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電力技術
消弧線圈電容電流多大合適檢驗裝置
時間：2022-09-18
中試控股技術研究院魯工為您講解：消弧線圈電容電流多大合適檢驗裝置
中試控股 ? 塑造中國制造的優質品牌
30多年專業制造：ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀
消弧線圈成套裝置目前已經普遍應用于各大變電站、電廠等配電現場。消弧線圈的作用就是在系統發生單相接地故障時，補償系統電容電流，從而抑制過電壓的產生。系統正常運行時，消弧線圈經阻尼電阻接地，防止系統諧振的發生，系統發生單相接地故障時，阻尼電阻的分壓使壓敏電阻動作并通過自觸發方式將其旁路晶閘管觸發導通，使得消弧線圈直接接地，起到補償作用，可見旁路晶閘管是否可靠動作直接決定了消弧線圈的補償作用。
10kV或者35kV系統發生單相接地故障時，消弧線圈能否起到補償作用，直接決定于旁路晶閘管能否可靠觸發導通，同時消弧線圈控制器計算精度及發出調檔指令正確與否也直接決定了消弧線圈的補償性能。
目前消弧線圈在出廠、安裝及投運后都缺乏對整個消弧線圈成套裝置綜合性能評估的技術手段。針對上述現狀，中試控股在充分研究消弧線圈運行原理及控制器工作原理的基礎上并結合大量實驗數據據及現場經驗總結研發了集晶閘管動作特性測試及消弧線圈裝置特性測試等多種功能于一體的多功能高精度測試儀器—ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀，儀器為一體化結構，操作簡單，便于攜帶。
ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀簡介
消弧線圈成套裝置目前已經普遍應用于各大變電站、電廠等配電現場。消弧線圈的作用就是在系統發生單相接地故障時，補償系統電容電流，從而抑制過電壓的產生。系統正常運行時，消弧線圈經阻尼電阻接地，防止系統諧振的發生，系統發生單相接地故障時，阻尼電阻的分壓使壓敏電阻動作并通過自觸發方式將其旁路晶閘管觸發導通，使得消弧線圈直接接地，起到補償作用，可見旁路晶閘管是否可靠動作直接決定了消弧線圈的補償作用。
10kV或者35kV系統發生單相接地故障時，消弧線圈能否起到補償作用，直接決定于旁路晶閘管能否可靠觸發導通，同時消弧線圈控制器計算精度及發出調檔指令正確與否也直接決定了消弧線圈的補償性能。
目前消弧線圈在出廠、安裝及投運后都缺乏對整個消弧線圈成套裝置綜合性能評估的技術手段。針對上述現狀，中試控股在充分研究消弧線圈運行原理及控制器工作原理的基礎上并結合大量實驗數據據及現場經驗總結研發了集晶閘管動作特性測試及消弧線圈裝置特性測試等多種功能于一體的多功能高精度測試儀器—ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀，儀器為一體化結構，操作簡單，便于攜帶。
ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀特點
1、全觸摸超大8寸彩色液晶顯示
操作簡單，儀器配備了高端全觸控式8寸彩色液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業培訓就能使用，是目前非常理想的智能型測量設備。
2、實時顯示電壓波形
晶閘管動作特性測試時，中試控股儀器能夠實時顯示儀器輸出和晶閘管上的電壓波形。試驗人員從波形圖上就能夠非常清楚的判斷出晶閘管的動作。
3、自動手動兩種測試模式
晶閘管動作特性測試時，儀器能夠提供自動和手動兩種測試模式。自動模式能夠快速準確找到晶閘管的動作閾值。手動模式方便試驗人員仔細觀察晶閘管動作時的電壓波形變化。
4、3C0調節范圍大
消諧裝置特性試驗時，3C0電容的調節范圍非常廣，可以從10uF到100uF，足以滿足絕大部分試驗現場的需求。
5、一體化結構，體積小、重量輕
儀器內部高度集成化，中試控股為試驗提供了一種最為簡單便捷的試驗手段。
ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀技術參數
1、使用條件 -20℃ ~ 50℃ RH＜80%
2、工作電源 AC 220V±10%
3、晶閘管測試電壓 范 圍 0-800V
分 辨 率 0.1V
精 度 ±（1%讀數+0.5V）
4、晶閘管動特性測試能夠實時顯示電壓波形
5、晶閘管動特性測試能夠提供自動和手動兩種模式
6、消諧裝置測試電壓 范 圍 40V
分 辨 率 0.1V
精 度 ±（1%讀數+0.5V）
7、消諧裝置測試電流 范 圍 0-2000mA
電容電流范圍：200A，級差20A
分 辨 率 0.1mA
精 度 ±（1%讀數+0.2mA）
8、3C0電容調節范圍 10uF-100uF
9、主機外型尺寸 320（L）×270（W）×140（H）
10、主機重量 6kg（不含測試線/中試控股）
ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀（圖片）
63.在一個實施例中，電容控制板5板包括第一主控mcu7、第一電源管理模塊6、通訊模塊、第一電容測量模塊和電容投切轉換模塊。第一主控mcu7以stm32f072c8t6芯片作為嵌入式處理器。第一電源管理模塊6將輸入的12v電源轉換為主板芯片工作的5v電源與3.3v電源。通訊模塊將采用rs485通訊總線，用來跟外部的測控主板1通訊，電容切換模塊采用宏發
繼電器與薄膜電容組成10路電容的投切。可以完成1200uf的任意電容的切換。步進為1uf，并且設有放電電阻，保護測量電容過程中對電子器件的危害。
64.在一個實施例中，測控主板1通過rs485總線讀取程控電源4中電壓電流以及狀態位，并且可以控制程控電源4的開機與停機。通過繼電器驅動控制繼電器投入與切除電容。
65.在一個實施例中，測控主板1以stm32芯片為核心輔以其他外圍設備實現，對外提供模擬信號采集接口、電容投切的開關量輸入接口、320240液晶顯示接口、按鍵控制接口、指示燈顯示接口。按鍵板實現3x3按鍵信號旋轉編碼器的輸入用于人機交互。
66.在一個實施例中，消弧線圈測試裝置的模擬電源采用高精度程控電源4，模擬系統電容采用高壓播報莫電容，投切電容開關采用工業級功率繼電器，將投切的電容值通過開關量信號接入主控單元cpu。經電容標定值并根據系統電壓計算出投切的系統電容電流，與控制裝置計算結果進行對比來判斷是否符合要求。arm控制板上電后，完成對測試儀器的初始化并且自檢，通過觸摸屏選擇電壓或者電流測試。選擇電壓測試時候，可以設置電壓幅值、相位、頻率、步進值、投切電容值等；選擇電流測試時候，可以設置電壓幅值、相位、頻率、步進值等。
67.一種利用所述的消弧線圈測試裝置的測試方法包括以下步驟，
68.消弧線圈23設有消弧線圈控制屏20，所述消弧線圈依次串聯第一電流互感器21和第二電流互感器22，所述第二電流互感器22一端為接地端，所述消弧線圈遠離所述第一電流互感器21的一端以及所述第二電流互感器22與接地端之間設有所述消弧線圈的測試接入點，
69.所述程控電源4依次經由電壓輸出繼電器2和電容控制板5電壓輸出到待測的消弧線圈，所述消弧線圈控制屏20顯示的待測消弧線圈反饋的電壓值偏離所述電壓輸出數據超過第一預定閾值，第二主控mcu12發出故障信號；
70.所述程控電源4經由電流輸出繼電器3電流輸出所述電流輸出數據到待測的消弧線圈，所述消弧線圈控制屏20顯示的待測消弧線圈反饋的電流值偏離所述電流輸出數據超過第二預定閾值，第二主控mcu12發出故障信號；
71.按鍵輸入模塊11輸入指令，響應于所述指令，第二主控mcu12生成第一信號發送所述第一主控mcu7，所述第一主控mcu7基于所述第一信號控制電容投切模塊8投入或切除預定電容，所述消弧線圈控制屏20顯示的待測消弧線圈反饋的電容值偏離所述預定電容超過第三預定閾值，所述第二主控mcu12發出故障信號。
72.優選地，第一預定閾值為2.0％，第二預定閾值為2.0％，第三預定閾值為5uf。
73.本發明檢測控制裝置可以測試消弧線圈的電壓、電流、電容準確度且操作簡便。
74.盡管以上結合附圖對本發明的實施方案進行了描述，但本發明并不局限于上述的具體實施方案和應用領域，上述的具體實施方案僅僅是示意性的、指導性的，而不是限制性的。本領域的普通技術人員在本說明書的啟示下和在不脫離本發明權利要求所保護的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發明保護之列。
消弧線圈運行維護和檢修管理規定
1.總則
1.1為了加強消弧線圈設備管理、運行維護管理和檢修管理，特制定本規定。
1.2本規定消弧線圈設備是指消弧線圈成套設備，主要包括接地變壓器、消弧線圈、單相
隔離開關、PT、MOA、PK一10控制屏及控制器、組合柜等設備。
1.3本規定編制依據:
1.3.1國家電力行業標準(DL/T620-1997) 《交流電氣裝置的過電壓和絕緣》;
1.3. 2國家電力行業標準(DL/T572-95)《電力變壓 器運行規程》;
1.3.3國家電力行業標準(DL/T574-95)《有 載分接開關運行維修導則》;
1.3. 4國家電力行業標準(DL/T596-1996)《 電力設備預防性試驗規程》
1.3. 5國家電力行業標準(DL/T684-1999)《繼 電保護》;
1.3. 6國家標準(GB 10229- 88)《電抗器 -消弧線圈》
1.3.7國家標準(GB/T6451-1999)《三相油浸式電力變壓器技術參數和要求》
1. 3.8國家標準(GB 10229- -88)《電抗器 - -消弧線圈》
1.3. 9國家電力國電發[2000]589號《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》
1.4公司系統所屬各供電公司、高壓運行部、變電檢修公司分管運行、檢修工作的各級領
導、變電運行、變電檢修專職和變電站值班人員、開關檢修人員以及工程建設管理部門、設
計部門、施工單位均應熟悉本規定，并認真貫徹執行。
1.5本規定由生產運營部負責解釋。
2.目的和構成
2.1裝設消弧線圈的目的
2.1. 1電力行業標準DL/T 620- 1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規定: 3kV~
10kV不直接連接發電機的系統和35kV、66kV 系統，當單相接地故障電容電流不超過下列數
值時，應采用不接地方式:當超過下列數值又需在接地故障條件下運行時，應采用消弧線圈
接地方式:
a) 3kV~ 10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構成的系統和所有35kV、66kV 系統，
10A。
b) 3kV~ 10kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構成的系統，當電壓為:
1)3kV和6kV時，30A;
2) 10kV時，20A。
c) 3kV~ 10kV電纜線路構成的系統，30A。
消弧線圈接地故障電流不宜超過10A。必要時可將系統分區運行。消弧線圈宜采用過補
償運行方式。消弧線圈接地系統，在正常運行情況下，中性點的長時間電壓位移不應超過系
統標稱相電壓的15%。
2.1. 2消弧線圈對減小故障點的殘余電流、抑制間歇性弧光過電壓及諧振過電壓有較明
顯的效果，對保證系統安全供電能起到顯著的作用。消弧線圈接地故障電流不宜超過
10A。必要時可將系統分區運行。消弧線圈宜采用過補償運行方式。消弧線圈接地系統，
在正常運行情況下，中性點的長時間電壓位移不應超過系統標稱相電壓的15%。
2.1.3消弧線圈自動補償裝置能在線測量系統的電容電流，根據預先設定的系統脫諧度
或殘流，自動調整消弧線圈的檔位，對系統電容電流進行預補償。井能自動打印、記錄
系統單相接地的時間以及各種參數,并能通過綜合自動化系統將各種遙信遙測等信息及
時傳輸至中心站。
2.2消弧線圈自動補償裝置的基本構成
一次設備:接地變壓器(可帶所用變)、消弧線圈、過電壓保護器、單相隔離開關、中
性點PT、CT等，
控制設備:微機調節器、自動調諧控制屏(PK-10屏) 等。
3.職責分工
3.1技術管理:
生技處/部/科
3.2日常運行管理:
調度及運行部門、變電工區
3.3-次設備維護:
高壓試驗
3.4控制設備維護:.
繼電保護
4.消弧線圈設備運行中注意事項
4.1在系統電容電流超過10A時消弧線圈及自動補償裝置應投入運行:消弧線圈和其它電
氣設備一樣，由調度實行統- -管 理,操作前必須有當值調度員的命令才能進行操作:禁止將
一臺消弧線圈同時接在兩臺接地變壓器(或變壓器)的中性點上。
4.2消弧線圈自動調諧裝置應具備數據通信接口與站內監控系統相連接。在后臺機及中心
監控站可觀測消弧線圈的采集的系統的電容電流值、脫諧度，接地變中性點的電壓值、電流
值、接地時接地點殘流等遙測值。
4.3系統的脫諧度應設置在2~16%(可調節)的范圍，或將接地點的殘流設置在5A左右,
且宜采取過補償方式，特殊情況下也可以在系統欠補償或全補償下運行。
4.4系統單相接地時嚴禁操作消弧線圈的隔離開關以及消弧線圈的調壓開關。投入或退出
消弧線圈時應注意操作順序，即消弧線圈的單相隔離開關有閉鎖裝置時可直接操作:無閉鎖
時投入消弧線圈。
4. 5兩段母線均裝有消弧線圈的變電站并列運行時，應將兩臺消弧線圈退出一臺。
4.6當出現兩個或以上變電站拉手運行時，消弧線圈仍應投入運行，運行注意事項請參考
上述第5條，可以采用碰撞方式或-臺自動運行其他手動運行的方式。當出現由外站電源供
進母線并轉供其他負荷時，消弧線圈仍應投入運行。
4.7如控制裝置顯示上限燈閃爍(表示補償電流高于最高補償值)，則應檢查此時電容電
流的數值，若電容電流超出上限值，且殘流小于10A，則消弧線圈繼續投入運行，若殘流大
于10A，則消弧線圈應退出，查看是否最初設計時選擇消弧容量過小，需整改:如控制裝置
顯示下限燈閃爍(表示補償電流低于最低補償值)，則應將消弧線圈退出運行，同時向生運
部匯報。
4.8調度、運行值班人員應知曉整套設備的基本功能，運行值班人員應熟知微機調節器的
面板操作以及巡視內容:脫諧度及殘流是否在設定的范圍以內;有載調壓開關的檔位及動作
次數(累計值);接地變中性點電壓是否正常(一般不超過15%相電壓);微機調節器.上的
電源指示燈是否正常:是否能正確打印接地時的各種參數;以及接地變壓器、消弧線圈運行
是否正常;如是負荷開關控制接地變加熔絲保護，還應經常檢查熔絲的熔斷情況，在操作、
或系統發生接地后必須進行檢查。
4.9運行人員在巡視時發現裝置故障或異常應立即向調度及檢修部門匯報。如果是一-次設
備問題或自動補償裝置出現異常或故障，則將消弧線圈停用，并立即通知廠家查看維修。
4.10對于油浸式設備在日常巡視中必須注意
A.運行無雜音:
B、油位應正常，油色透明不發黑;
消弧線圈成套裝置本體及附件的安裝位置，應在變電站(所)直擊雷保護范圍之內。消弧線圈、阻尼電阻箱、接地變壓器等，均應有標明基本技術參數的銘牌標志，消弧線圈技術參數必須滿足裝設地點運行工況的要求。
消弧線圈、阻尼電阻箱、接地變壓器等均應有明顯的接地符號標志，接地端子應與設備底座可靠連接。接地螺栓直徑應不小于12mm，引下線截面應滿足安裝地點短路電流的要求。消弧線圈裝置的引線安裝，應保證運行中一次端子承受的機械負載，不超過制造廠規定的允許值。
停運半年及以上的消弧線圈裝置，應按有關規定試驗檢查合格后方可投運。消弧線圈裝置投入運行前，調度部門必須按系統的要求調整保護定值，確定運行檔位。中性點經消弧線圈接地系統，應運行于過補償狀態。中性點位移電壓小于15%相電壓時，允許長期運行。
接地變壓器二次繞組所接負荷應在規定的范圍內。運行人員每半年進行一次消弧線圈裝置運行工況的分析。分析的內容包括系統接地的次數，起止時間，故障原因，整套裝置是否正常等，并上報相關部門。
消弧線圈裝置設備評估，是指對消弧線圈裝置設備的運行、維護、在線檢測、試驗、檢修、技術、監督等方面進行綜合評估后確定的設備質量狀態水平。按國家電網頒發的“電力生產設備評估管理辦法”，按照消弧線圈裝置設備的總體情況、運行狀況、存在問題、原因分析等來定期進行消弧線圈裝置設備評估。
各級生產管理部門是消弧線圈裝置設備管理的歸口部門，在消弧線圈裝置設備評估中，對于發現帶有全局性和基層單位，難以解決的技術問題，應及時研究并向上一級單位的生產管理部門反映。
中性點接地電阻柜與建筑物接地電阻的區別
中性點接地電阻柜主要針對單相接地故障，包括金屬接地、間歇性弧光接地。中性點通過接地電阻柜接地，主要目的是針對持續時間較長的單相接地故障，通過故障線路的跳閘實現供電系統的保護，并不是針對所有的系統電壓突變。
無論是什么原因導致的系統過電壓，對系統的破壞都是電壓突變的幅值和波頭陡度，以及過電壓持續的時間，也就是電壓突變的能量。所以，小電阻接地系統是整體保護系統的一個環節，不能代替整體保護體系。
建筑物接地電阻的要求，建筑物的防雷措施及防雷要求中，對接地電阻有明確的規范，避雷器、電纜金屬外皮、鋼管等沖擊接地電阻不應大于10Ω，每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30Ω。中性點接地電阻柜有點非常的多。
中性點接地電阻柜在電力行業中是必不可少的產品。中性點接地電阻是用于降低系統故障電流，從而保護系統設備及維護人員安全。中性點直接接地過程中，系統的故障電流只受到土壤阻抗的影響。此時故障電流會非常高，會損壞變壓器，發電機，電機，線路以及其他系統設備。
中性點接地電阻被接入到中性點和地面之間，來提高接地系統故障時線路的電阻值，從而控制故障電流在一個安全的水平。一套完整并且耐用的接地電阻柜，需要生產廠家設計的實力，同時還需要較為完善的配件來配合。一般包括：柜體、電阻器、電阻柜智能監測保護裝置、隔離開關、電流互感器等。
通常情況下，接地電阻柜可以安裝于發電廠系統、變電所供電系統、工礦、煤礦等地方。根據各大電力系統的經驗總結，接地電阻柜在電力行業是個很必要的存在。
消弧消諧柜裝置的基本功能
當系統發生單相接地時，電壓互感器PT產生的中性點信號U△將由低電平變成高電平，消弧消諧柜接到U△變化的高電平信號后啟動中斷，對Uao、Ubo、Uco的三相信號進行計算處理，判斷相別接地屬性，根據接地屬性消弧消諧柜作出處理：如果接地故障是穩定的金屬性直接接地，則消弧消諧柜僅發出故障相別的指示信號。
如果接地故障是不穩定的間歇性弧光接地，則判定接地的相別，同時發出指令使JZ中對應的一相接地。這時系統由不穩定的弧光接地，轉變成該相穩定的金屬性直接接地，故障相的對地電壓降為零，原接地故障點的弧光消失，其他兩相的對地電壓升高至線電壓。這種狀態是現行規程所允許的。
當發生PT斷線故障時，裝置輸出接點信號，以便用戶對有可能因PT斷線導致誤動作的繼電保護進行閉鎖。裝置動作后，面板顯示故障類型（PT斷線、金屬接地或弧光接地）和相別，同時輸出無源開關量接點信號。消弧消諧柜可將發生在相與相之間和相與地之間的各種過電壓，限制在3.5倍左右。
裝置中的電壓互感器可以向計量儀表和繼電保護提供電壓信號，可取代常規的PT柜。具有追憶功能，可記錄20次事件發生的時間和裝置動作狀態。真空接觸器的一端接母線，另一端直接接地。正常運行時處于斷開狀態，受控制器的控制而合閘。
各相真空接觸器操作回路相互閉鎖，當其中任一相合閘使該相母線接地后，其他兩相中任何一相不會再動作。高壓真空接觸器的作用是當系統發生弧光接地時，使其由不穩定的弧光接地迅速轉變成穩定的金屬性直接接地，從而保護了設備，使其不受損害。
消弧消諧柜是本裝置的核心控制部件，它根據PT提供的Uao、Ubo、Uco和U△的信號來判定故障相別和故障類型（PT斷線、金屬接地和弧光接地），按照預先設置的方式控制高壓真空接觸器。
增值服務
- 三年質保,一年包換,三個月試用
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