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1、 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统 安装使用说明书 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统 安装使用说明书 Ver2.2 广州智光电气股份有限公司 2005.4 广州智光电气股份有限公司 2005.4 KD-XH型配电网智能化快速消弧系统安装使用说明书 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统技术资料 目录 目 录 目 录 1 概述 1 2 工作原理 2 2.1.KD-XH 型可控消弧线圈的工作原理 2 2.2.KD-XH 系统的测量原理 3 2.3.KD-XH 系统的控制方式 3 2.4.KD-XH 系统的选线方式 3 3 系统组成 4 3.1.接地变压器 4 3.2.消弧线圈 4 3.
2、3.控制柜 5 3.4.中心屏 5 4 型号说明6 5 一般使用条件6 6 技术指标6 7 系统控制器操作说明 7 7.1.系统控制器说明 7 7.2.菜单结构 9 7.3.操作说明 10 7.4.单相接地故障时补偿状态 18 7.5.信号、异常情况处理 18 8 系统控制器的安装与接线 20 8.1.外形尺寸及安装尺寸 20 8.2.装置端子定义 20 9 吊装与运输 22 9.1.吊装 22 9.2.运输 22 10 检查验收 23 11 仓储保管 23 12 设备安装 23 13 调试及投运 24 14 运行维护 25 14.1 一次设备巡视及维护 26 14.2 系统控制器的定期巡视
3、26 14.3 小电流选线装置的定期巡视 26 KD-XH型配电网智能化快速消弧系统安装使用说明书 1 概 述 配电网中性点接地方式的选择是关系到电力系统运行可靠性的一项重大决策，须综合考 虑多种因素并通过经济比较才能决定。消弧线消弧线圈接地方式圈接地方式能自动消除瞬时性单相接地故障， 具有减少跳闸次数、降低接地故障电流的优点。但由于不能切除非瞬时性单相接地故障，整 个配电系统须承受较长时间（小时）的工频过电压（线电压），因此对设备的绝缘水平要 求高，这对配电系统设备（尤其对于某些进口设备，如电缆）是不利的；同时，非瞬时性单 相接地故障的长时间存在也不利于设备及人身安全。低阻接地方低阻接地方式
4、式可避免配电系统出现长时 间工频过电压的问题，对设备绝缘要求相对较低，不足之处在于系统中任何单相接地故障都 跳闸，导致跳闸率过高；同时，在系统单相接地故障时故障点接地电流很大，也带来许多不 利影响（尤其对大容量的配电网更为明显）。因此，这两种接地方式各有利弊，只能适用于 一定的条件。 理想的处理方式是，采用快速动作的消弧线圈作为接地设备，使得配电系统能在瞬时性 单相接地故障时自动恢复正常；对非瞬时性单相接地故障，在消弧线圈补偿的同时在很短的 时间（小于 10 秒）内能正确判断接地线路，将故障线路切除，从而提高配电网的供电可靠性。 同时系统若采用 80%避雷器作为过电压保护， 使设备的绝缘要求可
5、以降低至与低阻接地方式相 同。这种新方式兼取了上述两种接地方式的优点并避免了它们的缺点，能适用于任何容量（可 大可小）、任何结构（架空线路为主、电缆为主或它们以任意比例混合）的配电网。 由广东省电力试验研究所研制、广州智光电气股份有限公司生产的 KD-XH 型配电网智能 化快速消弧系统可以实现上述的处理要求。它采用全新的高短路阻抗变压器式可控消弧线圈 （已获两项专利）和大功率可控硅技术，配以先进的新型控制器和单相接地故障检测装置， 可实时跟踪配电网，对瞬时性单相接地故障具有极佳的快速补偿效果而确保能消除，对非瞬 时性单相接地故障既能快速（远小于 10 秒）判断故障线路并跳闸（可选），又可以按传
6、统消 弧线圈接地方式持续运行。本系统采用全新的技术，避免了以往各类自动跟踪消弧线圈的各 种局部缺点，从而获得更佳的消弧效果，是一种优良的新型配电网中性点补偿装置。 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统的性能已由包括现场母线人工接地试验在内的全面 考核所验证，并通过了原电力工业部电力设备及仪表质量检测中心的监督检验，已先后通过 了新产品技术鉴定和成果鉴定，经专家评议，该型产品为国内首创，国内首创，达到国内领达到国内领先水平先水平，具 有较高的推广和应用价值。 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统技术资料 第 2 页 KD-XH型配电网智能化快速消弧系统安装使用说明书 2 工作原理 2.1 K
7、D-XH 型可控消弧线圈的工作原理 KD-XH 消弧系统采用 KD-XH 型高短路阻抗变压器式可控消弧线圈， 其结构原理图及等效电 路图如下： 该消弧线圈的结构与普通变压器类似，带有一次和二次绕组。它的一次绕组作为工作绕 组（Nw）接入配电网中性点，二次绕组作为控制绕组（Cw）由两个反向并接的可控硅（SCR） 短路，可控硅的导通角由触发控制器控制。该变压器的短路阻抗高达 100%。调节可控硅的导 通角由 0 至 180 度之间变化，使可控硅的等效阻抗 ZSCR在无穷大至零之间变化，则 NW 两端的 等效阻抗 Zeq 就在无穷大至变压器的短路阻抗 ZSC之间变化， 输出的补偿电流就可在零至额定
8、值之间得到连续无级调节。 以下用表格说明可控硅在不同导通情况下的消弧线圈电感及输出电流的变化情况： 可控硅导通角 消弧线圈的阻抗 Zeq 额定电压下输出的电感电流 不导通 0 0 度180 度 ZSC+ZSCRZSC 0额定电流 完全导通 ZSC 额定电流 当电网发生单相接地时，控制装置根据已测量的电容值计算出需要补偿的电感电流，然 后通过改变可控硅导通角，输出电感电流，并通过闭环反馈调节，令输出的电流更加精确。 系统中专门设计的有效滤波设施抑制可控硅导通时产生的谐波，使输出的电流保持为工 频电流。可控硅工作在与电感串联的无电容电路中，其工况既无反峰电压的威胁又无电流突 变的冲击，因此可靠性得
9、到保障。 该型可控消弧线圈具有三个独特的优点： 其一， 因采用短路阻抗而不是励磁阻抗作为工作阻抗， 因而其伏安特性可保证在 0110% 额定电压范围内保持极佳的线性度； 其二，因采用可控硅控制，因而其响应速度极快，且输出电流可在 0100%额定电流间 连续无级调节；可采用随调控制方式，无需阻尼电阻； 其三，控制系统和一次设备结构简单, 噪音小，不带任何转动或传动机构，无有载开关 和接触器，可靠性得到保证。 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统技术资料 第 3 页 KD-XH型配电网智能化快速消弧系统安装使用说明书 2.2 KD-XH 系统对电网电容的测量原理 KD-XH 系统实时跟踪配电网，
10、当电网对地电容变化，即消弧系统检测到接地变压器中性 点电压有U(U1V)的变化时，KD-XH 系统在 1 秒内测量出配电网当时的对地容抗。装置测 量完成后，屏幕显示电容电流，表示当发生单相金属性接地时接地点将流过的电容电流。 测量基于配电网零序回路，利用改变电感前后的中性点电流、中性点电压的向量变化来 完成。计算公式： 21 21 UU II C I 号容流 16.8A：I 号消弧所在母线零序电容电流； I 号电压 50.1V：I 号消弧接地变压器的中性点电压； II 号容流 18.6A：II 号消弧所在母线零序电容电流； II 号电压 54.3V：II 号消弧接地变压器的中性点电压 全段容流
11、 35.4A：I 号消弧所在母线和 II 号消弧所在母 线并列运行时的零序电容电流； 共 009 次：累计接地次数 分列/并列：I 号消弧和 II 号消弧的运行状态 000713：年月日（2000 年 7 月 13 日） 17：57：23：时分秒（17 时 57 分 23 秒） ：控制器各种状态标识， “”为光标 图 73(c) II、从主显画面可看出装置的三种运行状态： a、 系统监控状态：装置刚上电后运行的状态。光标在第一、二格均匀闪烁，系统时钟按 秒刷新，电压、电流数据有改变； 说明：控制器处于“系统监控状态”时，可控硅不导通，如系统零序电容电流有变化， 则控制系统将自动进入下面“测量状
12、态”。 b、测量状态：光标顺序左右循环显示和刷新，系统时钟按秒刷新，电压、电流数据有改 变。 说明：控制器处于“测量状态”时，控制系统将对配电系统零序电容电流将按照 KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统技术资料 KD-XH型配电网智能化快速消弧系统安装使用说明书 2.2 说明的原理进行测量，光标“”左右循环显示和刷新，测量完毕后控制系统又将转 入上面“系统监控状态” 。 c、按键接受状态：无光标显示，系统时钟停滞，不刷新；进入方法参照 7.3.2。 说明：控制器处于“按键接受状态”时，按确认键可直接进入主菜单操作。 注：若系统在这三种运行状态下，表示控制系统工作正常，否则表明控制系统有问题，
13、 详情请参阅 7.5“信号、异常情况处理” 。 7.3.2、主菜单 I、进入主菜单： 在系统监控状态时：按下返回键秒以上，出现图 7-4 界面： 在测量状态时，由于装置正在测量电网电容电流，可在保持返回键按下时再按复位 键，屏幕将出现图 7-4 界面： 退 出 界 面 ？ 否 是 图 7-4：运行状态控制显示菜单 接着按 下键移动光标， 将其移至是位置， 再按下确认键即可进入主菜单进行操作。 在按键接受状态时，按确认键可直接进入主菜单操作。 系统信息：测量 I 号、II 号消弧的中性点 电压、电流的瞬时值；对 I 号、II 号消弧系统进 行自检；本机状态信息的查询。 状态设定：对时间、补偿状态
14、、是否自动 打印、通信地址进行设定； 数据处理：对接地信息进行查询、打印和 删除； 运行：进入主显画面，对系统进行测量和 监控 II、主菜单界面： 主菜单 系 统 信 息 状 态 设 定 数 据 处 理 运 行 图 75：主菜单 在该界面下按返回键将进入按键接受状态，见 7.3.1 注：在主菜单内进行操作将不会影响装置补偿，即正在操作时，电网发生接地，将会直 接进入补偿状态。 III、子菜单操作 III-1、系统信息： 在图示 75 所示主菜单下， 通过按 、 将光标移到系统信息子菜单并按确认键， 即可进入系统信息子菜单： KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统技术资料 第 11 页 I 号中性点电压、电流：对 I 号消弧的中 性点电压、电流进行测量； II 号中性点电压、电流
