中性点虚拟接地综合柜

中性点虚拟接地综合柜

ZROXJ-12中性点虚拟接地装置

技术条件书

1、使用环境条件

1.1 使用场所： 10   kV（母线高压设备室，无酸碱腐蚀处）

1.2 环境温度：-30℃～+40℃

1.3 安装高度：海拔1500m

1.4 相对湿度：月平均相对湿度不大于90%，日平均相对湿度不大于95%

1.5 污秽等级：不超过Ⅱ级

2、系统参数

2.1、额定电压： 10 kV (额定频率为50Hz)

2.2、系统接地方式： 无要求

2.4、PT二次接地方式： 中性点直接接地  （可选择）

2.5、 装置的控制电源：DC   220     V（可选择）；照明电源：AC  220    V；

2.6、虚拟接地变压器：OX-10/2020

3、技术要求

3.1 装置满足GB/T 11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》，GB 3906-2006《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》等标准的要求;

3.2  装置性能要求：

1、装置中核心部件——测控装置，应采用双CPU，主CPU采用32位DSP技术，测控装置具备上电自检功能，同时必须通过***检测中心IV级电磁抗干扰型式试验；

2、装置测控装置应设置RS-485或CAN对外通讯接口，采用MODBUS  RTU通讯协议，协议须通过***通信及规约检验，确保装置与整个监控系统兼容；

3、装置采用KYN28A-12系列金属铠装移开式开关柜。

开关柜由固定的柜体，开关柜为全封闭式结构，柜体采用敷铝锌板，并将开关柜分隔为独立小室：主母线室、电缆室、仪表室。所有运行操作全部在开关柜大门外进行，有效保证设备和人身的安全；防爆结构：主母线室、电缆室等所有高压带电间隔，全部设有独立的过压释放通道，具备完善的阻止内部故障燃弧功能，即俗称“防爆功能”，保证设备和人身的安全可靠。

4、能时刻监视系统电压，对出现的电压异常（过压、欠压、PT断线）做出准确的判断并输出报警信号；

5、装置中主要元件——电压互感器，一次消谐器，能有效抑制系统过电压对电压互感器的损坏；

6、装置中主要元件——虚拟接地变压器，与抑制系统主要过电压类的产品共同使用时，能有效抑制吸收系统中各种过电压，还能给开关柜提供AC220V操作电源；

7、装置中主要元件——智能开关，有效抑制了电压互感器发生铁磁谐振的可能，更进一步保护电压互感器；

8、装置具有存储功能；

9、装置满足无人值班变电所要求；

10、装置的控制器本身应有电源监视等自身监控系统。

4、装置的主要组成

4.1  高压隔离手车

型号:GL-12-630A

额定电压 12KV  

额定电流  630A

4.2   电压互感器

型号: JDZJ- 10

电压比：10/ /0.1/ /0.1/3  

准确级：0.5/ 6P  

容量:  40/100  

4.3   虚拟接地变压器

型号: ZROX10/20

电压比：1/0.22  

准确级：0.5/ 6P    

4.4  PT高压熔断器

型号：XRNP1-12/0.5-10

4.5  测控装置

型号：ZR-OXJ    工作电源：DC  220V

具有系统过电压、低电压、接地报警保护功能

具有新型消谐保护功能

4.6  智能开关

ZRPTK额定电压 12kV

4.7 高压限流熔断器

FU额定电压 12kV，额定电流  10  A

4.8  照明灯

型号：CM-1  AC220V

1、技术要求

  本设备技术协议书适用于：ZROXJ中性点虚拟接地装置 ，主要包括该设备的功能、结构、安装、试验等方面的技术要求。

 遵循的主要标准：

  ZROXJG002-2003 《ZROXJG中性点虚拟接地装置》

  GB11022《高压开关通用技术条件》

  GB311.1-97《高压输变电设备的绝缘配合》

  DL/T539《户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件》

  DL/T593《高压开关设备的共用订货技术条件》

  SD/T318《高压开关柜闭锁装置技术条件》

1.1 设备使用条件

1.1.1 电源系统标称电压:          10KV±10%

1.1.2 额定频率:                  50Hz

1.1.3 系统非瞬时性运行频率范围:  49～50.5Hz

1.1.4 操作及控制电压:            DC220V

1.1.5 照明电压:                  AC220V

1.1.6 海拔高度:                  2000m（及以下）

1.1.7 地震烈度:                  8度

1.1.8 安装场所:                 户内(无粉尘)

2 技术规格

2.1 ZROXJ中性点虚拟接地装置（以下简称装置）的工作原理及性能

ZROXJ中性点虚拟接地装置

目前系统保护都是被动式的保护，是在故障发生后，防止故障扩大化转化为事故，只治标不治本，系统依然经常会发生电缆放炮、电机绝缘击穿、避雷器爆炸、电压互感器烧坏等事故。

过电压治理保护方案，从源头上全面治理过电压，消除过电压于萌芽状态，首先预防故障发生，其次治理故障，达到既防又治的目的。

在3～35KV中压系统中，中性点有不接地、谐振接地即消弧线圈接地、小电阻接地、都是被动式保护接地，各种接地方式各有优缺点。本成果提出的虚拟接地方式为主动式保护接地方式，对工频不接地，对非工频量接地，充分发挥了各种接地方式的优点，克服它们的缺点。

1、故障发生的根源

系统故障及事故都是由过电压引起，过电压的冲击造成系统绝缘击穿而发生故障。过电压是电力系统安全运行*大杀手，一方面加速系统绝缘累积老化，另一方面直接引起绝缘击穿发生故障，对电力系统安全运行造成严重危害。

2、过电压产生的根源

系统受到的“激励”能量在系统电感、电容中相互交换，电感、电容间产生电磁振荡产生过电压。

3、装置原理

本装置的核心部件是根据专利方法实施特制的虚拟接地变压器，二次侧三相绕组串联形成开口三角，接入大功率电阻，等效系统中性点接地，对工频不接地，对非工频接地，实现系统中性点虚拟接地。

科学的原理，新颖的方法，近理想化的效果，独创的虚拟接地方式，集合各种中性点接地方式的优点，主动吸收泄放产生各种过电压的能量，从源头上防止过电压，拒绝过电压于萌芽之中；泄放谐振和单相接地的电、磁能量，实现消弧，拒绝系统、PT铁磁谐振，给系统安全运行*大的保障。

可电压互感器虚拟接地一体化，取代电压互感器柜，可提供AC220V操作电源。

二、功  能 介 绍

1、主动式主动式过电压保护

电力系统中的电容、电感元件均为贮能元件。当系统中操作或故障使其工作状态发生变化时，将产生电、磁能量震荡的过渡过程。在此过程中，电感元件贮存的磁能会在某一瞬间转换为电场贮存于电容元件之中，产生数倍于电源电压的过渡过程过电压。

过电压是电力系统安全运行*大杀手，系统故障及事故都是由过电压引起。过电压不仅造成事故且加速系统绝缘累积老化，而且直接引发绝缘击穿发生故障，对电力系统安全运行造成严重危害。

目前主要采用避雷器、组合式过电压保护器、PT消谐器、消弧线圈、消弧装置等被动式保护治理。

避雷器、组合式过电压保护器，过电压必须超过其整定值才会动作，为防止其在单相接地时吸收能量过多而爆炸，其整定值很高，例如10kV系统其整定值要大于23kV。一方面系统内小于其整定值的过电压不会动作；另一方面即使大于其整定值的过电压动作，高于其整定值部分的能量被其吸收，而小于其整定值部分依然存在于系统，冲击系统绝缘。

因此，我们可以得出这样的结论：避雷器、组合式过电压保护器是被动式的过电压保护，无论系统内过电压的峰值多大，都有小于其整定值的过电压冲击系统绝缘，或加速系统绝缘老化，或使老化的绝缘击穿发生故障。现有的供电系统均安装有避雷器或组合式过电压保护器，依然发生故障就说明了这个问题。

PT消谐器、消弧线圈、消弧装置等保护装置，都是故障发生后才动作实施保护，是被动式保护，在后面的内容中阐述。

主动式主动式过电压保护原理：                                                    

中心点虚拟接地装置，快速消耗系统电感电容储存的非工频等“激励”能量，大幅度降低系统电感电容可交换的能量，充分阻尼其暂态过程，从源头上阻止了暂态过电压的形成，消除过电压于萌芽状态，因而防止过电压冲击系统绝缘延长系统寿命，大幅降低系统故障概率。

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