產品型號說明
 
說明：
電壓等級（kV）：3、6、10、13.8、20、35
額定頻率（Hz）:50
2ms方波電流（A）：800、1600、3000（根據一次系統確定）

六、產品使用環境
運行環境溫度：-20℃～50℃；
儲存環境溫度：-25℃～70℃；
濕度：90%（25℃），50%（40℃），；
海拔：< 2000M；
大氣壓力: 80～110Kpa；
安裝地點具有防風、防雨、防沙、防塵設施。
使用環境中不得有爆炸危險、腐蝕性、破壞絕緣的介質或氣體。
七、技術參數
電源：AC220V或DC220V(其它情況可特殊定做)；
功耗：
電源回路：DC220V≤30W或者AC220V≤30VA；
交流電壓回路：≤1VA； 
交流額定電壓：100V；
可以根據用戶的要求特制；
告警接點容量（繼電器出口，常開觸點）：1A，DC220V；
通訊： RS485通訊接口，波特率2400bps
抗干擾性能
裝置能承受GB/T14598.14規定的嚴酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗；
裝置能承受GB/T14598.9規定的嚴酷等級為Ⅲ級的幅射電磁場干擾試驗。

YWX控制器說明
一、YWX控制器功能簡介
YWXG采用本公司研制的YWX型微機消諧裝置將微機技術用于電網消諧，利用計算機快速、準確的數據處理能力實現快速傅里葉分析，其選頻準確。通過對PT開口三角電壓的采集，對電網諧振時的各種頻率成份能快速分析，準確地辨別出：①單相接地；②PT斷線和弧光接地報警功能；③電網諧振。如果是諧振，計算機發出指令使消諧電路投入，實現快速消諧。經實際運行證明本裝置對各種高頻、低頻、工頻諧振均判斷準確，動作迅速，較完善地解決了電力系統中電網的消諧問題，并能記錄存儲諧振的次數及諧振頻率，可廣泛適用于發電廠、變電站及鋼鐵、煤炭、石油化工等大中型廠礦企業的電力系統。
二、硬件結構
裝置總體構成如圖1所示。主要由CPU主板、信號轉換和消諧板：顯示鍵盤板、電源模塊等組成，各板的功能如下：
2.1 CPU主板：
INTER高性能單片機為本機的核心部分，完成數據采集、數據處理、消諧控制及與其它設備的通信。
2.2信號轉換和消諧板：原理框圖
 
　主要部件有電壓互感器。電壓互感器用于完成母線零序電壓到低電平小信號的轉換，消諧部分是當系統發生諧振時，接受CPU命令，電阻接入式快速消諧，將PT開口三角與消諧電阻連接，這時系統的鐵磁諧振在這一強阻尼下快速消失，而后又恢復阻斷狀態。
2.3鍵盤顯示板：
由液晶顯示電路、鍵盤電路、CPU接口電路等組成，該板做為人機對話接口，完成各種信息的中文顯示及鍵盤命令的輸入。
三、 功能
3.1消諧功能：
循環檢測PT三相電壓及PT開口三角的電壓，當出現電壓升高時，首先判斷是單相接地，弧光接地和過渡過程還是電網諧振，如果是諧振，計算機發出指令使消諧電路投入，實現快速消諧。
3.2故障報警功能：
當系統發生單相接地或諧振、裝置故障、PT斷線和弧光接地報警功能、裝置失電時產生報警信號。
3.3顯示功能：
以中文方式顯示實時時鐘，裝置運行狀態，接地PT斷線和弧光接地或諧振故障起始時間等。
3.4設置功能：
通過漢字菜單提示實時時鐘修改、通信地址修改。
3.5通信功能：
裝置具有完善的通信功能，RS-485通信接口。
3.6故障追憶功能：
按時間順序可追憶十次故障記錄。
3.7參數顯示功能：
可顯示系統二次實時運行電壓。精度誤差〈1V。
四、 主要技術指標
1、適用范圍：3kV―66kV系統。
2、適用諧振頻率：高頻、低頻、工頻諧振。
3、消諧路數：1路。
4、消諧時間：小于50ms。
5、電壓測量精度：0.5%。
6、報警繼電器輸出觸點容量：AC 220V/0.3A，DC 30V/2A。
7、通信方式：RS485。
8、通信速率：2400bps。
9、工作電源：AC220V±20%，DC220V±20%。
10、環境溫度：–10°C至