ACHC-C微机控制消弧线圈跟踪补偿装置说明书.docx

ET-ACHC微机控制消弧圈自动跟踪补偿装置履山爱特囱锄化设备韦限公司一. 概述 1二. 产品特点 2三. 产品型号说明 2四・ 性能指标 2五. 工作原理 3六. 装置总体构成 5（-）接地变压器 5（-）调容式消弧线圈 6（三） 电容控制柜 6（四） 微机控制器 71. 功能特点 72. 控制器构成 73. 控制屏 74. 控制器控制流程图 10（五） 阻尼电阻箱 11七. 接地选线单元 111. 有功功率法 112 •调节残流法 113. 有功功率法+调节残流法 11八. 控制器操作说明 12（一） 操作面板 12（二） 菜单操作 13九. 控制器接线 17十. 成套装置选型 19十_・成套装置安装 19十二.订货须知 20十三.产品保修 21概述对于不同电压等级的电力系统，其中性点的接地方式是不同的，根据我国国 情，我国6〜66KV配电系统中主要采用小电流接地运行方式为了有效防止系统 弧光接地，消除接地故障，提高供电质量，按照国家对过电压保护设计规范新规 程规定，屯网屯容屯流超过10A时，均应安装消弧线圈装置由于中性点经消弧 线圈接地的电力系统接地电流小，其对附近的通信干扰小也是这种接地方式的一 个优点。

以前我国电网普遍采用手动调匝式消弧线圈，由于不能实时监测电网的电容 电流，其主要缺陷表现在以下两个方面：(1) 调节不方便，需要装置退出运行才能进行调节2) 判断困难，无法对系统运行状态做出准确判断，因此很难保证失谐度 和中性点位移电压满足要求随着微电子技术的飞速发展及广泛应用，消弧线圈装置自应用于电力系统以 来，也有了较大的发展日前国内生产的消弧线圈装置主要有以下几种：调隙式 消弧线圈装置、调匝式消弧线圈装置、调励磁式消弧线圈装置等以上几种装置 均能实现自动跟踪调谐，但还有其不足之处如调节速度慢、故障率高、容易引 入谐振源、二次系统电源结构复杂等不足之处同时由于上述各装置均采用单片 机控制系统，其运行可靠性不高，且信息记忆和管理功能差此外，上述各成套 装置调节范围小，不能达到全面调节，其调节范围在消弧线圈最大电流的 30% 〜100%电力系统出现单相接地故障后，如何准确地选出接地线路一直是个难题，尤 其是中性点经消弧线圈接地的系统更为困难因此，高压电网接地故障后，如何 快速准确地选出接地线路也是上述各装置无法解决的难题我公司最新研制生产的ACHC系列调容式消弧线圈装置采用先进的PC 104工 控机系统，总线式结构，彩色液晶屏汉字显示，具有运行稳定可靠、显示直观， 抗干扰能力强等特点，同时系统具有完善的参数设置及信息查询功能。

该系统克 服了以前各消弧线圈装置调节范围小的缺陷，能够进行全面调节该装置采用调节残流法和有功功率法等先进算法，对高压接地线路进行选线, 选线准确、迅速本产品广泛应用于供电局、发电厂、冶金、煤炭、石油及化工等大型厂矿企 业的变屯站，适用电压等级6〜66KV,是老式消弧线圈理想的更新换代产品，同时 也是新建变电站接地补偿及选线装置的首选配套产品二 产醃特点1、 控制器采用工控机系统，运行稳定可靠2、 采用彩色液晶全中文显示，参数显示、设置及查询方便直观，3、 调节准确、速度快，且调节范围宽，可在0〜100%额定电流全范围调节4、 内嵌高压接地选线模块，采用调节残流法及有功功率法，使选线快速准确5、 设有RS232及RS485通讯接口，可实现与上位机的通讯，达到信号的远距 离传送6、 可实现报警显示7、 具有接地信息打卬功能（打卬机可选）8、 具有一台控制器控制两台消弧线圈的功能产醃型号说朗ACHC-s . 性能指标1、 电压等级：6KV〜66KV2、 母线段数：两段3、 电容电流测量误差：小于2%4、 调档时间：小于30ms5、 接地残流：小于5A6、 控制器电源：220V 50Hz7、 控制器适用环境温度：.10C 〜+45C湿度：小于95%海拔高度：小于1000m8、 选线路数：8〜42路9、 通讯接口： RS232/RS485五.工作原理（一） 工作原理消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电感线圈，当电网发生单相接地 故障时，消弧线圈的作用是提供一个电感电流，补偿单相接地的电容电流，使电 容电流减小到规定值以下；同时，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降 低，达到自动熄灭电弧的目的。

本成套装置为调容式消弧线圈装置，首先根据系统运行方式及发展情况，确 定消弧线圈在过补偿条件下的额定容量，即可确定在接地故障时可提供的电感电 流增设消弧线圈二次屯容负荷绕组，同时在该消弧线圈的二次绕组上并联若干 组（一般为四至五组）低压电容器，通过控制器控制真空开关或反并联晶闸管的 通断组合来控制二次电容器投入的数量，来调节消弧线圈二次容抗的大小，从而 改变消弧线圈一次侧电感电流的大小电力系统止常运行时，消弧线圈装置工作 在过补偿状态，控制器实时监测电网线路的对地总容抗控制器在中性点电压上 升到电网额定相电压的30%及以上时（PT电压大于20伏或消弧线圈零序电流大 于5A）,转入补偿工作状态二） 电容电流测量方法当系统未发生接地故障时，消弧线圈与系统对地电容形成串联谐振回路，等效原理图如图所示:图-电容电流裂示;麴其中：E0——系统不平衡电压U0——位移电压10——零序电流XL——消弧线圈电抗R——阻尼电阻XC——被测电容容抗建立如下方程：E0二U0+I0*XC在该式中，U0、10可实测，而E0不能测量，无法求出XC为此，改变一下 消弧线圈挡位，调档前后E0、XC不变，建立如下方程组：E0=U01+I0PXCE0 二 U02+I02*XC解方程组得:XC= (U02-U01) / (IO 1-102)屯谷屯流IC可求得：IO相电压/XC夫.裝置总体构成该装置由接地变压器、调容式消弧线圈、电容调节柜、微机控制器、阻尼屯隔离开关10电容调节柜丄T/ 丄T/ IT/f1T71CT2CT3CT■36CT阻箱等构成，总体构成图如下：、接地变压lab消 弧 线 ffl图二装置总体构成图(-)接地变压器消弧线圈系统在接入时必须有电源中性点，在其中性点上接入消弧线圈。

接 地变压器的作用是在电力系统为△型接线或Y型接线中性点未引出时，用接地变 压器构造成系统中性点接地变压器采用Z型接线的变压器，即ZN, ynll连接的变压器由于变压器 高压侧采用Z型接线，每相绕组由两段组成，并分别位于不同相的两铁心柱上， 两段线圈反极性连接，两相绕组产牛的零序磁通相互抵消，故零序阻抗很低，同 时空载损耗也非常小，变压器容量可以100%被利用用普通变压器带消弧线圈时, 消弧线圈容量不超过变压器容量的20%,而Z型变压器则可带90%〜100%容量的 消弧线圈，可以节省投资接地变压器除可以带消弧线圈外，也可带二次负载，代替站用变在带二次 负载时，接地变压器的一次容量应为消弧线圈与二次负载容量之和；接地变压器 不带二次负荷时，接地变压器容量等于消弧线圈容量调容式消弧线圈调容式消弧线圈与普通消弧线圈的区别，主要是在增设消弧线圈的二次电容 负荷绕组，其结构如下图所示N1为主绕组，N2为二次绕组，在二次侧并联若 干组用真空开关或晶闸管通断的电容器，用来调节二次侧电容的容抗值根据阻 抗折算原理，调节二次侧容抗值，即可以达到改变一次侧电感电流的要求电容 值的大小及组数有多种不同排列组合，以满足调节范围和精度的要求。

A/a/J ClC2C3C4U1K1 :!\：X2U2////X\C fX调容式消弧线圈 电容调节柜图三调容式消弧线圈结构图当消弧线圈的额定电流小于100A吋，一、二次绕组无抽头，其电流调节范围为 10A至额定电流当消弧线圈的额定电流大于或等于100A时，一、二次绕组带有 中间抽头，对于投运初期电容电流小时，可在低电流档运行，其电流起点为100A 电容电流增大后，可运行于高档位三）电容控制柜电容控制柜由电容器、真空开关（或晶闸管）等构成控制器根据对电网对 地电容电流的采样，自动跟踪调节二次侧电容器的容量，从而自动补偿系统的单 相接地电流电容控制柜内装有若干只电容器，容量配置比例为:C1：C2： C3： C4： C5：…… =1： 2： 4： 8： 16：……根据二进制组合原理，4只电容有16种组合，即实现 16种调节；5只电容有32种组合，即实现32种调节调节开关采用真空开关(或 大功率双向晶闸管)，调节速度快电容器选用自愈式电容器，额定电压为1000Vo(四) 微机控制器1. 功能特点微机控制器采用工业控制计算机(PC104)做为主机，显示部件采用彩色液 晶显示器工控产品的可靠性保证了系统的稳定运行；彩色中文显示方式使数据 显示更为直观。

微机控制器是整套装置的核心部分，所有的计算、显示、通讯及控制部分都 是由它来完成的其具有以下功能：(1) 可自动测量电容电流，自动进行调节控制2) 可显示系统电压、位移电压3) 可显示消弧线圈电流、频率、残流、脱谐度、时间等参数4) 具有接地次数统计及对应接地时的系统参数记录功能5) 可通过控制器手动操作电容器投切6) 随时打卬系统故障信息或查询打卬7) 设有通讯功能，可通过RS・232、RS-485 口实现与上位机的通讯一台微机控制器可以控制一组消弧线圈，也可以同时控制两组消弧线圈，同 时具备两台控制器并联运行功能2. 控制器构成控制器由多路开关、信号放大器、A/D转换、光电隔离、I/O 口、PC104主板、 显示键盘、等构成，原理构成如下图所示控制器原理框图该控制器硬件架构采用标准工业6U机箱，母板加插板式结构，接线端子排直 接固定在插件板上，抗干扰能力强，接线及维护方便为了使系统有更强的抗干 扰能力，在设计线路板时，电源板、信号调理板等均采用了多层板结构同时， 控制器的接插件、接线端子等均采用进口或台湾生产母板垂直安装于控制器内，各插板从控制器后插入，各插板在控制器的位置 如下图所示，各插板的位置是固定的，不能插错。

1） 屯源板：为控制器提供高可靠性电源提供的电源有+5V、+12V、+15V、 ・15V、+24Vo各电源地相互独立，提高抗干扰性2） 驱动板：为系统提供输出信号，以控制电容柜真空开关的通断3） 主板：采用PC104T控机主板，该主板为控制器的核心，配有电子盘 以存储应用程序4） 信号调理板：该板作用是将现场信号经CT输入板变换后，转换成计 算机所需的标准信号5） 信号输入板1：将现场的零序电压互感器信号及零序电流互感器信号 （前八路），输入到该板进行信号变换6） 信号输入板（2-4）：将现场的零序电流互感器信号（9~42路）输入到 这三个信号输入板中，进行信号变换3・控制屏控制器安装在控制屏上，控制屏标准尺寸为2260mmX 800mmX 600mm, 一面 控制屏可安装两台控制器控制屏除安装有控制器外，还安装有电流表、电压表 及各种接触器。