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[摘 要]介绍了过电压抑制装置的基本工作原理和功能，将此技术应用到6kV供配电系统中，解决现场存在的问题，保障了生产顺行。
[关键词]过电压抑制；谐振；控制
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0266-01
一、前言
6kV供配电系统较复杂，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置，来全面抑制各种类型的过电压，且不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能相互匹配，而无法彻底的抑制系统过电压，为此，在6kV供配电系统中，将原消弧消谐柜改造为过电压抑制柜，最大限度的消除系统过电压保护死区。
二、影响6kV供配电系统过电压的原因分析
6kV供配电系统存在如下几种过电压：操作过电压、电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压、雷击时产生的大气过电压和单相接地时产生的弧光过电压等。从而会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器烧毁等事故。此类事故发生的原因，除了与系统中安装的过电压保护装置的性能有关外，系统本身的特性，输配电线路的网络结构，负载的性质和系统大的接地方式等相关。
三、过电压抑制系统原理
3.1、基本结构
过电压抑制装置的基本结构主要包含：智能微机保护装置、尖峰吸收器、电压互感器、高压限流熔断器等。
3.2、基本原理
过电压抑制装置采用一种大容量过电压保护器，能够有效平缓过电压的上升前沿并削平电压尖峰，并能够吸收过电压产生的超大能量，该元件能够与其他过电压保护装置保护特性相匹配，可更加全面的消除系统过电压保护死区。
四、改造过程
4.1、主要器件技术要求
（1）微机控制器：过电压测控装置HYCY，主CPU采用32位DSP技术，测控装置具备上电自检功能，同时必须通过国家级检测中心IV级电磁抗干扰型式试验；测控装置应设置CAN和RS-485对外通讯接口，采用MODBUS及RTU通讯协议。由于电网中谐振往往是多种频率同时存在，二次消谐器适应性较差，模拟电路实现的选频与微机相比其选频效果也差，有时电网的过渡过程等也会造成误动。过电压测控装置HYC将全频0～300HZ的二次消谐器将微机技术用于电网消谐。
（2）尖峰吸收器（YHL-D）：不仅能够抑制系统的尖峰过电压，而且因为其采用低动态电阻氧化锌阀片，因而YHL-D的残压值就大大降低了，能很好的消除系统过电压的保护死区。加上其超强的能容，能有效地钳制系统过电压并吸收系统过电压发生时所产生的大量能量，具有很好的聚能、吸能的作用，能有效的抑制大气过电压、操作过电压以及幅值较大的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。
（3）电压互感器：我们电压互感器饱和点提高到2.0-3.5倍并使用“瞬间恢复”技术，防止接地电流对互感器及熔断器的冲击。
（4）单相智能开关：HYCY在PT的一次接地点的智能消谐装置中，采用了瞬间恢复技术，从根本上解决了系统单相接地故障消除后，在三相电压恢复平衡时，系统对地电容的涌流会对PT造成冲击，可能会引起PT熔断器熔断甚至损坏PT的问题。
（5）高压限流熔断器：产品性能符合GB15166.2国家标准及IEC60282-1国际标准。这样才能具备开断速度和功耗小、升温低。熔断器有弹簧式撞击器，开断以后撞击器会弹出，不会引起爆炸。保证设备运行安全、提高运行质量、保障企业用电安全。
4.2、改造方案
（1）将6kV供配电中的，电动机类低电压保护退出运行后，退出消弧消谐柜，防止保护动作对生产造成影响。
（2）将消弧消谐柜内一次回路部件拆除，主要包含：快速真空接触器，电压互感器、PT快速熔断器、控制器、母排等。
（3）二次回路拆除并利旧。为保障施工进度要求，将消弧消谐柜电压信号线、PT并列控制回路信号线、直流母线电源控制线保留，其余二次回路重新配线。
（4）过电压抑制装置一次回路器件安装。将母排重新煨弯制作后，一次回路器件完成安装，主要包含：尖峰吸收器、电压互感器、高压限流熔断器等
（5）过电压抑制装置二次回路器件安装。主要包含：微机保护控制器、PT并列控制器、后台通讯、二次回路接线。
（6）装置试验。PT断线试验、PT并列试验、过压试验、欠压试验、后台监测调试等，试验正常后，正常投用。
五、实施效果
在正常运行时，智能微机保护装置实时不间断的检测PT提供的电压信号，一旦发生PT断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等现象时，智能微机保护装置利用DSP高速、重复的数据处理能力实现傅里叶分析，通过对电压互感器PT的二次电压进行采集、判断，及时准确的对系统各种状态进行分析，判断出故障情况，并显示故障类型，输出相应的开关量接点信号，用于报警。同时利用MCU的逻辑运算快速实现后台显示、远程通讯和数据保护等功能。
当系统出现谐振，智能微机装置根据系统谐振的不同频率实现快速动作，输出相应的开关量接点，用于报警，并快速反馈后台。
智能微机装置根据电压互感器提供的信号，一旦发生PT断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等现象，智能微机装置利用DSP高速、重复的数据处理能力实现傅立叶分析，通过对电压互感器PT的二次电压进行采集、判断，及时准确地对系统各种状态进行分析，判断出系统的故障情况，并显示出类别，输出相应的开关量接点信号，用于报警。同时利用MCU的逻辑运算实现液晶显示、远程通讯和数据保护等功能。
参考文献：
[1] 李超，变电所雷害过电压及操作过电压的分析与对策[[J]，电力与能源，2011.
[2] 董国震，和敬涵，电力系统局部电路谐波谐振产生原因分析及对策[J]，继电器，2011.
[3] 刘伟，魏芳，6kV系统谐振过电压原因分析及处理措施[J]，低压电器，2011.
[关键词]过电压抑制；谐振；控制
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0266-01
一、前言
6kV供配电系统较复杂，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置，来全面抑制各种类型的过电压，且不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能相互匹配，而无法彻底的抑制系统过电压，为此，在6kV供配电系统中，将原消弧消谐柜改造为过电压抑制柜，最大限度的消除系统过电压保护死区。
二、影响6kV供配电系统过电压的原因分析
6kV供配电系统存在如下几种过电压：操作过电压、电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压、雷击时产生的大气过电压和单相接地时产生的弧光过电压等。从而会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器烧毁等事故。此类事故发生的原因，除了与系统中安装的过电压保护装置的性能有关外，系统本身的特性，输配电线路的网络结构，负载的性质和系统大的接地方式等相关。
三、过电压抑制系统原理
3.1、基本结构
过电压抑制装置的基本结构主要包含：智能微机保护装置、尖峰吸收器、电压互感器、高压限流熔断器等。
3.2、基本原理
过电压抑制装置采用一种大容量过电压保护器，能够有效平缓过电压的上升前沿并削平电压尖峰，并能够吸收过电压产生的超大能量，该元件能够与其他过电压保护装置保护特性相匹配，可更加全面的消除系统过电压保护死区。
四、改造过程
4.1、主要器件技术要求
（1）微机控制器：过电压测控装置HYCY，主CPU采用32位DSP技术，测控装置具备上电自检功能，同时必须通过国家级检测中心IV级电磁抗干扰型式试验；测控装置应设置CAN和RS-485对外通讯接口，采用MODBUS及RTU通讯协议。由于电网中谐振往往是多种频率同时存在，二次消谐器适应性较差，模拟电路实现的选频与微机相比其选频效果也差，有时电网的过渡过程等也会造成误动。过电压测控装置HYC将全频0～300HZ的二次消谐器将微机技术用于电网消谐。
（2）尖峰吸收器（YHL-D）：不仅能够抑制系统的尖峰过电压，而且因为其采用低动态电阻氧化锌阀片，因而YHL-D的残压值就大大降低了，能很好的消除系统过电压的保护死区。加上其超强的能容，能有效地钳制系统过电压并吸收系统过电压发生时所产生的大量能量，具有很好的聚能、吸能的作用，能有效的抑制大气过电压、操作过电压以及幅值较大的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。
（3）电压互感器：我们电压互感器饱和点提高到2.0-3.5倍并使用“瞬间恢复”技术，防止接地电流对互感器及熔断器的冲击。
（4）单相智能开关：HYCY在PT的一次接地点的智能消谐装置中，采用了瞬间恢复技术，从根本上解决了系统单相接地故障消除后，在三相电压恢复平衡时，系统对地电容的涌流会对PT造成冲击，可能会引起PT熔断器熔断甚至损坏PT的问题。
（5）高压限流熔断器：产品性能符合GB15166.2国家标准及IEC60282-1国际标准。这样才能具备开断速度和功耗小、升温低。熔断器有弹簧式撞击器，开断以后撞击器会弹出，不会引起爆炸。保证设备运行安全、提高运行质量、保障企业用电安全。
4.2、改造方案
（1）将6kV供配电中的，电动机类低电压保护退出运行后，退出消弧消谐柜，防止保护动作对生产造成影响。
（2）将消弧消谐柜内一次回路部件拆除，主要包含：快速真空接触器，电压互感器、PT快速熔断器、控制器、母排等。
（3）二次回路拆除并利旧。为保障施工进度要求，将消弧消谐柜电压信号线、PT并列控制回路信号线、直流母线电源控制线保留，其余二次回路重新配线。
（4）过电压抑制装置一次回路器件安装。将母排重新煨弯制作后，一次回路器件完成安装，主要包含：尖峰吸收器、电压互感器、高压限流熔断器等
（5）过电压抑制装置二次回路器件安装。主要包含：微机保护控制器、PT并列控制器、后台通讯、二次回路接线。
（6）装置试验。PT断线试验、PT并列试验、过压试验、欠压试验、后台监测调试等，试验正常后，正常投用。
五、实施效果
在正常运行时，智能微机保护装置实时不间断的检测PT提供的电压信号，一旦发生PT断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等现象时，智能微机保护装置利用DSP高速、重复的数据处理能力实现傅里叶分析，通过对电压互感器PT的二次电压进行采集、判断，及时准确的对系统各种状态进行分析，判断出故障情况，并显示故障类型，输出相应的开关量接点信号，用于报警。同时利用MCU的逻辑运算快速实现后台显示、远程通讯和数据保护等功能。
当系统出现谐振，智能微机装置根据系统谐振的不同频率实现快速动作，输出相应的开关量接点，用于报警，并快速反馈后台。
智能微机装置根据电压互感器提供的信号，一旦发生PT断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等现象，智能微机装置利用DSP高速、重复的数据处理能力实现傅立叶分析，通过对电压互感器PT的二次电压进行采集、判断，及时准确地对系统各种状态进行分析，判断出系统的故障情况，并显示出类别，输出相应的开关量接点信号，用于报警。同时利用MCU的逻辑运算实现液晶显示、远程通讯和数据保护等功能。
参考文献：
[1] 李超，变电所雷害过电压及操作过电压的分析与对策[[J]，电力与能源，2011.
[2] 董国震，和敬涵，电力系统局部电路谐波谐振产生原因分析及对策[J]，继电器，2011.
[3] 刘伟，魏芳，6kV系统谐振过电压原因分析及处理措施[J]，低压电器，2011.