浅谈高压配电柜综合保护器的技术特点与应用
2018-01-02吴志南
吴志南
摘 要:高压配电柜综合保护器的设计与使用,需要根据不同的需求进行对比分析,综合保护器的种类繁多,基本功能基本相同,但是具体不同产品具备不同的特点,文章以XJ-1001数字式、XJ-1002数字式为例简要说明下技术特点。
关键词:高压;配电柜;综合保护器;技术特点
1.配电柜的结构对电气设计的重要性
在电气设计与电气成套中,配电柜的结构与型号的选择是必不可少的工作。目前,用于低压与中压系统中的柜型可谓百花齐放,目不暇接,如何选择一个合适的柜型,是一个不可回避的经济技术问题,选用合理,做到既满足使用要求,又节约投资。因为配电柜的壳体价格差别很大,合理的选用会带来较大经济效益,选择配电柜的壳体也有性价比问题。另外,选择的合理,还会做到柜内元件与配电柜壳体很好的配合,使元件布置及布线合理、紧凑美观。
2.高压配电柜特点
高压开关柜按断路器安装方式分为固定式和移开式(手车式)。目前常用的固定式为XGN15-12 及GG-1A 型,移开式高压柜是KYN28 型。
2.1 GG-1A 柜的特点
该柜型用边角钢焊接基本结构骨架而成,其它门、面板、侧板及隔板均为薄钢板制成,其上安装监视仪表,指示继电器及操作元件,前左上部为仪表门,电度表等;左中部安装操动机构,为操作板,安装二次回路端子排在操作板右侧地长门内,及柜内照明灯,右侧为上下两扇门检修电气设备时由此可进入,由隔板将柜内分隔为上中下三部分,下部为电缆室,内装下电缆和隔离开关,中部为断路器室供安装电流互感器和断路器,上部为母线侧隔离开关和主母线。也可装联络母线。柜内装设操作机构与真空断路器为一体的组合电器或真空断路器,具有点寿命和机械寿命长,灭弧能力强,无爆炸和火灾危险等优点,同时也有完善地“五防”功能。
2.2 XGN15-12 柜的特点
XGN152-12符合国家标准《3~35KV 交流金屬封闭开关设备》,是新一代的高压电器成套产品,也具有“五防”强制闭锁功能,该产品具有体积小,仅普通开关柜体积的60%,吸收了国外先进技术,断路器性能好、可靠性高的特点,可满足额定电流630~3150A,额定电压3.5~12KV,防护等级达到IP2X,操作方式也有弹簧储能式或者电磁式供用户选择。
2.3 KYN28 柜的特点
结构上是由手车和柜体两大部分组成,柜体分别间隔成四个独立的隔室,由金属隔板冲压组装而成:电缆室、手车室、母线室、仪表室。手车分为PT 手车、断路器手车、计量手车等。KYN28 柜的一次电气元件是由接触器或真空断路器、CT、PT、变压器、高压熔断器、铜排、绝缘件及高压电抗器等组成,二次电气元件主要包括综合保护装置或继电器、空气开关、仪表、信号灯、转换开关和按钮等。因为手车是中置式的,可以推入和抽出,就使得KYN28 柜具备的“五防”联锁功能,以及整个一次系统有一个安全的断开点,都保证了断电、送电、检修的安全性,而且,手车一般都满足互换性,更方便了试验和维修。
3.高压配电柜综合保护器的技术特点
综合保护装置,是一种接于电路中,对电路中的不正常情况(电路短路、断路、缺相等)起到保护作用的装置。由于综合保护器的技术特点较为繁多,现在以XJ-1001数字式、XJ-1002数字式为例简要说明下技术特点。
3.1 XJ-1001数字式线路保护测控装置
3.1.1特点
(1)超小型化设计,安装方便,可以集中组屏,也可以在开关柜就地安装。
(2)封闭型机箱,强抗干扰设计,适用于恶劣环境,可靠性高,符合IEC电磁兼容标准。
(3)电源、操作回路交直流两用。
(4)超低功耗。
(5)可实现远方定值整定和修改。
(6)事件顺序记录并上传SOE事件。
(7)汉字液晶显示,键盘操作。
3.1.2通讯功能
标准RS485通讯接口,适用范围,适用于10kV及以下电压等级变电站、发电厂、配电室的进出线路。可集中组屏,也可在开关柜就地安装,全面支持变配电所综合自动化系统。
3.1.3功能配置
(1)电流速断保护
(2)过压保护
(3)低压保护
(4)零序过流保护。零序电流保护中,中性点直接接地系统发生接地短路,将产生很大的零序电 流,根据零序电流分量构成保护,可以作为一种主要的接地短路保护。
(5)两段过电流保护。第一段为不带时限的电流速断保护;第二段为带时限的过电流保护。
3.2 XJ-1002数字式电容器保护测控装置
3.2.1 特点
(1)超小型化设计,安装方便,可以集中组屏,也可以在开关柜就地安装。
(2)封闭型机箱,强抗干扰设计,适用于恶劣环境,可靠性高,符合IEC电磁兼容标准。
(3)电源、操作回路交直流两用。
(4)超低功耗。
(5)可实现远方定值整定和修改。
(6)事件顺序记录并上传SOE事件。
(7)汉字液晶显示,键盘操作。
3.2.2通讯功能
标准RS485通讯接口
3.2.3功能配置
(1)速断
(2)过电压
(3)两段过电流。动作电流整定值较小,动作时间通常为0.5秒,又称“ 过流保护 ”,主要用于应对本条线路末端 短路故障 并作为下一段线路故障的后备保护。
(4)不平衡电流保护。不平衡电流保护是指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致,且幅值差超过规定范围。
4.结束语
目前配电柜的型号繁多,光低压抽出式配电柜就有几十种之多,电气设计人员在电气设计时,有时无所适从,因此对各种配电柜的壳体的优劣、性能及特点进行梳理显得比较重要。如何正确选择配电柜的壳体规格及型号,需要根据项目的实际情况,参数进行优化选择,针对不同的需求选用不同的产品。
参考文献:
[1] 韩媛媛等.基于STM32F103的光伏电站智能直流汇流箱监测单元的研究[J].陕西电力.2017(06)
[2] 安永帅等.新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发[J].电力系统保护与控制.2017(08)
[3] 黄伟等.一种可自适应多通信模块的智能电表设计[J].陕西电力.2017(02)
[4] 王小强等.基于VME总线的柔性直流输电系统阀控系统设计[J].电力系统保护与控制.2017(01)
[5] 邵璞等.全相位-混合基FFT在相量测量装置中的实现[J].电力系统保护与控制.2016(20)