1、智能過電壓綜合抑治柜 SHK-XGB說明書上海合凱電力保護設備有限公司2013 年 11 月概述我國 3-35kV 系統中存在如下幾種過電壓： 斷路器動作過程中產生的操作過電壓、 電容元件和非線性電感在一定條件下產生的諧振過電壓、雷電時產生的大氣過電壓 和單相接地時產生的弧光過電壓等。目前尚無針對這些過電壓的完整的保護方案， 從而會發生電纜放炮、電動機絕緣擊穿、避雷器爆炸和電壓互感器燒毀等事故。此 類事故發生的原因，除了與系統中安裝的過電壓保護裝置的性能有關外，系統本身 的復雜性對過電壓裝置的選擇有著重要的影響，對于不同的系統，選擇過電壓保護 時需考慮系統輸電線路的類型，輸配電線路的網絡結構，

2、負載的性能和系統的接地 方式等。針對如此復雜的系統，難以孤立的使用某種或某幾種過電壓保護裝置來全面抑制 各種類型的系統過電壓，且這些不同廠家生產的過電壓保護產品，因保護特性不能 相互匹配，而無法徹底有效的抑制系統過電壓。針對目前中壓系統過電壓防治的現狀， 我公司研制生產了智能過電壓綜合抑治柜 （簡稱抑治柜，型號為 SHK-XGB ），該柜可消除系統中過電壓保護元件及裝置的保 護死區，優化系統過電壓的保護特性。本裝置中所有的主要器件由我公司針對消弧工況研發、 試驗和生產， 使用了我公 司 3 項專利。 專利號分別為： ZL 2011 2 0205412.0、ZL 2011 2 0203815.1

3、、ZL 2012 2 0721125.X 。產品的功能、特點主要元器件功能高能容能量吸收器 SHK-LEP高能容能量吸收器( SHK-LEP )，能夠有效平緩過電壓的上升前沿并消平電 壓尖峰，并能夠耐受過電壓產生的超大能量， 該專用元件與本公司生產的過電壓 保護器及消弧柜的保護特性相匹配，可以全面消除系統過電壓保護的死區。2ms 的方波電流可以達到 3200A。半導體自限流強阻尼抑制器 SHK-SIDRSHK-SIDR 半導體自限流強阻尼抑制器能夠消除電壓互感器產生的鐵磁諧 振。限制電壓互感器一次繞組的激磁電流突增， 防止因電壓互感器一次繞組電流 增加，熔斷器熔斷后因能量不足不能滅弧引發的母線

4、短路事故。裝置安裝在 PT 中性點與地之間，采用了正溫度技術，利用電阻的阻尼作用， 可破壞其諧振條件，使諧振消除。在正常運行狀態下電阻為0，不改變 PT 的零序回路，因此不會影響互感器的測量精度， 也不會放大中性點不平衡電壓； 在諧 振發生時，電阻趨于乂，相當于互感器不接地，也就破壞了零序諧振回路。防磁飽和式 PT SHK-USPTSHK-USPT 系列防磁飽和式電壓互感器是一種特殊的變壓器，按比例變換 電壓。它被廣泛應用于供電系統中向測量儀表和繼電器的電壓線圈供電， 實現測 量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、 小型化。同時互感器還可用來隔開 高電壓系統，以保證人身和設備的安全。產品采用

5、的勵磁技術， 其主絕緣為樹脂材料， 采取真空澆注后再壓力注射， 保證產品的絕緣性能優良。 確保產品各種工況的用戶單位。 同時產品的抗飽和系 數可以做到 3.5 倍。產品采用了優質硅鋼片，降低工作磁密，從而保證了在最大的過電壓下互 感器不飽和，不會與輸電線路的電容發生諧振。 鐵芯及線圈采用特殊性設計，第3 頁 共12 頁能承受更高的諧振過電壓。產品的抗飽和系數高于GB1207和IEC86的標準要求智能微機控制器 GKLP控制器是本裝置核心控制部件，通過采集的電壓信號，實時顯示系統的三 相相電壓、線電壓，實時對系統的諧波含量進行監測，可以監測到 50 次以下 的諧波含量及顯示系統的諧波畸變率。裝置

6、具有運行故障追憶功能， 顯示最近 20 次歷史故障記錄； 為用戶的安全 運行提供了分析保障。裝置根據提供的電壓信號， 一旦發生 PT 斷線、過壓、欠壓、低電壓、諧振、 弧光接地等現象，智能電壓監測裝置利用DSP高速、重復的數據處理能力實現 傅立葉分析，通過對電壓互感器 PT 的二次電壓進行采集、判斷，及時準確地 對系統各種狀態進行分析，判斷出系統的故障情況，并顯示故障類別，輸出相 應的開關量接點信號，用于報警。同時利用 MCU 的強大邏輯運算能力快速實 現液晶顯示，遠程通信和數據保護等功能。隔離開關或隔離手車 SHK-GLC用來控制裝置的投運和退出，在裝置需要檢修或調試時，與系統隔離并形 成明

7、顯的斷開點。產品特點消除系統過電壓保護死區；吸收大能量的系統過電壓；取代了 PT 柜，性價比高；實時監測母線電壓，具有帶電顯示功能；模塊化設計，結構緊湊，技術先進，高速 DSP 核處理器使運算實時性和動作 準確性得以保證；實時監控系統狀態，對出現的異常運行狀態做出準確判斷，并及時輸出相應 的開關量接點信號，用于報警；工業標準的 RS485 通訊接口，可以向上位機傳送系統的運行狀態；具有良好的電磁兼容性，適合在強電磁干擾的復雜環境中應用； 雙硬件看門狗電路確保軟件運行的可靠性； 液晶顯示，運行狀態清晰，菜單式操作，方便易用； 顯示系統的三相相電壓、線電壓；實時對系統諧波含量進行監測， 可以顯示

8、50 次及及以下的諧波含量 （選配）； 可以實時顯示系統的諧波畸變率，使用戶及時了解系統電能質量狀況，為用 戶安全可靠運行提供了保障（選配） ；消除系統鐵磁諧振的功能；裝置利用了勵磁技術的防磁飽和式的PT,當系統過電壓達到3.5倍時PT也不會飽和，大大降低了 PT 燒毀的事故。產品的原理、構成產品的工作原理抑治柜在正常運行時，柜內智能微機裝置實時不間斷的檢測 PT 提供的電壓 信號，一旦發生PT斷線、過壓、欠壓、低電壓、諧振、弧光接地等現象，智能 微機裝置利用 DSP 高速、重復的數據處理能力實現傅立葉分析，通過對電壓互 感器 PT 的二次電壓進行采集、判斷，及時準確地對系統各種狀態進行分析，

9、判第 5 頁 共 12 頁斷出系統的故障情況，并顯示故障類別，輸出相應的開關量接點信號，用于報警' 同時利用MCU的強大邏輯運算能力快速實現液晶顯示、遠程通信和數據保護等 功能。當系統出現諧振時，抑治柜智能微機裝置根據系統諧振的不同頻率實現快速 消除諧振，并輸出相應的開關量接點，用于報警，并快速實現液晶顯示。抑治柜具有RS485接口，配有標準的Modbus通訊規約，與用戶微機監控系 統實現數據遠距離通訊和數據傳送。產品的構成手車式一次系統圖及構成1. GL隔離手車，2、DXN帶電並示器，3. RD高壓熔斷器也LEP高能容能量吸收器.5、YH-防磁砲和式PT. 6、DR-半導體自限流強阻

10、尼抑制器第#頁共12頁固定式一次系統圖及構成E r|nsaay戰第7頁共12頁第#頁共12頁U GL隔離開關，2. 口須一帶電顯示器：3、ED哥壓熔斷器4、配P高能容能至吸收器 5、YH防磁飽和式PT±氛DR-半導體自限流掘陽尼抑制器圖二產品的適用范圍本裝置適用于335kV中壓電力系統。本裝置可以取代電壓互感器柜、專用避雷器柜等。本裝置適用于中性點不接地、中性點經消弧線圈接地或中性點經高阻接地的電力 系統。產品的技術參數產品的主要參數3610 2035508003200額定電壓kV額定頻率Hz2ms方波電流A智能微機控制器參數:電源電壓：AC/DC 220V +10%第#頁共12頁第

11、#頁共12頁通訊接口： RS485第#頁共12頁通訊協議：Modbus型號規格SHQXGB-口 / -S1:表示隔離手車式結構；S2:表示PT手車式結構；不填表示固定式2ms方波電流額定電壓 智能過電壓綜合抑治柜外形結構整套裝置為固定式或手車式開關柜，外形尺寸可根據用戶要求加工，6kV （或 10kV）仿KYN28柜型，如下圖所示，對 6kV、10kV的柜體，考慮今后用戶檢 修方便，寬度一般不小于 800mm,對于35kV柜體，固定式寬度一般不小于 1800mm,手車式寬度一般不小于1400mm,深度和高度可以按照與其并柜的柜 體尺寸來定。圖三、圖四中尺寸為 6kV、10kV的柜體推薦尺寸。四

12、憐am正視圖i"oiroi左視圖Sb ；i| iII-IJl“1mII鬥H V31Ax *r 9fJIVM-3J取后視圖1、智能由壓監測裝置2、小電遵選竝裝買&數縣電壓表4.潟濕度控制器5.儀表室&輔助開關 7操作機構8、一袂系統標牌9、銘牌10.觀察窗 口、高壓熔新器 也、電壓互感器 地 過電 壓保護器U.隔離開關第9頁共12頁ftH匹觀圖左測觀圖B-afi ,'r!-I 1t1/ zX /目i后觀圖1,隔離手車2.電壓互感器3.過電壓保護器4.高壓熔斷器5.絕緣子6高壓觸頭盒 7高壓指示牌3高壓穿埴罷管9一柜門電礪鉉10,觀察窗11 $8牌12 次菜統標牌

13、 13智能電壓檢測裝直14電壓表15.電纜固定舉“一隔離手車工作位責指示燈 19隔離手車試驗位直指示燈20.電壓轉換開關訂貨須知使用條件環境溫度：-30 C+60 C;大氣壓力：80110kPa;空氣相對濕度：90% (25C) ,50% (40C);海拔高度：v 2000m,特殊高度可根據用戶要求制作；安裝地點應能防御風、雨和防塵設施；使用地點不得有爆炸危險的介質，周圍介質中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導電介 質或氣體，不允許環境充滿蒸氣及含有較嚴重霉菌存在。第11頁共12頁訂貨要求用戶應提供相關的系統額定電壓、 系統最大短路電流， 作為 SHK-XGB 的設計依 據。柜體的尺寸，由我公司工程師

14、設計并經用戶簽字確認以后，方能最終確定。 用戶應明確裝置的功能（包括基本功能和可選功能） ，如有特殊要求應在訂貨時 提出。需要其他額外附件或備件，應在訂貨時注明名稱、規格及數量。生產和檢驗本公司嚴格根據用戶要求進行圖紙的設計及參數選擇。 裝置制造完成后， 除進行 一系列常規出廠試驗外，每臺產品均要在 1:1 試驗臺上，按真實弧光接地工況進行 上百次尋找故障相和選線的試驗，同時還通過了四級防電磁性干擾實驗。檢驗完全 合格后方可出廠，以保證產品各部件和整體的可靠性。安裝、調試、維護本公司負責根據用戶的要求進行圖紙設計及參數選擇， 設備組裝調試完畢后， 由 專業檢測人員檢測合格后方可出廠。如用戶需要，本公司可負責現場安裝指導及調 試服務，用戶提供必要的配合與協助；用戶在遵守保管及使用規則的情況下，從