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KZMGB 母保及过电压控制柜（母线短路掩护及过电压控制体系）
一、产品概述
电力体系的母线短路和过电压征象非常广泛。假如没有防备和应对步伐，随时都有大概对电网和电力设置装备摆设发生严峻破坏，乃至使供电网络瘫痪，影响供电的波动性、宁静性和一连性。种种过电压(以下同，如:弧光过电压、谐振过电压、雷电过电压、操纵过电压、高频过电压等)又是惹起母线短路的紧张要素之一，同时在母线短路之前会有5-7倍相电压打击电网，为了综合管理母线短路掩护和克制消弭种种过电压，使电网愈加宁静、波动、一连运转，j9九游会团结西安交通大学、国电南京主动化研讨院、研收回KZMGB母线短路掩护及过电压控制体系系列产品，弥补了国际空缺，在母线短路妨碍产生之前，先由过电压控制体系防备过电压的发生，假如防备关键在划定工夫内无法消弭妨碍，再由母线短路掩护体系切除妨碍点，彻底消弭母线短路妨碍，使电力体系母线短路和种种过电压失掉无效的控制和综合管理，加重了电动力和热动力的危害，大大增强了供电网络的宁静性和人身宁静。
名 称：KZMGB 母保及过电压控制柜（母线短路掩护及过电压控制体系）
电弧光发生缘故原由及其危害
1.1.1电弧光发生的缘故原由
1）开关设置装备摆设内电弧光发生的人为缘故原由有：
● 误入带电距离;
● 断绝开关误操纵;
● 带接地线合闸;
● 遗忘丈量事情区内的电压等。
2）开关设置装备摆设内电弧光发生的技能缘故原由有：
● 设置装备摆设妨碍和带电设置装备摆设的误操纵;
● 设置装备摆设正常检验后，脱漏东西在开关设置装备摆设内;
● 错误的接线和母线毗连;
● 绝缘老化、机器磨损、过电压、小植物(尤其是老鼠)、尘土、温度、湿度及腐化等情况要素。
1.1.2电弧光的危害
开关设置装备摆设外部距离产生妨碍而发生的电弧光形成开关设置装备摆设中的压力和温度敏捷增长，如不实时切除、将形成以下严重危害：
● 电弧光中心温度相称于太阳外表温度的2倍，约为20000℃，由于过热将招致铜排、铝排融毁气化;
● 电缆融毁，电缆护套着火;
● 过热招致压力上升，使开关设置装备摆设爆炸;
● 开关设置装备摆设猛烈振动，使牢固元件松脱;
● 使上一级变压器接受近间隔短路妨碍打击，妨碍电流发生的电动力大概招致变压器绕组变形产生匝间短路;
● 妨碍发生的弧光以300m/s的速率发作，可摧毁途中的任何物质，若涉及站内直流体系形成全站直流失电，将形成无法补偿的严重丧失;
● 低温灼伤皮肤，强光刺伤眼睛;
● 爆破音振毁伤耳膜，肺脏;
● 爆炸碎片飞射，形成职员伤亡。
电弧光妨碍的危害水平取决于电弧光电流及切除工夫，电弧光发生的能量与 成指数纪律疾速上升。
根本原理及特点
1、母线短路掩护的须要性根本原理及特点
1.1 须要性
中低母线产生短路妨碍时，所发生的短路电流对设置装备摆设及职员会形成极大地损伤，下图为典范的电力体系图，一样平常电力体系变压器主掩护有母差掩护，母线以下馈线开关柜局部有综保的速断掩护，但现在国际中高压端母线体系中一样平常不设置装备摆设公用的疾速母线掩护，而是依赖上一级变压器的后备掩护切除母线短路妨碍，如许招致了妨碍切除工夫延伸，加大了设置装备摆设的毁伤水平，毁坏严峻时大概形成变乱的进一步扩展，要挟到体系的波动运转，该题目惹起业内子士的高度器重。
安装耐压程度
母线短路掩护:继电器举措工夫<8ms,完成掩护举措工夫<100ms.
电弧光发生缘故原由及其危害
1.1.1电弧光发生的缘故原由
1)开关设置装备摆设内电弧光发生的人为缘故原由有：
● 误入带电距离;
● 断绝开关误操纵;
● 带接地线合闸;
● 遗忘丈量事情区内的电压等。
2) 开关设置装备摆设内电弧光发生的技能缘故原由有：
● 设置装备摆设妨碍和带电设置装备摆设的误操纵;
● 设置装备摆设正常检验后，脱漏东西在开关设置装备摆设内;
● 错误的接线和母线毗连;
● 绝缘老化、机器磨损、过电压、小植物(尤其是老鼠)、尘土、温度、湿度及腐化等情况要素。
1.1.2电弧光的危害
开关设置装备摆设外部距离产生妨碍而发生的电弧光形成开关设置装备摆设中的压力和温度敏捷增长，如不实时切除、将形成以下严重危害：
● 电弧光中心温度相称于太阳外表温度的2倍，约为20000℃，由于过热将招致铜排、铝排融毁气化;
● 电缆融毁，电缆护套着火;
● 过热招致压力上升，使开关设置装备摆设爆炸;
● 开关设置装备摆设猛烈振动，使牢固元件松脱;
● 使上一级变压器接受近间隔短路妨碍打击，妨碍电流发生的电动力大概招致变压器绕组变形产生匝间短路;
● 妨碍发生的弧光以300m/s的速率发作，可摧毁途中的任何物质，若涉及站内直流体系形成全站直流失电，将形成无法补偿的严重丧失;
● 低温灼伤皮肤，强光刺伤眼睛;
● 爆破音振毁伤耳膜，肺脏;
● 爆炸碎片飞射，形成职员伤亡。
电弧光妨碍的危害水平取决于电弧光电流及切除工夫，电弧光发生的能量与成指数纪律疾速上升。
根本原理及特点
1、母线短路掩护的须要性根本原理及特点
1.1 须要性
中低母线产生短路妨碍时，所发生的短路电流对设置装备摆设及职员会形成极大地损伤，下图为典范的电力体系图，一样平常电力体系变压器主掩护有母差掩护，母线以下馈线开关柜局部有综保的速断掩护，但现在国际中高压端母线体系中一样平常不设置装备摆设公用的疾速母线掩护，而是依赖上一级变压器的后备掩护切除母线短路妨碍，如许招致了妨碍切除工夫延伸，加大了设置装备摆设的毁伤水平，毁坏严峻时大概形成变乱的进一步扩展，要挟到体系的波动运转，该题目惹起业内子士的高度器重。
有关专家在宁静质量尺度化反省评价后指出：母线无疾速掩护，毁坏了继电掩护的速动性，必需在符合机遇举行母线掩护改革和美满。为了包管变压器及母线开关设置装备摆设的宁静运转，依据继电掩护疾速性的要求，急迫必要设置装备摆设公用中高压母线掩护。
合肥j9九游会电气技能有限公司(以下简称j9九游会电气)研制的KZMGB母线短路掩护及过电压控制体系接纳弧光检测和过电流检测双判据原理，掩护举措快、牢靠性高。选用疾速继电器出口跳闸工夫为4ms，选用惯例继电器出口跳闸工夫为8ms，远快于传统母线短路掩护，对开关柜外部弧光妨碍总切除工夫为100ms以内。
一样平常变压器后备掩护举措工夫：
●采样20-30ms
●跳闸启动10ms
●延时设定500-1000ms
●断路器举措工夫50-80ms
产生妨碍时总切除工夫最>###=580ms
母线短路掩护举措工夫：
●弧光探测1ms
●过流比力1ms
●输入继电器举措工夫5-8ms
●短路举措工夫为50-80ms
产生妨碍时总切除工夫最少为：1+1+8+80=90ms，一样平常为60ms左右。
当产生母线短路妨碍时，弧光能在1ms内敏捷发生，在燃弧的同时，由于氛围电离的作用，会使左近的电阻敏捷产生变革，弧光电阻将会渐渐靠近0欧姆，妨碍电流将相继产生平方干系的变革，能量公式P=I2t从上述能量积累效应中可看出，弧光的危害，间接与妨碍电流和燃弧工夫有关。如下图所示：
从上图中可以看出，只要总切除工夫小于100ms，才干包管设置装备摆设不受布局性丧失。以下为种种燃弧工夫下对设置装备摆设形成的破坏水平一览表：
1.2根本原理及构成
KZMGB是一个模块化体系，包罗主控单位、电流单位、弧光扩展器和弧光单位、体系布局图如下：
由于设置装备摆设模块化，体系合适于种种差别场所的电弧光掩护使用, 从只要一个主控单位的复杂体系，到包括多个单位能用于选择性电弧光掩护的庞大办理方案。
体系接纳光纤星型毗连方法，主控单位和电流单位、主控单位和弧光单位、主控单位和弧光扩展单位、弧光单位和弧光扩展单位之间接纳单模通讯光缆毗连。
主控单位和弧光探头、弧光单位和弧光探头之间接纳公用光缆毗连。本体系经过主控单位和站内监控体系通讯，主控单位可选配2路以太网或2路CAN网，通讯规约支持部颁IEC60870-5-103尺度，可利便地接入站内综自体系。
体系原理阐明
变低开关与馈线开关母线室，母线上其他距离(PT柜、断绝柜等)属于母线范围。每个距离安置弧光传感器，间接或经过扩展器接入主控单位;变低、分段开关CT间接或经过电流单位接入主控单位;主控单位间接或经过电流单位跳变低、分段开关。
◇体系排列运转：
若d1地位产生妨碍，I母联系关系弧光传感器(S10…S1n)监测到弧光举措，且1#变低电流判据满意，则I母地区弧光掩护举措，跳1#变低开关(Q2)，切除I母妨碍，若划定工夫内妨碍未切除，则启动弧光失灵掩护，跳下级开关(Q1);
若d2地位产生妨碍，II母联系关系弧光传感器(S20…S2n)监测到弧光举措，且2#变低电流判据满意，则II母地区弧光掩护举措，跳2#变低开关(Q4)，切除II母妨碍，若划定工夫内妨碍未切除，则启动弧光失灵掩护，跳下级开关(Q3);
◇体系并列运转：
由1#变带两段母线运转时，若d1地位产生妨碍，I母联系关系弧光传感器(S10…S1n)监测到弧光举措，妨碍电流由1#变低流向妨碍点d1,而分段开关无流，1#变低电流判据满意，分段开关电流判据不满意，因而只要I母地区弧光掩护举措，跳1#变低开关(Q2)，分段开关弧光掩护不动;若划定工夫内妨碍未切除，则启动弧光失灵掩护，跳下级开关(Q1)。若d2地位产生妨碍，II母联系关系 弧光传感器(S20…S2n)监测到弧光举措，妨碍电流由1#变低颠末分段开关流向妨碍点,1#变低和分段开关的电流判据均满意，由于1#变低电流只联系关系I母上弧光传感器(S10…S1n),分段开关电流联系关系I母、II母上一切弧光传感器(S10…S1n、S20…S2n)，故分段开关的弧光掩护举措，跳开分段开关(Q5)，切除II母妨碍，I母仍旧处于运转形态，完成体系有选择性的跳闸，若划定工夫内妨碍未切除，则启动弧光失灵掩护，跳下级开关(Q1或Q2)。异样由2#主变带两段母线运转时状况同上近述。
1.3次要特点
1.3.1选择性：弧光掩护体系综合弧光掩护和高速通讯网络技能，吸取弧光掩护、失灵掩护和电流掩护的特点，是一种基于选择性的疾速掩护体系;
1.3.2牢靠性：
◇良好的电磁兼容功能:弧光传感器接纳无源设计;一切单位之间均接纳光纤毗连，弧光信号经过光纤进入弧光收罗单位，光电转换在收罗单位内完成。整个体系可经过国标及IEC最初等级电磁兼容实验，可以使用在种种庞大的电磁情况中;
◇多重判据：弧光掩护举措判据为弧光和电流，体系可以整定为只检测弧光、同时检测弧光和过流两种方法，检测光强和电流门槛可整定，过电压控制局部跟母线短路掩护局部是互相通讯，相反相成[xiàng fǎn xiàng chéng]的，母线短路掩护的失灵掩护必要过电压控制体系提供的零序电压信号，过电压控制体系经过母线短路掩护提供的相电流信号也可以多一个判据，如许相互的判别都能充足正确，进一步进步安装牢靠性;
1.3.3敏捷性：KZMGB母线掩护体系具有频谱辨认功效，可以正确辨认电弧光特性光谱，无效区分一样平常事情情况中的反射阳光、照明灯光、检验用手电光等种种光源，制止其他光源对弧光掩护体系的搅扰，进步掩护安装举措的敏捷性;
1.3.4速动性：可以选择电磁继电器和固态继电器两种出口，电磁继电器时出口工夫不凌驾8ms,固态继电器时出口工夫不凌驾4ms,远快于传统母线掩护;
1.3.5智能化数据接口：可选配2路以太网或2路CAN网，可接入GPS同步对时，自顺应IRIG—B款式或秒脉冲方法;通讯规约支持IEC61850和IEC60870-5-103尺度，支持数字化历程层IEC61850-9-2(SMV)和GOOSE高速通讯，满意数字化厂站必要，顺应智能电网将来开展趋向。
2、过电压控制体系的须要性原理及特点
2.1须要性
我国3~35kV体系存在如下几种过电压：断路器开闭举措历程发生的操纵过电压、单相接地时发生的弧光过电压和雷击时发生的大气过电压、谐振过电压等。现在尚无针对这些过电压的完备掩护方案，常常会产生电缆放炮、电念头绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器废弃等变乱。此类变乱产生的缘故原由，除了与体系中装设的过电压掩护器产品的功能有干系外，体系自己的庞大性对过电压有偏重要的影响，关于差别的体系，利用过电压掩护产品时必要思索体系输电线路的范例、输配电线路的网络布局、负载的性子和体系的接地方法等。
针对云云庞大的体系，难以伶仃的利用某种或某几种过电压掩护产品来片面克制种种范例的体系过电压，如避雷器、组合式过电压掩护器、消弧线圈及种种原理的消弧安装以及PT消谐器等。只管在这些体系中装设种种过电压掩护产品，但因产品掩护特征不克不及很好的婚配，而无法彻底无效地克制体系过电压，统一体系中装设差别厂家的过电压掩护器产品更是云云。
针对现在中高压体系过电压防治的近况，j9九游会研制消费了配电KZMGB母线掩护及过电压控制体系，该安装可补偿体系中过电压掩护元件及安装的不敷，提拔了体系的过电压掩护程度。
过电压是构成电力体系母线短路一个紧张缘故原由，KZMGB母线短路掩护及过电压控制体系不但可以防备因种种过电压惹起的母线短路，同时在构成短路之前能把体系过电压限定在2.5倍相电压以内，加重对设置装备摆设的破坏。
2.2事情原理及特点
1、KZMGB接纳j9九游会研制的公用过电克制制掩护安装，可以克制过电压尖峰，该安装接纳静态电阻氧化锌阀片，可以很大水平低落残压值，而且可以消弭体系过电压时所发生的少量能量，无效的包管了安装的本身宁静，而且接纳了特有的技能，可同时消弭体系中的谐振过电压、断线过电压等;
2、KZMGB接纳了j9九游会专有技能，能与体系中的过电压掩护器及消弧安装等共同利用，愈加美满了体系中种种过电压掩护器的宁静题目，并进一步优化了体系运转，可以更好的消弭体系过电压掩护去世区。
3、KZMGB能基本的办理体系单相接地、谐振等要素而形成PT废弃变乱、无效的包管了电力体系的掩护、丈量变乱的产生;
4、KZMGB利用了j9九游会特有综合控制安装，可以将体系中的PT断线，过电压、低电压、失压、谐振等变乱举行正确的判别处置;
5、KZMGB具有当体系呈现PT断线、过电压、低电压、失压妨碍时，则安装输入响应的开关量接点信号，用于报警;
6、KZMGB具有妨碍影象功效，可完成近来20次汗青妨碍记载;
7、中文液晶表现，菜单式操纵，利便利用;
8、KZMGB可以代替传统的PT柜，性价比极高。
布局表示图
