变压器空载合闸励磁涌流抑制柜
技术规范
NRTYZG变压器空载合闸励磁涌流抑制柜介绍
变压器空载合闸涌流抑制柜、当主变空载投入电网或外部故障切除后电压恢复时，断路器分合操作的瞬间，系统电压的相角通常都是随机的且不确定的，由于变压器铁芯磁通的饱和及铁芯材料的非线性特征，会产生很大的励磁涌流。由励磁涌流引起的电压突降、操作过电压以及保护误动等故障，对发电厂或电网电气主设备如发电机、变压器和高压开关的危害都是非常大的。多年来继电保护设备或电力控制设备通过区分励磁涌流与故障电流的特征差异来识别励磁涌流，但励磁涌流的形式变化多样，识别的准确率不高，甚至以延长保护动作时间、降低保护灵敏度及牺牲可靠性为代价。采取抑制措施，主要用于抑制电力变压器及电力电容器空投时的涌流。
励磁涌流的产生及特点:
励磁涌流的产生：变压器投入后，绕组在磁路中的变压器会出现偏磁现象，这种现象属于单极性的。对该磁通的极性和投入前变压器的剩磁极性进行相比较，相同时，会出现稳态磁与剩磁以及偏磁叠加而造成磁路饱和的现象，使励磁电抗绕组在地变压器上时，会有很大的励磁涌流产生。
1.2.NRTYZG变压器空载合闸涌流抑制柜适用于3KV、6KV、10KV、15KV、20KV、35KV电力系统变压器空载合闸瞬间抑制柜把空载电流抑制在一定的范围之内，防止变压器出线柜断路器微机保护速断动作或上级开关柜微机保护动作。
1.1技术协议书对 10kV户外变压器空载合闸励磁涌流抑制柜装置的功能设计、结构、安装和试验等方面提出的技术要求。技术协议书所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。供方提供符合本技术规范书和国家标准的优质产品。
1.2根据需方要求：系统电压 10KV，高压供电电源单回路接入，单母线运行，主要供电负载为变压器。我公司拟定采用NRTYZG型的户外箱式变压器空载合闸励磁涌流抑制柜，在 10KV变压器电源侧与电源出线断路器柜中间串联1台NRTYZG变压器空载合闸励磁涌流抑制柜,变压器空载启动合闸时通过特定的限流电阻器把冲击电流限制在一定的范围内，当合闸冲击电流降低到额定空载电流时旁路开关合闸，启动完成；防止上级开关柜微机保护速断误动作，变压器顺利安全的启动；
1.3工作范围界面：需方与供方工作的界面一次回路以装置隔离进线柜为界面，二次回路以装置的端子排为界面。一次回路的进线电缆及二次回路的端子的I/O信息、电源等来源属需方的负责，界面以内的设计、安装、出厂调试等工作属供方的责任。供方将装置运送现场及提供端子排接线图，需方负责设备就位。
2.2.1系统条件
额定电压：10KV
最高运行电压：10.5KV
额定频率：50Hz
中性点连接方式：中性点不接地
进线方式：电缆沟进线
2.2.2 环境条件
海拔高度：≤1500米
最大月平均相对湿度：90%
最高环境温度：+45°
最低环境温度：-35°
最热月24h平均最高温度：+ 30°
安装地点无爆炸危险介质，周围介质中不含破坏绝缘性能的气体及导电介质，不允许充满水蒸汽及有严重的霉菌存在，使用地点不应有较强烈的外磁感应强度。
2.3.1概述
基本原理：
变压器空载合闸时，由于铁芯饱和，会产生较大的励磁涌流，可能达到额定电流的6-8倍。NRTYZG变压器空载合闸励磁涌流抑制柜通过特定的控制策略和技术手段，能够有效地限制这一涌流，保护变压器及相关设备免受过电流的冲击。
主要功能：
技术特点：
2） NRTYZG变压器空载合闸励磁涌流抑制柜支路：
由电流互感器、零序电流互感器、电压互感器、熔断器、限流熔断器、真空断路器、氧化锌避雷器、微机综合保护装置、继电器、温控风机装置、柜内LED照明灯、数字仪表、门行程开关、信号灯、按钮、转换开关、铜母线套高压热缩管、绝缘子、传感器、电磁锁、户外箱体IP54、附件等所组成。
2.3.2装置的特点
● 高度的可靠性，可以实现10年的基本免维护运行，大幅度降低维护、维修成本。
● 占地面积小，安装方便， 室外安装，自然冷却。
● 限流电阻器单元，保证设备正常运行。
● 变压器空载合闸励磁涌流抑制柜运行过程中，或在自身发生故障时，该装置能确保不对系统、相关电力设备及周围环境造成不利影响。
●变压器空载合闸励磁涌流抑制柜结构合理、可靠有效的电气五防连锁，达到防误操作要求（抑制柜与上级变压器出线断路器柜有电气闭锁，上级变压器出线断路器柜断路器分闸接地开关合闸后允许变压器空载合闸励磁涌流抑制柜柜门可以操作，变压器空载合闸励磁涌流抑制柜柜门关闭到位后允许上级变压器出线断路器柜合闸）；
● 户外箱体框架采用标准角铁槽钢冷轧板焊接喷塑制作，前门面板采用不低于2.0mm厚优质冷轧板静电粉沫喷涂处理，整个箱体结构牢固，柜体防护等级IP54;
● 门铰链采用大铰链；
● 门锁采用防爆连锁结构，禁止直接用常规门锁（在柜内部短路时产生的压力释放时不会造成柜前门锁损坏对操作人员造成人身安全）；
● 箱体两侧、侧面必须有主接地桩头，方便现场施工与主接地网连接；
● 柜门设防误操作标识；
● 仪表门上元器件每个元器件安装标签框，标签框采用PVD材质激光雕刻，采用螺丝或者塑料铆钉安装方式固定（禁止采用粘贴方式）；
● 柜门设操作说明及操作流程图；
● 柜内所有一次元器件接地设独立接地导线/连接至柜内一次主接地母线TMY-40*4。
● 柜内每个一次元器件接地必须采用独立接地线或者接地铜排连接至柜内主接地铜排，禁止采用串接方式连接。
● 柜内仪表室设二次专用接地铜排TMY-20*3。
● 氧化锌避雷器设独立接地母线引至柜体主接地母线TMY-20*3；
● 装置内铜排采用镀锡套高压热缩管，搭接面压花处理保证搭接面铜排与铜排连接处牢固可靠，母排断口处平滑圆整，不能有毛刺存在，以防止尖端放电。 冲孔(钻孔)后的毛刺，剪角后须进行打磨、抛光处理。
● 一次元器件接地线必须采用透明塑料护套多股软导线压接线鼻子或灌锡连接（禁止采用榔头敲压），一次接地线截面不小于10平方；
● 二次线固定与高压带电导体重要固定位置必须采用不锈钢扎带捆扎，禁止采用塑料尼龙扎带。防止尼龙扎带老化二次线脱落碰撞高压带电体对设备运行造成安全隐患；
● 变压器空载合闸励磁涌流抑制柜一次铜排全部套高压热缩管分相色；
● SK转换开关位置手动一组无源点、转换开关位置自动一组无源点、门行程开关预留一对常开常闭触点，启动1QF真空断路器辅助预留2对常开常闭触点，2QF旁路真空断路器辅助预留2对常开常闭触点，故障信号接点预留一对常开常闭触点，以上辅助节点为无源节点输出接本柜端子排；
● 变压器空载合闸励磁涌流抑制柜户外安装时，箱内安装凝露控制器加热板，通过凝露控制器控制，湿度超过设定值加热板自动启动，湿度低压设定值加热板自动停止，
2.3.3装置的功能
1）手动、外部联动控制功能
本装置可以工作于手动本柜按钮合分闸和外部联动方式下，由仪表门控制面板手动控制合闸分闸。外部联动通过上级变压器出线柜断路器辅助开关联动合闸分闸、远程用户后台自动化DCS联动合闸分闸。
3）主机事件记录功能
可以对开关的合闸、分闸动作，调节操作及异常情况有事件记录的功能。
4）保护功能
A 能实时监测母线中变压器的运行情况，并设有:过电压、低电压、零序电流保护、过电流保护、短路等保护分闸和报警功能。
B 各保护的定值，可在显示的画面上修改和查看。
2.3.4保护功能
NRTYZG配置的保护装置能实现以下保护：
1）零序电流保护
2）过电压保护
3）低电压保护
5）励磁涌流抑制
6）氧化锌避雷器操作过电压保护
7） 过电流保护，过电流速断保护（速断保护短路开断31.5KA）
2.4设备规范及结构
2.4.1名称：10KV户外箱式变压器空载合闸励磁涌流抑制柜
2.4.2型号：
NRTYZG-10/5250KVA/304A
2.4.3额定频率：50Hz
2.4.4额定电压： 22KV
2.4.5容量： 5250kvA
2.4.6接线形式： 串联一次主回路
2.4.7控制方式： 手动合分闸、外部联动合分闸
2.5.9二次控制系统工作电源
2.5.9.1额定电压：AC/DC220V。
2.5.9.2允许偏差-20%--+20%。
2.5.9.3纹波系数小于5%。
2.5.9.4额定功耗：≤600W。
2.5控制器的技术参数及性能要求
一．概述
数字式保护专用测控装置适用于35kV以下各电压等级的间隔单元的保护测控，具备完善的保护、测量、控制、通信监视功能，为高压无功补偿系统的保护与控制提供了完整的解决方案，可有力地保障无功补偿系统的安全稳定运行。可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。全部装置均可组屏集中安装，也可就地安装于高压柜上。
1.2装置特点
◆ 采用全密封式结构，具有良好的抗震、防尘性能
◆ 小型化设计，体积小，重量轻，外形美观，安装方便
◆ 采用独特的可靠性设计，无可调元件，装置稳定性好，抗干扰性强
◆ 全汉化液晶显示，人机界面清晰易懂，操作整定极为方便
◆ 装置供电及操作电源为交直流两用。AC/DC 110V 220V通用
◆ 具有RS485总线串行通信口，并集成了MODBUS标准通信规约
◆ 具有事件顺序记录功能，可记录50条事件，数据掉电不丢失
◆ 具备完善的自检功能，完整的异常记录、事件记录、操作记录，所有信息掉电保持
◆ 外形小巧精细、结构合理，采用高等级、高品质的元器件及多层板技术和SMT工艺，使产品具有很高的电气性能
◆ 内部集成零序电流（电压）合成算法可外加零序PT（CT）也可不外加零序CT（PT），实现零序过流电压保护。
◆ 采用精密合成算法，可通过按键MENU操作来实现V-V接法和Y型接法通用。
◆ 具有完整的断路器操作回路
◆ 超低功耗
2 主要技术指标
2.1 技术参数
1）额定工作电压 AC/DC 80-270V
2）额定操作回路电源 AC220V DC220V AC110V DC110V 交直流通用
3）额定技术数据
a) 交流电流： 5A或1A
b) 交流电压： 100V
c) 频率： 50HZ
4）功率消耗
工作电源： 正常工作时,不大于5W；
保护动作时,不大于10W。
交流电流回路： < 1VA/相 (IN =5A)；
< 0.5VA/相 (IN =1A)；
交流电压回路： < 0.5VA/相；
5）精确工作范围：
电流： 0.04In～20In
电压： 0.4V～1.2Un
频率： 0.9Fn～1.1Fn
时间： 0～100s
6）保护部分精度：
a) 定值精度： ≤±5%；
b) 时间精度： <±1％ 整定时间+35ms
c) 整组动作时间： ≤35ms；
d) 频率精度： ≤0.01Hz；
6） 测控部分精度：
a) 交流量精度： ≤±0.2%；
b) 有功无功： ≤±0.5%；
● 开关量输入：
输入类型： 无源
光电隔离输入数量：8
工作电压：内置DC24V
● 开出接点容量：
a)出口继电器
触点额定载流容量：250Vac/220Vdc,5A
输出类型: 无源(空接点)
b)信号继电器：
触点额定载流容量：250Vac/220Vdc,5A
输出类型: 无源(空接点)
2.8.1型号： HY5WS-17/45
2.8.2 避雷器额定电压： 17KV
2.8.3最大持续运行电压： 13.6KV
2.8.4标称放电电流：5kA
2.8.5雷电冲击残压（8/20mS，5kA）： ≤ 45KV（峰值）
2.8.6陡波冲击残压（1/3ms，5kA）：≤ 45KV（峰值））
2.8.7操作冲击残压（30/60ms，500A）：≤35KV（峰值）
2.8.8直流参考电压（1mA）： ≥24KV
2.8.9方波冲击电流（峰值2ms方波,20脉冲)： 200 A
2.8.10大电流冲击最小耐受能力 (4/10ms,2脉冲)：65kA（峰值）
2.8.11压力释放能力
大电流时的最小值(0.2S)：20kA
小电流时的最大值：500A
2.8.12最小总能量吸收能力(2脉冲)：5kJ/kV
2.8.13局部放电：在1.05倍持续运行电压下内部局部放电量≤50PC
2.9.1型号： JDZ-10 10/0.1
2.9.2型式：户内干式电压互感器
2.9.3额定电压： 10kV
2.9.5二次电压： 100V
2.9.6额定输出标准值及准确级次：400VA,0.5级。
2.9.7 介质：环氧树脂浇注绝缘半封闭
2.9.8 用途：主要作为开口三角形保护和放电、测量用。
2.10.1型号：LZZBJ-10
2.10.2型式：户内干式电流互感器
2.10.3额定电压： 12kV
2.10.4电流变比： /5
2.10.5二次电流： 5A
2.10.6额定输出标准值及准确级次：0.5/10P10。
2.10.7 介质：环氧树脂浇注
2.10.8用途：主要作为测量用，过流保护用，过电流保护用。
2.10.1型号：LXK-10
2.10.2型式：户内干式电流互感器
2.10.3额定电压： 10kV
2.10.4电流变比： /5
2.10.5二次电流： 5A
2.10.6额定输出标准值及准确级次：0.5/10P10。
2.10.7 介质：环氧树脂浇注
2.10.8用途：主要作为负载侧不平衡电流测量及保护用。
LZZBJ-10系列电流互感器是户内环氧树脂浇注支柱式产品，在额定频率50Hz、额定电压10kV及以下的电力系统作电流、电能计量或继电保护使用,适用于中置式开关柜及其它型式的开关柜，本型号的产品还可根据用户要求生产二、三绕组复变比结构。目前准确级有0.5、0.2、0.5S、0.2S级，保护级10P10、10P20等。
LZZBJ-10系列电流互感器结构及特点
LZZBJ9-10系列型电流互感器由于采用了环氧树脂全封闭浇注所以产品耐潮湿、耐污秽、尺寸小、重量轻，适合于任何位置、任意方向安装。
产品技术参数
1)LZZBJ9-10额定绝缘水平：12/42/75kV ；
2)负荷的功率因数：COSφ=0.8（滞后）；
3)额定二次电流：5A或1A;
4)表面爬电距离：满足II级污秽等级要求；
5)产品标准：GB1208-2006《电流互感器》,IEC60044-1；
6)仪表保安系数：FS≤10;
7)局部放电水平符合GB1208《电流互感器》标准；
2.10.1型号：VS1-12-1250A-31.5KA固定式选择一项。
2.10.2型式：柜内固定安装
2.10.3额定电压： 12kV
2.10.4额定电流：1250A
2.10.5 1min工频耐压： 42KV；
2.10.5二次控制电压：待确认！
2.10.7 用途：主要作为变压器组动态投切用。
概述
VS1-12-1250A-31.5KAA系列交流高压真空断路器采用整体式框架结构，具有结构紧凑、外形美观、性能稳定等特点，适用于交流50Hz，额定工作电压至12kV，额定工作电流至630A~1250A的电力系统中，供直接或远距离接通和分断主电路之用。尤其适用于频繁操作电动机、变压器、电容器等电器控制场合。具有使用可靠、寿命长、少维护、安全等特点。取代常规电器具有明显的经济效益。
1正常工作条件
1.1 环境温度：周围空气温度最高不超过+ 40℃，且在24小时的平均值不超过+ 35℃，周围空气温度最低不低于-15℃。
1.2 海拔高度：安装地点的海拔高度不超过2000米.
1.3 相对湿度：大气的相对湿度在周围空气温度为 + 40℃时不超过 50%，在较低的温度下允许有较高的相对湿度，日平均不大于95%，最湿月的平均温度为 + 20℃时，月平均最大相对湿度为90%，已考虑因温度变化发生在产品表面的凝露。
1.4 工作环境：无雨雪侵袭、明火、爆炸危险、化学腐蚀及强烈振动的场合。
1.5 安装条件：安装面与垂直面的垂直度不超过5°。
1.6 污染等级：Ⅲ级。
2.12.2装置的主电路相与地之间应能承受短时（1min）工频耐受电压 42KV。
2.12.3母线之间连接处及主电路中各连接处的温升应不超过50℃，各电器设备的温升不应超过各自的规定。
2.12.4装置的连续运行电压为1.00Un，且能在如下表所规定的稳态过电压运行相应的时间。
|
工频电压 |
最大持续时间 |
说 明 |
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1.10Un |
长 期 |
指长期过电压最高值不超过1.10Un |
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1.15Un |
每24小时中30min |
系统电压的调整与波动 |
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1.20Un |
5 min |
轻负载时电压升高 |
|
1.30Un |
1 min |
2.12.5装置能在方均根值不超过1.3倍额定电流的过电流下连续运行。
2.12.6装置配置限流电阻器，用以限制变压器组投入运行瞬间产生的涌流。
2.12.7装置配有高压带电显示器和DSN电磁锁及门锁，具有强制闭锁功能，防止误开柜体门，以确保人员及设备安全；并设有柜内照明灯和观察窗，可随时监测设备运行情况。
