一、產品用途

我國現有的運行規程規定，對3～35kV中性點非直接接地的電網，發生接地故障時，允許繼續運行兩小時，如經上級有關部門批準，還可以延長。但規程對于“單相接地故障”的概念未做明確界定，如單相接地故障為金屬性接地，故障相電壓降為零，其余兩相的對地電壓將升高至線電壓UL，因而這類電網的電氣設備如變壓器、電壓/電流互感器、斷路器及電纜等的對地絕緣水平，都能滿足長期承受線電壓作用而不損壞的要求。但是，如果單相接地故障為弧光接地，則其過電壓一般為3.15～3.5倍的相電壓，在這樣高的過電壓持續作用下，勢必造成固體絕緣的積累性損傷，在健全相形成絕緣的薄弱環節，進而發展為相間短路事故。

傳統觀念認為，3～35kV電網屬于中壓配電網，此類電網中內部過電壓幅值不高，所以，危及電網絕緣安全的主要因素不是內部過電壓，而是大氣過電壓，因而長期以來采取的過電壓保護措施僅僅針對防止大氣過電壓，主要技術措施僅限于裝設各種類型的避雷器，其保護值較高，對于內部過電壓起不到限制作用。

隨著電網的發展，架空線路逐步被固體絕緣的電纜線路所取代。由于固體絕緣擊穿的積累效應，其內部過電壓，特別是電網發生單相間歇性弧光接地時產生的弧光接地過電壓及由此激發的鐵磁諧振過電壓，已成為這類電網安全運行的一大威脅。其中以單相弧光接地過電壓很為嚴重?；」饨拥剡^電壓會使電壓互感器發生飽和，激發鐵磁諧振，導致電壓互感器嚴重過載，造成熔斷器熔斷或互感器燒毀。由于弧光接地過電壓持續時間長，能量極易超過避雷器的承受能力，導致避雷器爆炸。

目前國內大多采用消弧線圈補償或自動跟蹤補償式消弧線圈接地方式解決弧光接地過電壓問題，其優點是：1、降低了故障點的殘流，有利于接地電弧的熄滅；2、避免了長時間燃弧而導致相間弧光短路。3、對于金屬性接地，系統可帶故障運行兩小時，減少了跨步電壓差。缺點是：1、容易產生串聯諧振過電壓和虛幻接地現象；2、放大了變壓器高壓側到低壓側的傳遞過電壓；3、使小電流選線裝置靈敏度降低甚至無法選線；4、用電感電流去抵消電容電流時，對于弧光接地時的高頻分量部分無法抵消，因而不能有效地限制弧光接地過電壓。

國外采取中性點直接接地的方式，國內也有少數地區電網采取了經小電阻接地的方式。雖然抑制了弧光接地過電壓，但犧牲了對用戶供電的可靠性。這種系統在發生單相接地時，不論負荷是否重要，一律人為增加接地電流，使斷路器跳閘，擴大了停電范圍和時間。由于加大了故障電流，發生弧光接地時，會加劇故障點的燒毀。

消弧及過電壓保護裝置,該產品在系統發生弧光接地時，將弧光接地轉化為金屬性接地，徹底消除了弧光接地過電壓 ，考慮到柜內具有電壓互感器，因而該HSXH還可作為PT柜，根據用戶需要可增加了消諧、PT切換等PT柜的功能，另外，還可配備內置選線。上述功能使得HSXH具備了消弧、消諧、PT切換的作用，由于一機多能，節約了現場寶貴的空間。

二、產品特點

正常運行時微機控制器不斷檢測PT提供的電壓信號，一旦系統發生PT斷線、單相金屬接地或單相弧光接地時，PT輔助繞組（開口三角）的電壓立即由低電平轉為高電平，微機控制器啟動中斷，并根據PT二次電壓的變化，判斷故障類型和相別。

如果是PT單相斷線故障，則裝置輸出開關量接點信號；如果是單相金屬性接地故障，則裝置輸出開關量接點信號，也可根據用戶要求由微機控制器向真空接觸器發出動作命令；如果是單相弧光接地故障，則微機控制器向真空接觸器發出動作命令，真空接觸器快速動作將不穩定的弧光接地轉化為穩定的金屬性接地；在上述故障發生時，裝置輸出開關量接點信號，同時可通過RS485接口與微機監控系統實現數據遠傳。

對于中性點不直接接地系統加裝HSXH后：

１、在發生弧光接地時，裝置內故障相的真空接觸器可快速合閘，將弧光接地轉化為金屬性接地不僅使故障點的電弧立即熄滅，同時也徹底消除了弧光接地過電壓；

２、本裝置具有較高的性價比，能取代消弧線圈及其配套設備、電壓互感器柜及其保護裝置以及小電流接地選線裝置，節約現場的安裝空間。

３、本裝置的保護功能不受電網大小和運行方式的影響；

４、裝置結構簡單，安裝方便，適用于供、用電企業的中性點不直接接地電網。

５、保護功能全，裝置具有消弧功能、PT功能及內部與外部各類過電壓保護功能；根據用戶的現場需要，還可以增加PT切換、小電流選線等功能，對防止事故的進一步擴大，減輕運行維護人員的工作量有重要意義。

三、型號含義

四、技術數據

額定電壓(最高電壓)（kV）：6(7.2)、10(12)、35(40.5)

額定電流（A）：50、63、80、100、125、160、200、250、315

額定頻率（Hz）：50

額定開斷電流(kA)： 4kA

控制器參數：

電源電壓：DC 220V±10%

通訊接口：RS485

五、裝置的一次原理接線圖

裝置的一次原理接線如圖2所示。該圖可作為本裝置的圖標，表示在電氣一次系統接線圖中。

六、使用條件

1、環境溫度：-10℃～+60℃

2、大氣壓力：80～110 kPa

3、空氣相對濕度：90%（25℃）、50%（40℃）

4、海拔高度：＜2000m，特殊情況可達4000m。

5、安裝地點應具有防御風、雨、沙和防塵設施。

6、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。

七、結構、外形及安裝尺寸

整套裝置為固定式開關柜，外型尺寸可根據用戶要求加工，6kV（或10kV）仿GZS1柜子結構如下圖所示，對6kV、10kV的柜體，考慮今后用戶檢修方便，寬度一般不小于1000，對于35kV柜體，寬度一般不小于1800；深度和高度可以按照與其并柜的柜體尺寸來定。下圖中尺寸為推薦尺寸。

1、微機控制器

微機控制器根據電壓互感器提供的信號，判斷故障類別（PT斷線、金屬接地、弧光接地）和相別，向控制室或上位機發出故障信號，當發生弧光接地時，立即向故障相真空接觸器發出動作命令。

2、高壓隔離開關

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顯的斷開點。

3、高壓限流熔斷器組件FU

在出現兩相短路、由于裝置內部故障或人員誤接線等原因導致裝置誤判斷時，可在1～2ms之內快速實現截流，并將裝置退出，避免造成兩相短路的后果。

4、電壓互感器PT

為系統中的保護及計量設備提供電壓信號，為裝置提供被保護系統的二次電壓和輔助二次電壓信號。若選用了我公司的專用PT，還可避免鐵磁諧振。

5、單相體交流真空接觸器

在接到微機控制器的動作命令后的立即完成合閘動作，使弧光接地故障快速轉化為金屬性接地，避免非故障相電壓大幅升高。

a)三相過電壓保護器HS1-A

將相對地和相與相之間的各種過電壓限制在設備絕緣允許的較低水平。

b)零序CT和接地電流表

在裝置動作時，通過接地電流表可較準確地讀出系統的接地電容電流。

八、裝置的現場安裝與現場調試

1．現場安裝注意事項

1.1 裝置一、二次設備的現場安裝工作，原則上應由用戶負責。若應用戶要求，我公司可以提供技術指導。

1.2 主母排對地、不同相母排之間應不小于不同相帶電導體之間的最小安全距離，否則應加裝相間隔板或套熱縮套管。

1.3 裝置中的三相組合式過電壓保護器HS1-A，在搬運和安裝過程中嚴禁手提電纜。HSXH的各相電纜之間應有一定的距離。HS1-A的任一相電纜不得沿著其它相母排敷設，與不同相母排之間應有一定的距離。

1.4 裝置在現場做整體耐壓試驗之前，應將HS1-A電纜從母排上斷開，并切斷微機控制器和真空接觸器的控制電源。

1.5 在現場安裝過程中，對主回路的高壓限流熔斷器和PT高壓側的高壓熔斷器等元件應小心輕放，避免損壞。

2. 裝置的現場調試項目和標準

2.1 主回路、控制回路和輔助二次回路工頻耐壓試驗

用2500V搖表測試主回路絕緣電阻不低于500MΩ，控制和輔助二次回路用2500V搖表測試絕緣電阻不低于10MΩ，方可進行工頻耐壓試驗，加壓標準見上表。

2.2 HS1-A絕緣電阻測試和工頻放電試驗

用2500V 搖表測試主回路絕緣電阻不低于500MΩ ，分別對TBP 的AB 、

BC 、BD 、CA 、CD 、AD 施加試驗電壓。試驗時將20A 的數字

電流表（ 或數字萬用表電流檔）串入TBP 的接地端。TBP 放電時數字電流表

會立即發生跳變， 此時應立即切斷電源并讀取TBP 放電電壓值。TBP 的工頻

放電電壓超出下表規定的范圍時，應與本公司聯系處理。

用萬用表電阻檔測試高壓限流熔斷器FU應導通；2.3 高壓限流熔斷器FU及PT高壓側熔斷器測試

用萬用表電阻檔測試PT高壓側熔斷器應導通。

2.4 裝置的模擬試驗

用本公司的專用模擬測試儀(也可使用繼保測試儀，但該繼保測試儀應能產生三相電壓及開口三角的電壓)，向裝置施加試驗電壓進行PT斷線、單相金屬接地、單相弧光接地等模擬試驗。

做PT斷線時的加壓數值見下表（單位：V），同時裝置相應的輸出信號接點應接通。

做單相金屬接地和單相弧光接地試驗時的加壓數值見下表（單位：V），裝置相應的輸出信號接點應接通。

2.5 裝置的整組動作試驗

裝置通入工作電源，隔離開關斷開時液晶屏上應有“停運”字樣。

分別將各相的FU撞桿抬起模擬熔斷器熔斷，裝置面板應顯示熔斷器熔斷，

用裝置面板上的操作按鈕分別合、分各相接觸器，應正常動作。

在一相真空接觸器合閘時，操作另一相真空接觸器令其合閘，控制器自動先分已合閘的真空接觸器，再合上相應相真空接觸器（設備投運后，若一相真空接觸器合閘后，在其它相發生弧光接地時，其真空接觸器不再合閘）。

合上主回路隔離開關，液晶屏上應有“投運”字樣。

2.6 裝置的投運試驗

確認控制器工作正常、面板顯示正確后，投入裝置的隔離開關；

檢查保護裝置工作正常后，測量運行系統各相電壓及PT開口三角電壓；

斷開隔離開關的輔助接點，在隔離開關合閘狀態下，通過裝置面板上的操作按紐將任一相真空接觸器合閘，由保護裝置電流表讀取系統單相接地電容電流值。

l 裝置的運行、維護與檢修

1、裝置運行中的檢查項目

檢查裝置面板顯示是否正常；

檢查盤上儀表指示是否正常；

裝置運行中有無異常聲音。

2、裝置異常運行的處理

2.1 面板顯示異常

應檢查PT二次回路及輸出電壓是否正常，PT二次熔斷器是否熔斷。

若上述檢查未發現異常，則與本公司技術人員聯系。

2.2 裝置運行中有異常聲音

應仔細檢查辨認是電磁聲音、機械震動聲音還是放電聲音，同時測試PT二次輸出電壓分析判斷是鐵磁諧振、絕緣不良或系統異常等引起，根據不同原因采取相應對策。

3、裝置動作后的處理

3.1 裝置故障報警后的處理

裝置故障報警后，可先按照裝置異常運行時的處理方法進行檢查，若未發現異常，則與本公司技術人員聯系。

3.2 裝置發出PT斷線信號時的檢查處理

根據裝置面板上顯示的故障相別，檢查PT高壓側熔斷器是否熔斷，PT一次回路是否良好。

3.3 裝置發出金屬接地信號時的檢查處理

利用自動選線裝置或人工選線，參考裝置面板上提示的故障相別,選出故障線路。當故障線路被切除或故障消失后，裝置自動恢復到正常工作狀態。

3.4 裝置真空接觸器動作后的檢查處理

當系統發生單相弧光接地時，故障相真空接觸器合閘，此時，應做如下檢查處理：

讀取電流表指示的接地電流值，檢查高壓限流熔斷器FU撞桿是否彈出，調出裝置的記錄數據。

根據小電流選線裝置的選線結果及裝置的記錄數據進行處理。若故障線路暫時不具備停電條件，則可先進行轉移負荷的倒閘操作，此時由于裝置處于動作狀態，故障點的電弧已經熄滅，非故障相的弧光接地過電壓被限制在線電壓的水平，不必擔心系統運行的安全問題。

當故障線路被切除或故障消失后，可通過裝置面板上的“復位”按鈕將裝置復位。

3.5 高壓限流熔斷器FU熔斷時的處理

若高壓限流熔斷器FU的撞桿已經彈出則表明熔斷器已經熔斷，此時應做如下檢查處理：

2 檢查系統電容電流是否過大；

2 調閱裝置的記錄數據，并檢查現場，看是否在裝置動作時系統發生了二相異地的相繼接地故障；

2 檢查PT高壓側熔斷器是否完好，系統是否發生了鐵磁諧振。

2 若是發生了不同相的相繼接地故障，或系統發生鐵磁諧振，則用戶可先用備品將損壞的FU更換下來，使裝置恢復運行，然后通知本公司補充備品。

2 若系統電容電流過大，或沒有找到FU熔斷的原因，則應通知本公司技術人員處理。

4、裝置的檢修

4.1 安全措施

裝置檢修前或裝置動作后更換易損件之前，須做好下述安全措施：

2 檢查真空接觸器在分閘位置；

2 拉開裝置的隔離開關；

2 切斷裝置的工作電源；

2 完成停電、驗電、裝設接地線等保證安全的技術措施；

2 取下PT高壓熔斷器；

2 取下高壓限流熔斷器FU，并用導線取代之；

2 將HS1-A接線斷開。

4.2 裝置正常檢修時的檢查項目

裝置1～2年檢查一次，或隨母線等設備一同檢修。正常檢修時可進行如下檢查試驗：

裝置一、二次回路的絕緣電阻測試及工頻耐壓試驗；

HS1-A的絕緣電阻及工頻放電電壓測試；

高壓限流熔斷器FU的通斷試驗，有條件時可測試直流電阻值；

通過裝置面板上的操作按紐進行傳動試驗。

4.3 裝置故障修復后的檢查

當裝置更換微機控制器或更換微機控制器的部件后，應采用專用模擬測試儀進行模擬試驗。

若用戶暫時沒有專用模擬測試儀，也可根據本裝置的原理用調壓器、隔離變、電壓表等臨時組成試驗設備。

當裝置更換真空接觸器或更換真空接觸器的部件后，應進行傳動試驗，有條件時真空接觸器應在90%額定工作電壓下做動作試驗。

l 設計、檢測及服務

本公司負責根據用戶要求進行圖紙設計及參數選擇，設備組裝完畢后，由專業檢測人員進行二次模擬試驗及一次1:1試驗，檢測合格后方能出廠。如用戶需要，本公司可提供現場安裝指導及調試服務，用戶需提供必要的配合與協助。

設備正常工作時不需要維護和檢修，但在受到大的故障電流沖擊后必須進行仔細檢查，檢查熔斷器是否損壞，撞桿是否彈出，檢測接觸器的觸頭是否良好。

在設備發生故障時，用戶可要求我公司派遣技術人員到現場提供服務，但用戶有責任提供設備的故障現象，以便我司能較好地做好出差的前期準備工作。

我公司對設備實行終身維修，并且長期以優惠的價格提供備品配件。