低电压穿越技术-群菱

低电压穿越技术

1 总则

1.1    低电压穿越技术所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

2低电压穿越技术检测平台的技术要求

2.1  低电压穿越技术结构及原理要求

根据模拟实际电网短路故障的要求，低电压穿越技术测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。测试系统串联接入风电机组出口变压器高压侧(35kV、20 kV、10 kV侧)。

图1  低电压穿越技术测试系统原理图

2.2  低电压穿越技术测试系统功能要求

（1）整体要求

ü  测试系统紧凑式安装；

ü  任何测试引起的测试系统电网侧电压波动均小于5%Un；

ü  测试接入系统电压等级：适用于35kV系统，如果需要可考虑兼容10kV系统；

ü  低电压穿越技术实现故障类型：三相短路、任何两相短路、单相接地；

ü  电压跌落幅度：至少可实现电压跌落至90%Un、80%Un、75%Un、50%Un、35%Un、20%Un、10%Un、0%电压跌落以及其它需要电压跌落类型(订货时说明)，精度优于3%Un(一般均优于1%Un)；

ü  低电压穿越技术故障持续时间：100ms~3min任意可设；

ü  电压跌落和电压恢复均在1ms内实现。

（2）低电压穿越技术控制系统要求：

ü  控制系统包括远方控制系统和就地控制系统，远方控制系统和就地控制系统具有相同的功能，实现对测试系统的控制；

ü  低电压穿越技术控制系统具备风电机组低电压穿越测试流程，按照要求可自动完成每个测试任务；

ü  低电压穿越技术控制系统可实现对测试系统所有断路器、刀闸的手动或自动控制；

ü  控制系统具有2路以上开出量输出通道，用于测试开始时启动测量系统采集数据；

ü  控制系统具有2路以上开入量输入通道，用于和测量系统以及外部信号进行交互；

ü  低电压穿越技术控制系统主界面有遥信显示功能。

（3）低电压穿越技术测量系统要求：

ü  测量系统包括就地测量系统和远方后台两部分；

ü  测量系统整体精度优于0.2级；

ü  低电压穿越技术各个PT和 CT须有良好的瞬态响应特性；

ü  低电压穿越技术具有电抗器温度测量和显示功能；

ü  低电压穿越技术测量系统应能精确测量记录试验过程中的全部数据，包括电压跌落前至电压恢复后任意时间段内所有暂态过程和稳态过程；

ü  测量系统的数据采集设备可采集16个模拟采集通道，每通道采样频率不低于50kHz，4个开关量输入通道。数采设备包含后台操作用的计算机及相关采集和分析软件，用于完成相关计算和分析；数据采集设备具有和远方通讯功能，可实时和远方后台进行通讯并及时将采集的数据传送到远方后台；数据采集设备具有实时数据计算和分析功能，以便实时计算电流、电压、有功功率等值并送远方后台以曲线等类型显示；

ü  测试过程中可以监测测试点处有关试验的各类一次、二次状态参数，该功能可以集成在低电压穿越检测平台，也可以由客户已有的独立采集仪器完成，但必须能够与低电压穿越检测平台的试验同步采样；

ü  低电压穿越技术测量系统至少可同时测量2组PT电压信号和3组CT电流信号，并完成相关计算和分析（可完成风电机组及其变压器高低压侧和并网点的试验用的各类一次、二次状态参数的测试）；

ü  数据采集设备具备1路以上开关量输入，通过开关量输入触发数据记录的启动和停止。

（4）低电压穿越技术保护功能要求：

ü  具有就地和远方手动紧急切出功能，可在任何时刻手动将测试设备从电网切出；

ü  具有过电流保护功能，在电流超过设定值时将测试设备自动从电网切出；

ü  电抗器温度过限自动切出测试设备；

ü  其它测试系统异常时自动切出测试设备。

2.3  低电压穿越技术测试系统参数

表1  低电压穿越技术测试系统主要技术参数

3 低电压穿越技术使用条件

3.1环境条件

a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃；  

b) 户外环境湿度要求：0~90% ；

c) 海拔高度： 0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。

3.2低电压穿越技术安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。

3.3低电压穿越技术储存条件

a）环境温度  －50℃～50℃；

b）相对湿度   0～95% 。

3.4低电压穿越技术工作条件

a) 环境温度   －40 ºC～40ºC；

b) 相对湿度   10%～90%，无凝露。

3.5低电压穿越技术电力系统条件

a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。

b) 电网频率允许范围：48~52Hz；

c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%；

d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。

3.6低电压穿越技术负载条件

负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。

本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。

3.7接地电阻：<=5Ω。

4低电压穿越技术主要部件技术要求

4.1  开关柜一次部分技术要求

(1) 开关柜设置母线室和断路器室的压力释放装置，当发生内部电弧故障时，释放压力，确保操作人员和开关柜安全。

(2) 气体绝缘开关柜的高压带电部分安装在密封的六氟化硫（SF6）气体中，     具备足够的绝缘强度，可以有效的防止来自外界的污秽、潮气、异物及其他有害影响，以保证设备的长期稳定工作。断路器室和母线室为充气隔室，三相系统在同一个隔室内，其中充满干燥的SF6气体，相邻隔室的绝缘气体完全隔绝。隔室的充气及相应的试验工作在卖方厂内完成，现场无须充气。但考虑到海拔高程变化以及缓慢漏气造成气压下降，有可能需要在现场充气，组合开关柜面板上应有充气和测量SF6气压的两用接口，每次试验前要使用专配的压力表测量SF6气体压力，并另配专用充气储气罐，可在现场充气。

 体中，度：电压跌落幅度(3) 每一独立的充气隔室内均设置单独的具有温度补偿功能的气体压力检测装置，当气室内压力低于最小工作压力或高于压力上限时，压力检测装置提供相应的报警。同时应设置人工测量SF6气体压力的接口，以防误报警。

(4) 气体绝缘开关柜内安装的断路器为真空断路器。断路器上配有机械式计数器，用于合闸时计数，计数器安装在断路器面板上， 断路器面板上设有机械式合分闸状态指示、弹簧储能状态指示、及手动合分闸按钮。

(5) 断路器、三工位开关/隔离开关的操作机构安装在低压室内。三工位开

关和隔离开关正常为电动操作，打开低压室门，可进行手动操作。三工位开关/隔离开关上设有机械式分合闸状态指示。

(6) 气体绝缘开关柜采用先进的插接技术，内部电场均匀，有较高的电气绝缘性能。

(7)为防止保护装置受到潮气的影响，低压室内设置由空气开关控制的    AC220V 50W电加热器。

(8) 电缆引入柜内后通过内锥式电缆插头和电缆插座连接。

(9) 每台开关柜上设置接地导体，导体为铜质的，截面为 30mm x 8mm，柜内设有与接地系统相连的接地端子。

(10) 开关柜充气隔室的防护等级为IP65， 外壳的防护等级为IP4X。

(11) 一次相序按面对开关柜前门从左到右排列为L1(A)、L2（B）、L3（C），并用标牌标识，颜色分别为黄、绿、红。

(12) 气体绝缘开关柜从结构设计上保证了工作人员的人身安全，便于运行、维护、检查、检修和试验。由于密闭的SF6开关柜无法验电，组合开关柜面板应设置显示开关内三相回路应带有电压的指示装置（相当于验电装置）。

4.2  开关柜二次部分技术要求

(1) 所有开关柜内部导线均采用500V绝缘多股铜芯导线，导线中间不得有接头，控制、保护、信号回路导线截面为1.5mm2，电压回路1.5mm2 ，电流回路2.5mm2。

(2) 开关柜柜间小母线具体配置如下：

控制保护电源小母线(直流)；

储能电源小母线(直流)；

加热器电源小母线(交流220V)；

以上a), b), c)小母线截面为4mm2；

闭锁小母线（直流）；

电压小母线(交流100V)；

预告警信号小母线（包括MCB跳闸，继电器内部故障信号）；

以上d), e),f)小母线截面均为2.5mm2；

(3) 低电压穿越技术所有CT、PT二次回路引出至端子，备用CT二次绕组在端子上短接。

PT二次侧中性点直接接地；

端子排上每个端子和连线要编号，电流回路采用专用电流型试验端子；

开关柜低压室设门控式照明设备。

(6) 低电压穿越技术开关柜可提供买方使用的备用状态信号接点如下：

断路器状态：分闸位置2个，合闸位置2个；

断路器储能弹簧状态：弹簧未储能位置1个；

三工位开关位置状态：分闸位置2个，合闸位置2个，接地位置2个。

(7)设置若干AC220V电源插座，以方便取用电。

4.3  低电压穿越技术开关柜基本技术参数

4.4  低电压穿越技术开关柜用断路器技术参数

4.5  低电压穿越技术三工位开关技术参数

4.6  低电压穿越技术开关柜内避雷器