產(chǎn)品概述
電網(wǎng)因雷擊、短路、電源故障及其它內(nèi)外部原因造成電網(wǎng)短時間電壓大幅度波動甚至短時斷電數(shù)秒的現(xiàn)象，稱之為“晃電"?；坞娂措妷簳航担煌陔妷翰▌踊蚯冯妷?，是指母線電壓有效值快速下降且持續(xù)時間極短的突發(fā)事件。根據(jù)電氣與電子工程師協(xié)會的定義，供電電壓快速下降到額定值的 90%~10%，持續(xù)0.5~30 個周波的現(xiàn)象叫電壓暫降。
引起晃電的主要原因有很多種，其中包含雷擊、外網(wǎng)電壓波動以及短路故障等外部不可抗因素，也包含不平衡負載啟動、廠用電切換等人為因素。據(jù)統(tǒng)計，因雷擊造成電壓暫降大概占到 60%以上。由于電壓暫降發(fā)生的偶然性以及不可預見性，因此可以說電壓暫降是不可避免的。由外部電網(wǎng)、內(nèi)部故障等原因?qū)е碌幕坞姮F(xiàn)象會影響電網(wǎng)供電的可靠性，導致生產(chǎn)企業(yè)敏感負荷如大量接觸器、 變頻器、PLC、各種數(shù)字設備等跳閘或損壞，而且易造成計算機信息丟失、 死機， 進而可能導致工藝生產(chǎn)中斷， 給企業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失，甚至影響企業(yè)的安全穩(wěn)定運行。
根據(jù)現(xiàn)有的保護配置，當發(fā)生接地故障時，保護裝置檢測時間約 60ms，常規(guī)彈簧操作機構(gòu)的斷路器跳閘時間 60ms，電壓暫降持續(xù)時間至少 120ms以上。電壓暫降雖然持續(xù)時間短，造成的后果十分嚴重，具體危害如下：
當電壓下降到額定值的 70%以下時，持續(xù)時間超過 1 個周波時，接觸器就會脫扣造成用戶大面積停電，對于一類用戶，突然停電造成的損失十分巨大。
當電壓降低到 50%以下時，電動機失磁，在電壓恢復時電動機重復啟動，特別是高壓電機較多的用戶，眾多電機同時再加速對電網(wǎng)造成很大沖擊，嚴重者造成電網(wǎng)停電。
對可編程序控制器（PLC），當電壓低于 50%時，PLC將停止工作；一些 I/0設備，當電壓低于90%時，持續(xù)時間僅幾個周波就會被切除。這將導致使用PLC的生產(chǎn)線作業(yè)中斷，造成重大經(jīng)濟損失。
電壓暫降會造成服務器出現(xiàn)癱瘓和數(shù)據(jù)丟失，對信息安全造成重大的影響。
考慮到電壓暫降問題對電網(wǎng)及企業(yè)用戶帶來嚴重的用電安全隱患， 國高電氣研制了FBVP系列基于故障快速檢測和快速開關的母線電壓限流保護柜：通過快速檢測線路短路故障，檢測時間小于 5ms，迅速分斷快速開關，投入阻抗，限制短路電流，穩(wěn)定上級母線電壓的跌落，從而保證上級母線的所有出線的電壓穩(wěn)定，穩(wěn)定電壓至少 90%以上，縮短電網(wǎng)晃電的持續(xù)時間，減小電網(wǎng)、企業(yè)重要負荷供電中斷及停機的可能，為企業(yè)生產(chǎn)提供穩(wěn)定可靠的供電電源。
該母保柜為金屬鎧裝封閉式開關柜形式，與同級別KYN28交流開關柜的尺寸、接口等基本保持一致，適合新建和改造工程。
產(chǎn)品主要特點
☆ 通過系統(tǒng)建模仿真能力，靈活配置安裝位置與系統(tǒng)參數(shù)；
☆ 自主可靠的全套產(chǎn)品的供貨能力；
☆ 快速可靠故障識別檢測能力；
☆ 基于電磁斥力的三相一體化高速機構(gòu)，分閘時間僅相當于常規(guī)彈操機構(gòu) 1/20；
☆ 一二次融合設計；
☆ 豐富再線監(jiān)測能力；
☆ 集成化設計，后備保護開關與快速開關集成在同一柜體內(nèi)。
產(chǎn)品選型
產(chǎn)品原理
快速開關型母線電壓保護設備主要由常規(guī)真空斷路器、快速開關和限流電抗器組成，其工作原理如下圖1所示，正常運行時普通開關和快速開關均處于閉合狀態(tài)，并承擔通流任務，整個開關回路處于低阻抗狀態(tài)。
系統(tǒng)發(fā)生短路時，快速開關在 5毫秒內(nèi)完成額定絕緣開距動作，可以實現(xiàn)首周波內(nèi)將電流轉(zhuǎn)移到限流電抗器上，起到限流作用。若故障在 300ms（可進行定值整定）內(nèi)消失，則給高速開關發(fā)送合閘指令，限流電抗器退出，系統(tǒng)恢復正常運行；若在 300ms 后故障依然存在，則給普通開關發(fā)送跳閘指令，將故障點切除。
圖1 母線保護柜結(jié)構(gòu)示意圖
下圖2為母保柜在不同故障時刻的動作波形示意圖。短路故障發(fā)生后母保柜限流電抗器投入前后，短路電流將發(fā)生實質(zhì)性變化。根據(jù)短路發(fā)生時刻限流電抗器投入時刻有所不同，若故障發(fā)生在半波的前 1/2周期內(nèi)，可實現(xiàn)半波末將限流電抗器投入，實現(xiàn)限流作用；若故障發(fā)生在半波的后 1/2周期內(nèi)，則在下一個半波零流點處將限流電抗器投入，實現(xiàn)限流目的。
圖2 不同故障時刻限流示意圖
