バイアス式消弧コイル自動制御プラントSW-XHP

一、製品特徴

(1)コントローラは工業級コンピュータプラットフォームを採用し、デュアルCPUアーキテクチャ、多層回路基板処理、動作安定信頼性。

(2)大画面タッチ液晶の全中国語表示を採用し、パラメータ表示、設定及び照会が便利で直感的である。

(3)調節が正確で、速度が速く、しかも調節範囲が広く、0～100%定格電流は全範囲で調整する。

(4)高圧接地選線モジュールを内蔵し、残流増分法及び有効電力法などを採用し、選線を迅速かつ正確にする。

(5)セットRS232 の、RS485 のおよびIEC61850 の通信インタフェースは、上位機との通信を実現し、信号の遠距離伝送を達成することができる。

(6)単相接地故障の音響光学制御警報機能を実現することができる。

(7)標準プリンタを設置し、データ印刷、接地情報印刷を実現することができる。

(8)1つの制御2機能を有し、1台の制御器が2セットの消弧コイルセット装置を制御することができる。

二、型番定義

三、技術データ

1.パフォーマンス指標

(1)電圧レベル：6kV~66kV。

(2)母線セグメント数：2セグメント。

(3)容量電流測定誤差：より小さい2%。

(4)シフト時間：より小さい20ms。

(5)接地残流：より小さい5A。

(6)コントローラの電源：AC220V、定格周波数：50Hz;直流220V/110V、定格周波数：50Hz。

(7)コントローラ適用環境：温度：-10℃~+45℃;湿度：より小さい95%。

(8)選線路数：8~42道。

(9)通信インタフェース：RS232/RS485。

2.動作原理

(1)動作原理

バイアス式消弧コイル自動追跡補償制御システムは交流コイル内に磁化鉄心セグメントを配置し、直流励磁電流を印加することにより鉄心の磁気ガイドを変化させ、インダクタンスの連続的な調整を実現する。電力網に単相接地が発生すると、このシステムは瞬時にインダクタンスを調整し、接地容量電流を補償することができる。このシステムはその電気制御の無段連続、静的に調整可能な優れた技術性能で、業界をリードしており、伝統的な調気ギャップ、負荷調整ターン、負荷調整容量型消弧コイルのモデルチェンジ製品である。

下図は偏磁式消弧コイルの原理ブロック図を示し、その基本原理は直流励磁電流を印加することを利用して、鉄心の磁気抵抗を変えて、それによって消弧コイルのリアクタンス値を変える目的を達成して、それは高圧を持って電気の速度でインダクタンス値を調節することができる。電力網が正常に動作している場合、励磁電流を印加せず、消弧コイルを共振点から離れた状態に調整し、直列共振過電圧の発生を回避し、抵抗を減衰する必要はなく、同時にリアルタイムで容量電流の大きさを検出し、電力網に単相接地故障が発生した後、消弧コイルを瞬間的に調整し、最適な補償を実施する。

(2)容量電流測定方法

システムに接地故障が発生していない場合、消弧コイルはシステム対地容量と直列共振回路を形成し、等価原理図は図のように：

ここで、次の操作を行います。E 0――システム不均衡電圧

U0――へんいでんあつ

I0――ゼロシーケンス電流

XL――消弧コイルリアクタンス

R――ダンピング抵抗

XC――被測定容量リアクタンス

次の式を作成します。

E0=U0+I0*XC

この式では、U0、I0実測可能であるが、E0測定できない、求めることができないXC。そのため、消弧コイルストッパを変更し、シフト前後E0、XC変わらず、次の方程式グループを作成します。

E0=U01+I01*XC

E0=U02+I02*XC

方程式を解く方法：

XC =（U02-U01）/（I01-I02））

ようりょうでんりゅうICは次のように求めることができる：

IC=そうでんあつ/ XC

a)リアルタイム法：この方法は2速で調整し、2速前後のデータで容量電流を測定し、対応するレンジに調整して停止する。

共振電圧、電流法：この方法はコントローラが自ら全レンジのシフトデータ曲線走査を完成し、判断条件に基づいてシステムの容量電流を見つけ、容量電流値の値に基づいて相応のレンジを見つけ、そして相応のレンジに調整して停止する。

3.装置全体構成

(1)アーストランス

消弧コイルシステムは、接続時に電源ニュートラルポイントが必要であり、その中のセックスポイントに消弧コイルを接続する。接地変圧器の役割は電力系統が「△」型配線または「Y」型配線の中性点が出ていない場合は、接地変圧器を用いてシステム中性点を構成する。

接地変圧器の採用Z型配線の変圧器、すなわちZN，イン11接続された変圧器。トランスの高圧側採用Z型配線であり、各相巻線は2段からなり、それぞれ異なる相の2鉄心柱上に位置し、2段巻線は反極性に接続され、2相巻線で発生した零順磁束は互いに相殺されるため、零順インピーダンスは非常に低く、同時に空負荷損失も非常に小さく、変圧器容量は100%利用される。通常変圧器で消弧コイルを持つ場合、消弧コイルの容量が変圧器の容量を超えない20%を選択し、Z型変圧器は帯域可能90%~100%容量の消弧コイルは、投資を節約することができます。

接地変圧器は消弧コイルを持つことができるほか、局用変の代わりに二次負荷を持つこともできる。二次負荷を持つ場合、接地変圧器の一次容量は消弧コイルと二次負荷容量の和でなければならない。接地変圧器が二次負荷を持たない場合、接地変圧器の容量は消弧コイルの容量に等しい。

(2)バイアスアーク消弧コイル

バイアス式消弧コイル自動追跡補償制御システムは交流コイル内に磁化鉄心セグメントを配置し、直流励磁電流を印加することにより鉄心の磁気ガイドを変化させ、インダクタンスの連続的な調整を実現する。電力網に単相接地が発生すると、このシステムは瞬時にインダクタンスを調整し、接地容量電流を補償することができる。このシステムはその電気制御の無段連続、静的に調整可能な優れた技術性能で、業界をリードしており、伝統的な調気ギャップ、負荷調整ターン、負荷調整容量型消弧コイルのモデルチェンジ製品である。

消弧コイル本体の特徴

バイアス式消弧コイル本体のインダクタンスは瞬間的に連続的に調整でき、調整速度が速い。

偏磁式消弧コイル本体の全静止構造で、内部には機械運動部品がなく、接点がなく、信頼性が高く、使用寿命が長い。

(3)マイコンコントローラ機能の特徴

コントローラは信頼性の高いソフトウェアハードウェア設計を採用し、発生しない「ハングアップ”現象、そのインタフェースはスケジューリング自動化信号伝送の要求に符合し、相応の基準の耐干渉過酷レベルの要求を満たす。

高信頼性、高集積度を採用し、工業応用に専用する機能モジュールを核心制御ユニットとし、モジュール化構造を採用し、機能拡張に有利である。双CPU構造で、処理速度が速い。

コントローラコア回路は多層回路基板構造設計を採用し、動作が安定し、耐干渉能力が強い。

多機能で高感度なフルカラーを採用10インチタッチ液晶パネルは、操作が正確で、反応が速く、設備の操作をより簡潔で便利にし、全中国語メニュー表示し、主画面に消弧シフト制御インタフェースを追加し、主画面の下で消弧コイルのシフトアップ、シフトダウン作業を直接行うことができる。

装置は過補償、全補償及び不足補償設定機能を備えている。

装置は電流相互誘導器の変比設定機能を備え、ユーザーは任意に電流収集の相互誘導器を選択することができ、装置の設置メニューに柔軟に設置することができる。

装置は変位電圧閾値設定機能を備え、ユーザーの必要に応じて、あるいはユーザーの許可する範囲内でシステムの変位電圧を柔軟に設定することができ、装置の頻繁なシフト調整現象を防止することができる。

コントローラは、1台のコントローラが1セットの消弧コイルの運転を制御することも2台の消弧コイルの運転を制御することもできる1つの制御1つまたは1つの制御2つの機能を実現することができます。そして、制御方式に対して設定メニューに自由に切り替えを設定する。

◇ヒューマン対話機能：自動化を実現できる/手動制御方式の切替機能、時間パラメータ、運転パラメータと制御パラメータの設定機能、故障情報照会機能など、

◇警報機能：単相接地故障及びその他の故障が発生した場合、警報信号を出すことができる。

◇自己検査機能：自己検査により装置自身に対して運転状態検出、及び状態状況表示を行うことができる。

◇印刷機能：コントローラ内蔵プリンタ、感熱印刷、高速明瞭、消耗品の節約。

◇記憶機能：電源を落として記憶情報を保持する機能があり、大容量記憶電子ハードディスクはコントローラの動作情報、接地情報及び故障情報の履歴データを永久に記録することができ、コントローラの動作電源或いは注入電源がオフになった後に設定されたパラメータが失われないことを確保する。

◇遠距離伝送機能：遠距離インタフェースを持つRS232 の、RS485 の、オプションの複数のボーレートMODBUS、CDT、IEC61850などの多種の通信規約は変電所のマイコン監視システムと容易に接続することができる。

◇オンライン運転機能：システムの運行方式を自動的に識別し、2台以上の装置の並列運転を実現する。

◇識別機能：装置はユーザー給電システムの運行方式に対して自動識別及び自動転換運行方式を行うことができ、つまりユーザーシステムが並列運転又は分列運転である場合、装置は運行状態の変化に基づいて消弧コイル制御方式の変化を変えて、最も合理的な運行状態を達成することができる、そして、システム中の永久接地故障と瞬時接地故障を自動的に識別し、消弧コイル補償を迅速に起動し、脱退する。

◇自動閉鎖機能：システムが単相接地故障が発生した場合、消弧コイルの安定補償を保証するために、自動的に制御システムを閉鎖する。

◇故障照会機能：設備自身がパラメータを設定し、システムが単相接地故障が発生した時に保存された各種記録情報を便利に照会することができる。

◇チューニング機能：自動チューニングと手動チューニングは互いに独立しており、相互に切り替えることができる。電力網が正常な場合、追跡補償システムの容量電流を自動的に測定する。

◇スリープ機能：装置は予め設定された動作時間に基づいて、自動スリープ状態転換を行うことができ、設備の寿命を延長することができる。スリープ状態では、デバイスは正常に各種測定ストレージの動作を行うことができ、システムに変化がある場合はすぐに動作状態に移行することができる。

◇録音機能：コントローラはシステム故障の録音機能を持ち、地上故障発生時の電圧、電流に対して収集録音を行うことができ、直接画面に波形を表示することができ、現場での分析に便利である。同時録画ファイルはコントローラによって前置可能USB のポートダイレクト用Uディスクのエクスポートにより、データの持ち運びや保存が容易になります。

◇選択機能：コントローラ自体に接地選択モジュールを内蔵し、装置を内蔵5高速で正確な選択を実現するための選択方法を提供します。電力網に単相接地故障が発生した場合、並列運転する複数のコントローラは統一的な協調選線を実現でき、単一のコントローラは満足する42路線数を選択し、路線番号を柔軟に設定することができ、番号は数字、英語、中国語、組み合わせ式など多くの設定方式が可能です。

◇トリップ機能：装置は判断に基づいて選択した接地故障線路をユーザーの要求に従って故障線路を迅速にトリップし、故障線路を切開することができる、そして、システムの運行需要に基づいてシステム内の異なる出線線路に対して異なるトリップ遅延設定を行うことができる。

コントローラ標準：

◇動作電源：DC220V のまたはDC110V の、信頼性の高い動作の電圧範囲75%～115%

◇容量電流測定誤差：＜2%

◇中性点変位電圧測定誤差：＜2%

◇コントローラの接地絶縁抵抗は以下より大きい：30MΩ

◇コントローラの電圧、電流インダクタ入力端子は地上に対して1分間の作業周波数耐圧を行う：2 kV

◇コントローラは動作が信頼できる制御装置を選択し、発生しない"ハングアップ"現象。

◇コントローラは電子機器の防湿の要求を満たし、機器の設置環境条件下で正常に動作する。

◇直列共振、変位電圧を効果的に防止する：≤15%そうでんあつ

◇コントローラは静電放電、高速パルス群、サージ、無線周波数場誘導の伝導妨害、工業周波数磁場、減衰振動磁場、電圧一時降下、短時間中断と電圧変化、発振波、パルス磁場の耐摂動度試験を満たす,そして相応の基準に規定された過酷性等級の要求を満たす。

四、注文の心得

1.確定電圧等級：給電システムの電圧等級を知らせる、例えば6kV、10kV、35kVなどがあります。

2.消弧コイル容量の決定

消弧コイル容量の決定は主に給電システムの単相接地故障時の容量電流の大きさに基づいて決定され、一定の余裕があるべきである。具体的な手順は次のとおりです。

間接測定システム単相接地電流ICです。

消弧コイル容量を計算するには：W=（1.2~1.4）Ic×Unについて

W—消弧コイル容量

ICはシステム対地容量電流

――システム相電圧

説明：改造工事に対して、Icは実際に測定した接地電流値を基準としなければならないが、新規給電工事については、設計資料に基づいて計算しなければならない。

3.接地変圧器容量の決定

接地変圧器の容量は消弧コイルと配合すべきで、接地変圧器が消弧コイルだけを持って二次負荷を持たない場合、その容量は消弧コイルの容量に等しい、接地変圧器が二次負荷を持つ場合、その一次側容量は消弧コイル容量に二次側負荷容量を加えたものに等しい。

4.零順電流相互誘導器の個数を決定する。