产品介绍

HBXH系列智能型消弧及过电压保护装置使用说明书

一、 消弧装置的构成及主要元件的作用

装置（以下简称装置）的柜体结构如图1所示。装置的主要元件及其作用如下：

                                图1

1. 电压互感器为装置提供被保护系统的二次电压和辅助二次电压信号,亦可为继电保护装置和仪表提供电压信号。

2. 微机综合控制器

根据电压互感器提供的信号，判断故障类别（PT断线、金属接地、弧光接地）和相别，向控制室或上位机发出故障通讯信号，当发生弧光接地时向故障相真空接触器发出合闸命令。

3. 交流真空快速接触器

在接到微机控制器的动作命令后快速完成合闸动作，使弧光接地故障快速转化为金属性接地。

4. 三相组合式保护器

将相对地和相与相之间的各种过电压限制在设备绝缘允许的较低的水平。

5. 高压隔离开关

用来控制装置的投运和退出，在装置需要检修或调试时与系统隔离并形成明显的断开点。

6. 高压限流熔断器组件

当由于装置内部故障或人员误接线等原因导致装置误判断时，可在1～2ms之内快速实现截流，并将装置退出，避免造成两相短路的后果。

7. 零序CT和接地电流表

在装置动作时，通过接地电流表可较准确地读出系统的接地电容电流。

一、 装置的型号、主要技术参数及一次系统接线

1. 装置的型号及其意义

装置的型号为：

2. 装置的主要技术参数

额定电压（kV）：6、10、35

3.   装置的一次原理接线图

装置的一次原理接线如图2所示。该图可作为本装置的图标，表示在电气一次系统接线图中。

一、 装置的工作原理

正常运行时微机综合控制器不断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，PT辅助二次的开口三角电压立即由低电平转为高电平，微机综合控制器启动中断，并根据PT二次电压的变化，判断故障类型和相别。

如果是PT单相断线故障，则装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

二、 装置的现场安装调试与投退操作

 1．现场安装注意事项

 1.1 装置一、二次设备的现场安装工作，由用户负责。若用户要求，我公司可以提供技术指导。

 1.2 主母排对地、不同相母排之间应不小于不同相带电导体之间的电气距离，否则应加装相间隔板或套热缩套管。

1.3 装置中的三相组合式过电压保护器，在搬运和安装过程中严禁手提电缆。 过电压保护器的各相电缆之间应不小于不同相带电导体之间的安全距离。过电压保护器的任一相电缆不得沿着其它相母排敷设，与不同相母排之间应不小于不同相带电导体之间的安全距离。

1.4 装置在现场做整体耐压试验之前，应将过电压保护器电缆从母排上断开，并切断微机综合控制器和真空接触器的控制电源。

1.5 在现场安装过程中，对主回路的高压限流熔断器和PT高压侧的高压熔断器等元件应小心轻放，避免损坏。

2. 装置的现场调试项目和标准

2.1 主回路、控制回路和辅助二次回路工频耐压试验

表1   消弧装置一、二次回路工频耐压值                 单位：kV

额定电压 （有效值）

设备电压（有效值）

1min工频耐受电压（有效值）

控制和辅助二次回路1min工频耐压（有效值）

对地、相间及普通断口隔离断口67.2323521012424823540.5851102用2500V摇表测试主回路绝缘电阻不低于500MΩ，控制和辅助二次回路用2500V摇表测试绝缘电阻不低于10MΩ，方可进行工频耐压试验，加压标准与时间见表1。

2.2  过电压保护器绝缘电阻测试和工频放电试验

     用2500V摇表测试主回路绝缘电阻不低于500MΩ，分别对 过电压保护器的AB、BC、BD、CA、CD、AD施加试验电压。试验时将20A的数字                                                         电流表（或数字万用表电流档）串入 TBP的接地端。 过电压保护器放电时数字电流表会立即发生跳变，此时应立即切断电源并读取 过电压保护器放电电压值。 过电压保护器的工频放电电压超出表2规定的范围时，应与本公司联系处理。

表2   过电压保护器工频放电电压值

额定电压（kV）	6	10	35
持续运行电压(kV)	7.6	12.7	42
工频放电电压(kV)	12.60～16.80	20.88～27.84	64.80～86.40
端子间绝缘电阻(MΩ)	500MΩ/2500V（参考值）

2.3 FU组件及PT高压侧熔断器测试

    用万用表电阻档测试FU组件中的高压限流熔断器FU应导通；

    用万用表电阻档测试PT高压侧熔断器阻值应符合要求。

2.4 装置的模拟试验

用本公司的专用模拟测试仪，向装置施加试验电压。

做PT断线时的加压数值及装置面板显示情况见表3，同时装置相应的输出信号接点应接通。

表3   消弧装置模拟PT断线试验输入电压信号数值     单位：V

故障相别	Ua	Ub	Uc	面板显示
a相断线	<18	50	50	A  PT断线
b相断线	50	<18	50	B  PT断线
c相断线	50	50	<18	C  PT断线

做单相金属接地和单相弧光接地试验时的加压数值及装置面板显示情况见表4，同时故障相的真空接触器动作，装置相应的输出信号接点应接通。

表4  消弧装置模拟接地试验输入电压信号数值        单位：V

故障相别

金属接地

弧光接地

U_aU_bU_c面板显示U_aU_bU_c面板显示A相<78585A金属接地>78585A弧光接地B相85<785B金属接地85>785B弧光接地C相8585<7C金属接地8585>7C弧光接地模拟瞬间弧光接地时，真空接触器打开后不再合闸；模拟永久性接地时，真空接触器打开后将再次动作(具体方法为试验电压信号保持，通过微机综合控制器按钮操作使接触器分闸，由于动作条件依然具备，模拟试验故障相接触器将再次合闸)。

2.5 装置的整组动作及闭锁试验

    装置通入工作电源，隔离开关断开时微机控制器面板显示“停运”字样和当前时间。

分别将A、B、C相的FU撞杆抬起模拟熔断器熔断，装置面板应分别显示：

“A相熔断”、“B相熔断”和“C相熔断”。

操作微机综合控制器装置面板上的按键合、分各相接触器，应准确动作。

在一相真空接触器合闸时，操作微机综合控制器装置面板上的按键使其他两相真空接触器合闸时，应在已合闸的真空接触器分闸后才合闸。

2.6 装置的投运试验

检查保护装置各部均正常后，投入控制器工作电源，面板应显示“停运”及当前时间；

确认控制器工作正常、面板显示正确后，投入装置的隔离开关，面板显示应“投运”及当前时间；

2.7 装置的投运和退出操作

2.7.1装置的投运操作

   a、装置投运前应检查柜内无灰尘杂物，各元件表面清洁无污秽，所有外部接地线已拆除，所有熔断器组件已正确牢固安装，过电压保护器已正确连接，隔离开关处于分闸位置；

   b、检查装置控制电源已投入，三相真空接触器均处于分闸状态，消弧控制器显示‘停运’和当前时间；

   c、检查PT二次电压回路的空气开关处于分开状态，面板上的消弧投退开关处于‘消弧退出’位置；

   d、在一次母线带电冲击试验合闸前投入隔离开关，此时消弧控制器应显示‘投运’和当前时间；

   e、装置一次回路高压带电后柜内应无异常响声和放电声音，用万用表在PT二次回路空气开关上端测量三相相电压应在60左右，线电压应在100V左右，开口三角零序电压应不大于3V；

   f、高压母线冲击完毕正常带电且PT二次电压输出正常后，投入PT二次回路空气开关，各个间隔的仪表电压显示应正确无误；

   g、将面板上的消弧投退开关置于‘消弧投入’位置。

2.7.2装置的退出操作

   a、装置退出前检查三相接触器均处于分闸状态，消弧控制器显示‘投运’和当前时间；

   b、检查接地电容电流表指示为零；

   c、拉开隔离开关，此时消弧控制器应显示‘停运’和当前时间；

   d、拉开PT二次回路空气开关；

   e、将面板上的消弧投退开关置于‘消弧退出’位置；

   f、 如需进入装置柜内检修，则需经过‘验电’、‘放电’、‘挂地线’后方可进入柜内。

一、 装置的运行、维护与检修

 1、装置运行中的检查项目

检查装置微机控制器面板显示是否正常（‘投运’和当前时间）；

检查盘上仪表指示是否正常；

装置运行中有无异常声音和放电声音。

2、装置异常运行的处理

2.1 面板显示异常

     a、应检查PT二次回路及输出电压是否正常，PT二次回路空气开关是否有跳开(熔断器是否熔断);

     b、如微机控制器面板无显示，检查微机控制器工作电源（AC220V/DC220V/DC110V）是否正常，控制器电源线是否松动。

     若上述检查未发现异常，则与本公司技术人员联系。

2.2 装置运行中有异常声音

     应仔细检查辨认是电磁声音、机械震动声音还是放电声音，同时测试PT二次输出电压分析判断是铁磁谐振、绝缘不良或系统故障等引起，根据不同原因采取相应措施。

3、装置动作后的处理

3.1 装置故障报警后的处理

     装置故障报警后，可先按照装置异常运行时的处理方法进行检查，若未发现异常，则与本公司技术人员联系。

3.2 装置发出PT断线信号时的检查处理

    检查微机控制器PT二次回路电压输入是否正常，如正常则为微机控制器故障，如PT二次回路电压符合PT断线告警条件根据装置面板上显示的故障相别,检查PT高压侧熔断器是否熔断，PT一次回路是否良好。

3.3 装置发出金属接地信号时的检查处理

    检查微机控制器PT二次回路电压输入是否正常，如正常则为微机控制器故障，如PT二次回路电压符合单相金属接地告警条则件利用自动选线装置或人工选线，参考装置面板上提示的故障相别,选出故障线路。当故障线路被切除或故障消失后，装置自动恢复到正常工作状态。

3.4 装置真空接触器动作后的检查处理

    当系统发生单相弧光接地时，故障相真空接触器将动作，控制器面板显示‘×相弧光接地’和当前时间，同时发出接地告警无源节点，值班人员接到故障告警后，应及时通过微机控制器面板‘复归’按键使故障相接触器分闸（在复归操作前应当读取并记录电流表指示的接地电流值，检查FU组件中是否有撞杆弹出，调出并记录微机控制器的故障记录）：

若是瞬间故障，则真空接触器打开时故障已经消失，装置自动恢复到正常工作状态；

若是永久故障，则故障相真空接触器将再次动作，此时应做如下检查处理：

根据自动选线装置或人工选线的选线结果及装置的记录数据进行处理。若故障线路暂时不具备停电条件，则可先进行转移负荷的倒闸操作，此时由于装置处于动作状态，故障点的电弧已经熄灭，非故障相的弧光接地过电压被限制在线电压的水平，不必担心系统运行的安全问题。

当故障线路被切除或故障消失后，可通过装置面板上的操作按纽将装置复位，也可通过计算机监控系统或后台终端将装置复位。

3.5 高压限流熔断器FU熔断时的处理

    若高压限流熔断器FU的撞杆已经弹出则表明熔断器已经熔断，此时应做如下检查处理：

    检查系统电容电流是否过大（可根据系统内运行的配线电缆或架空线的规格和长度估算）；

    调阅装置的故障记录，并检查现场，看是否在装置动作时系统发生了不同相的相继接地故障；

    检查PT高压侧熔断器是否完好，看系统是否发生了铁磁谐振。

    若是发生了不同相的相继接地故障，或系统发生铁磁谐振，则可先用备品将损坏的FU更换下来，使装置恢复运行，然后联系本公司补充备品。

若系统电容电流过大，或没有找到FU熔断的原因，则应与本公司技术人员联系并作进一步分析。

4、装置的检修

4.1 安全措施

     装置检修前或装置动作后更换易损件之前，须做好下述安全措施：

    a、检查真空接触器在分闸位置，切断装置的工作电源；

    b、拉开装置的隔离开关，分开PT二次回路空气开关；

    c、完成停电、验电、装设接地线等保证安全的技术措施；

    d、取下PT高压侧熔断器；

    e、取下高压限流熔断器FU，并用导线取代之；

  f、拆除 过电压保护器引线电缆；

g、紧固柜内各部件螺丝并清除柜内污秽及灰尘。

4.2 装置正常检修时的检查项目

    装置1～2年检查一次，或随母线等设备一同检修。正常检修时可进行如下检查试验：

    a、装置一、二次回路的绝缘电阻测试及工频耐压试验；

    b、 过电压保护器的绝缘电阻及工频放电电压测试；

    c、高压限流熔断器FU的通断试验，有条件时可测试直流电阻值；

    d、通过装置面板上的操作按纽进行真空接触器的合分试验（具体方法参照微机控制器说明书）。

4.3 装置故障修复后的检查

a、当装置更换微机控制器或更换微机控制器的部件后，应采用专用模拟测试仪进行模拟试验，试验方法与试验标准见第三项第2.4条。

b、若用户暂时没有专用模拟测试仪，也可根据本装置的原理用调压器、隔离变、电压表等临时组成试验设备。

c、当装置更换真空接触器或更换真空接触器的部件后，应按照第三项第2.5条的要求进行真空接触器的动作试验，有条件时真空接触器应在90%额定工作电压下做动作试验。

二、 装置运行中与所在系统的配合

如一个变电所设有两段母线且设有母联开关，每段母线均配有消弧装置，则两段母线在分列运行时，由每段母线所配的 消弧装置负责本段母线所辖配电范围内的单相弧光接地保护。当两段母线并列运行时（母联开关合闸），应当将其中一台 消弧装置消弧动作功能退出（如 消弧装置作为母线PT柜则保留PT功能，将消弧投退开关置于‘消弧退出’位置；如不作为母线PT柜则可直接拉开隔离开关将 消弧装置退出），保留一台 消弧装置的消弧动作功能即可。