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1、中国矿业大学电气安全与智能电气研究所 徐州和纬信电科技有限公司 051683884334,消弧线圈及接地选线装置 原理介绍,主要内容,徐州和纬信电科技有限公司简介 配电网中性点接地方式 自动跟踪补偿消弧线圈原理 XBSG系列消弧线圈介绍 小电流接地系统微机选线原理 WLD系列选线装置介绍,徐州和纬信电科技有限公司简介,徐州和纬信电科技有限公司座落于江苏省徐州市铜山高新技术开发区，以高科技项目为主导，以科技成果产品化、产业化为目标，紧密依托“中国矿业大学电气安全与智能电器研究所” 的人才、科技优势，通过二次开发，把大批科研成果推向产业化。公司拥有大批一流的技术人才和先进的生产测试设备，技术实力
2、雄厚。 企业宗旨：技术领先 诚信服务 以人为本,获奖和专利： 矿井高低压电网三级漏电保护系统及装置 国家科技进步三等奖 接地选线保护装置及自动跟踪补偿的消弧线圈 教育部科技进步三等奖 矿井高低压电网三级漏电保护系统及装置的研究 煤炭部科技进步二等奖 矿井6kV电网单相接地电容电流间接测试技术 江苏省科技进步二等奖 矿井高低压电网三级漏电保护系统及装置的研究 江苏省科技进步二等奖 DXL-660型分支馈电开关选择性漏电保护装置 安徽省科技进步三等奖 DZJ-2型杂散电流自动监测系统 上海市科技成果鉴定 地铁杂散电流自动监测系统 国家专利 ZL 00 2 20011.2 自动跟踪补偿的消弧线圈 国
3、家专利 ZL 94 2 41827.1 零序电流互感器 国家专利 ZL 90 2 26101.1 返回,简介 中性点：电力系统中发电机和变压器（作为电源）星型连接公共端。 中性点的运行方式：指的是中性点与大地之间的连接关系。如下所列： 中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点经电阻接地,配电网中性点接地方式,配电网采用中性点非有效接地的原因 配电网中，发生单相接地故障的比例很大。采用中性点不接地方式可以减少单相接地电流，从而减轻其危害。 发生单相接地时，系统可以继续运行不超过2小时，从而提高了供电的可靠性。 综合考虑各种因素，配电网中电气设备的绝缘按照线电压设计所增加的投资远小于运行中所取得
4、的经济效益。,煤矿安全规程第457条规定： 矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。 地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。,中性点不接地的高压电网，接地电流主要成分为电容电流，而矿井电网供电主要采用电缆线路，其对地电容大，造成单相接地电流大。 单相接地电流过大可能引起电气火灾和电雷管超前引爆等事故； 规程规定接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆，为保证在发生单相接地故障时产生的接地电压不超过安全电压系列的最高值42V，则单相接地电流应限制在21A
5、以下，故规程规定高压电网的单相接地电容电流不超过20A；,457条规定的含义,配电网单相接地故障特点： 易造成二次故障。 配电网越大，电容电流越大，单相接地时接地电流越大。接地点电弧不能自行熄灭，易形成稳定电弧，易发展成相间短路（电缆放炮），造成停电或设备损坏事故。 易产生单相电弧接地过电压。 当配电网接地电流大于510时，单相接地故障时可能出现周期性熄灭和重燃的间歇电弧。间歇电弧将导致相与地之间产生过电压，其值可能达到2.53倍的相电压峰值。 易产生铁磁谐振过电压。 在相电压时PT特性已趋于饱和拐点，当系统中运行电压偏高并出现某些扰动(如单相接地故障)，能使PT饱和程度加剧，就有可能激发铁磁
6、谐振过电压，致使母线电压互感器(PT)烧毁和熔断器熔断，严重威胁着配电网的安全和供电可靠性。,自动跟踪补偿消弧线圈作用： 补偿电容电流，减少电缆放炮几率。 用电感电流抵消接地点的电容电流，一般要求消弧线圈在全补偿时接地点无功残流5A，可减少形成短路故障的几率。 减小电缆损伤，提高电缆寿命。 电网故障中，接地故障比率最大，在发生接地故障时，全补偿消弧线圈可使接地点损伤降低到最低，一些瞬间性接地故障可自恢复，提高了供电可靠性。 减少形成电弧接地过电压的几率。 当接地点残流较小时，接地点电弧容易熄灭，则形成间歇性接地的故障几率减小，可使接地形成过电压的几率降低，尤其采用预调节方式的消弧线圈，效果更为
7、明显。 可抑制铁磁谐振过电压。 采用预调节方式的消弧线圈，带有阻尼电阻箱，在电网产生扰动使PT饱和时，可吸收谐振能量，使铁磁谐振几率降低，起到消谐作用。 接地故障运行时减小人身触电概率。,自动跟踪补偿消弧线圈分类 按调节原理： 预调式：是指电网无接地故障情况下，消弧线圈预先自动调谐到合理补偿位置。一般需加装阻尼电阻，以保证中性点位移电压不大于额定相电压的15。 随调式：是指电网无接地故障情况下，消弧线圈处于欠补偿状态，在电网发生单相接地故障时，消弧线圈自动调谐到合理补偿位置。不需阻尼电阻，但接地瞬间无法达到全补偿。 按调节方法： 有档调节：调节精度低，残流大，一般有调匝式、调容式。 无级调节：
8、调节精度高，残流小，一般有调感式、偏磁式。,配电网中性点接地方式比较,接地分流消弧消谐装置： 通过在接地相并联接地电阻，根据分流原理将接地点电流引流，限制接地相电压升高，起到熄弧作用。 缺点： 不符合煤炭安全规程457条的要求，系统单相接地电容电流并未限制在20A以内。 仅在电弧接地时起到熄弧作用，对金属性接地不起作用。 不能降低人身触电危险性。 选线实现困难。 会使非故障相电压无论在发生何种接地故障时都上升为线电压，对电缆绝缘构成威胁。 不能有效降低电缆由单相接地发展为短路（放炮）的几率。 对抑制间歇性电弧接地过电压效果差。,返回,自动跟踪补偿消弧线圈原理汇总,自动消弧线圈是自动跟踪补偿装置
9、的核心部件，其调谐方式可分为预调式和随调式2种。 预调式是指电网无接地故障情况下，消弧线圈预先自动调谐到合理补偿位置。一般需加装阻尼电阻，以保证中性点位移电压不大于额定相电压的15。 随调式是指电网发生单相接地故障时，消弧线圈自动调谐到合理补偿位置。不需阻尼电阻，但接地瞬间无法达到全补偿。,常用的自动跟踪补偿消弧线圈形式： 调匝式 调气隙式（动铁式） 偏磁式（直流助磁式） 磁阀式 调容式 调感式,调匝式,利用有载开关调节消弧线圈上设置的若干分接头，实现电感量的有级调整。 所需设备：接地变压器、抽头式消弧线圈、高压有载开关、阻尼电阻箱、壳体、控制柜。 调节方式：有档调节、预调式。 优点：容量大。
10、 缺点：有档调节、调节精度低、调节速度慢。,调气隙式,改变磁路中的气隙长度实现电感量的连续可调。 所需设备：接地变压器、可调气隙消弧线圈、电动机及其机械传动部件、阻尼电阻箱、开关柜壳体。 调节方式：无级调节、预调式。 优点：连续无级可调。 缺点：要求采用精密的机械传动部件，响应速度慢、噪声大、机构易失灵。 该类型基本已经淘汰！,偏磁式,通过改变铁芯磁化段磁路上的直流助磁磁通大小来调节交流等值磁导以实现电感的连续可调。 所需设备：接地变压器、可助磁消弧线圈、控制柜（含直流助磁回路）壳体。 调节方式：无级调节、随调式。 优点：连续无级可调。 缺点：随调式、需外部直流电源、响应时间一般大于20ms、
11、维护量大。,磁阀式,利用自耦励磁技术控制铁心的饱和程度，实现对补偿电流的连续调节。 所需设备：接地变压器、磁阀式消弧线圈、控制柜壳体。 调节方式：无级调节、随调式。 优点：连续无级可调。 缺点：随调式、响应时间一般大于20ms、调节原理复杂、易发生故障。,调容式,采用改变消弧线圈二次侧低压电容电流的方法来调节消弧线圈的电感电流。 所需设备：三相五柱消弧线圈、多组电容器、阻尼电阻箱、控制柜、壳体。 调节方式：有档调节、预调式。 优点：调节范围大。 缺点：有档调节、调节精度低、占用设备多、维护量大、故障扩大可能性大。,调感式,采用改变消弧线圈二次侧低压电感电流的方法来调节消弧线圈的电感电流。以实现
12、电感的连续可调。 所需设备：三相五柱消弧线圈、电抗器、阻尼电阻箱、壳体。 调节方式：无级调节、预调节。 优点：连续无级可调、调节精度高。 缺点：单体容量超过80A，体积过大。,返回,XBSG系列自动跟踪补偿消弧线圈介绍,XBSG系列自动跟踪补偿消弧线圈是中国矿业大学电气安全与智能电气研究所在国家“七五”攻关项目研究基础上自主开发的产品，申请了三相五柱式消弧线圈专利，并获得煤炭部二等奖、教育部三等奖等荣誉，由徐州和纬信电科技有限公司独家生产，现已得到广泛应用。 该系列消弧线圈采用预调式调节原理，调感式无级调节方法，干式H级绝缘结构，单柜室内安装。,构成：三相五柱干式消弧线圈1台、低压电抗器2台、
13、阻尼电阻箱1台、控制器1台、控制器附件1套、高压开关柜壳体及附件1套。,型号含义,工作原理,XBSG系列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；RL:阻尼电阻 SCR1SCR4: 可控硅；KM：低压交流接触器主触点,工作原理： 三相五柱消弧线圈将消弧线圈固定补偿部分与接地变压器合二为一，电网无接地故障时相当于接地变压器，有接地故障发生时，相当于接地变压器与固定补偿电感。 通过调整三相五柱消弧线圈边柱磁路气隙的大小，即可调节固定补偿电感电流大小（520A）。 通过可控硅接通低压电抗器L1 、L2，调整可控硅的导通角，即可调节副边电感电流的大小，从而改变原边的电感电流，实
14、现消弧线圈电感电流对电网对地电容电流的自动跟踪补偿。 二次线圈上还经过交流接触器的接点KM接通一阻尼电阻RL，限制谐振过电压，抑制铁磁谐振过电压。,XBSG系列消弧线圈成套装置技术特点,预调式、无级调感式调节； 消弧线圈采用三相五柱结构，将消弧线圈和接地变压器合二为一， H级绝缘、单柜室内安装； 二次调感式自动跟踪补偿，无机械传动部分，响应速度快，调节精度高，残流小； 采用预调节技术可时刻跟踪显示电网电容电流值，且对电网无注入谐波污染； 采用高性能控制器，具有电网电容电流值、电网电压、零序电压值测量功能，具有自动或手动运行方式、补偿脱谐度或档位、通道精度等整定功能，具有补偿、故障等参数追忆功能
15、，具有零序过压、过流、五防闭锁、短路等保护功能。 具有RS232、RS485通信接口，便于接入变电站综合自动化系统，可实现遥控、遥测、遥信、遥调。,XBSG系列消弧线圈成套装置技术参数,额定电压为610kV。 额定电流为40A；50A；60A；70A。 电感电流调节范围：1040A；2050A；2060A；3070A或用户要求。 控制部分工作电源：DC220V10。 开关柜柜型：GG1A、KGN 安装柜柜型：KYN28A、KYN18、KYN10 JYN2、定制柜等。,XBSG系列消弧线圈成套装置业绩表,KYN28柜型,定制柜型,GG1A柜型,KGN 柜型,JYN2 柜型,返回,国内目前常用的小
16、电流接地选线原理,零序过电流原理 零序无功功率方向型原理 五次谐波原理 零序有功功率方向型原理 注入法原理 首半波原理,零序过电流原理： 利用单相接地时故障线路的零序电流幅值大于非故障线路，为其它非故障线路之和，而非故障线路零序电流幅值为它本身的电容电流的特点来实现保护。 适用于中性点不接地且各支路单相接地电容电流均匀的系统。 该原理选择性差，基本已经淘汰。,零序无功功率方向型原理,利用接地故障支路零序无功电流同正常支路方向相反实现选择性。 仅适用于中性点不接地系统。 该原理为基波原理，在中性点不接地系统得到广泛使用，但在中性点经消弧线圈接地系统失效。,五次谐波原理,利用电网包含的5次谐波分量，在消弧线圈接地系统，由于消弧线圈对5次谐波呈现的感抗为基波的5倍，而线路容抗为基波的1/5，因此5次谐波感性电流可以忽略，系统单相接地时，5次谐波容性电流分布与中性点不接地系统中基波容性电流几乎相同，据此进行接地选线。
