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        母線電壓快速保護裝置

        裝置工作原理

        本裝置主要由快速斷路器、智能控制器、微機綜合保護設備、母保阻抗、電流互感器等構成,原理如下圖1所示。電力系統正常運行期間,裝置內部快速斷路器處于合閘位置,整個裝置呈零阻抗狀態,表現為無壓降,損耗,不產生漏磁場,不會對企業其他設備產生干擾。

        當發生短路故障時,智能控制器通過電流互感器實時檢測系統電流,智能控制器采用高速DSP芯片運行專用算法, 2ms內實現故障電流的精確預測并發出快速斷路器的分閘指令,快速斷路器接收分閘指令,8ms內快速開斷短路電流同時投入母保阻抗,使得整個裝置呈阻抗狀態,不僅大幅度降低短路電流幅值,并將母線電壓迅速抬升至額定電壓的90%以上,保證了其他無故障支路敏感負載的正常工作。

        當短路故障排除后,智能控制器通過電流互感器檢測出系統短路故障消除,發出快速斷路器合閘指令,快速斷路器在15ms完成合閘,自動切除母保阻抗,使整個裝置呈現零阻抗狀態,系統恢復初始狀態正常運行。


        裝置適用范圍

        1.作為饋線柜使用

        在新建系統中,使用本裝置替代支路斷路器、支路限流電抗器,當任一支路發生短路時,該支路的本裝置快速投入運行,使得母線電壓維持不變,保證相同母線上其余支路的重要負載可以安全穩定運行。


        在改造系統中,除了上述方案外,也可根據系統實際情況,將本裝置放在易發生故障的負載支路上,當發生短路時,本裝置快速投入運行,母線電壓在極短時間內快速恢復至額定電壓90%以上,維持重要負載穩定運行而不受任何影響,大大提高了供電質量。


        2.作為進線柜使用

         

          在系統中,當任一站中某一負載出現短路故障時,本裝置快速投入運行,保持該站上級母線電壓穩定,從而保證該母線上其余重要負載正常工作。


        3.作為故障隔離柜使用

        串聯在開閉所進線柜前端或者系統饋線柜后端,起到快速隔離故障的作用,同時保證上級供電系統電壓穩定。


        裝置技術優勢

        1.動作速度快:目前市面上普通斷路器固有分閘時間為50ms以上,開斷后燃弧時間為十幾毫秒,微機綜保采集信號與發出命令需要30ms以上,所以整套設備需要100ms以上才能完全切斷短路電流。如此長的晃電時間會導致系統中許多敏感負載出現停機,進而可能引發系統大面積停電事故。

        本裝置采用新型快速斷路器與智能控制器相結合的設計,新型快速斷路器采用獨特的渦流式驅動機構,能快速分斷短路電流,實現分閘時間3.5ms以內,合閘時間10ms以內。智能快速控制器采用先進的DSP算法和相控技術,可在2ms內計算出短路電流及電流過零時刻,并發出指令。以上多重技術合并,保證了整套裝置在15ms內實現短路電流完全開斷,維持電壓穩定,徹底杜絕了晃電的危害,保證了系統其余重要負荷安全穩定運行。

        2.延長相連設備使用壽命、降低造價成本:由于普通開關柜總的開斷時間超過100ms,而裝置開斷時間不超過15ms,大大延長了相連設備與線纜的使用壽命,同時根據熱穩定公式,采用本裝置的線路所電纜的截面積遠小于采用普通開關柜的線路電纜,節約電纜成本總投資40%。

        3.開斷能力強:本裝置中的快速斷路器采用三相分體動作技術,利用對觸頭分斷初始時間的合理控制,確保相控過零開斷,使燃弧時間降到最低,大大增加了設備的開斷能力。

        4.使用壽命長:本裝置采用先進的相控開斷技術,開斷時的燃弧量不到普通斷路器的10%,觸頭燒灼時間短,使用壽命呈級數上升。

        5.性能高可靠:本裝置操動機構采用渦流驅動原理,機械部件少,結構緊湊,動作可靠;電氣部件中所有器件均使用國外原廠進口產品,在強電磁干擾環境下,仍能可靠運行;

        6.動作分散度、合閘無反彈:本裝置采用了直驅式高速渦流驅動技術,保證斷路器的合閘分散度在0.1ms以內,同時斷路器加裝觸頭撞擊緩沖模塊,確保合閘無反彈。

        裝置參數


        技術參數

        母線電壓

        快速保護裝置

        技術參數

        單位

        額定電壓

        12-40.5

        KV

        額定電流

        1250-1600-2000-2500-3150-4000

        A

        開斷電流

        31.5-40-50-63-80-100

        KA

        工頻耐受電壓

        42-85

        KV

        雷電沖擊電壓

        75-185

        KV

        裝置結構示意圖

        圖片.png

        使用環境

         大氣壓力:        80kPa—110kPa;

        通用型海拔高度:     ≤2000m

        高原型海拔高度:     ≤4000m;

        環境溫度:         -40℃+60℃;

        使用場所:   無酸堿腐蝕介質、破壞絕緣等導電介質

        安裝地點:          戶內、戶外

         相對濕度:    日平均相對濕度不大于95%

        污穢等級:         不超過II級

        凡超出上述要求范圍之特殊條件,用戶與廠家溝通協商。

        用戶須知

        1.訂貨時應提供系統參數:額定電壓、額定電流、開斷容量、額定電抗率(限流深度)、布置尺寸、安裝環境,安裝方式及運行方式等;

        2.設備運輸,不得受到嚴重的機械撞擊,不得遭受水汽或有害氣體侵蝕;設備存儲時,應放置在干燥、通風的倉庫內,環境溫度不高于+45℃,相對濕度不高于95%;

         

        技術服務

        本公司根據用戶提供的具體電氣系統參數及電抗器限流深度進行方案設計,并根據實際需求,指派工程技術人員提供現場勘測、督導安裝與調試以及人員培訓等服務。


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