概述

我国3~35kV系统中存在如下几种过电压：断路器动作过程中产生的操作过电压、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。目前尚无针对这些过电压的完整的保护方案，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，系统本身的复杂性对过电压装置的选择有着重要的影响，对于不同的系统，选择过电压保护时需考虑系统输电线路的类型，输配电线路的网络结构，负载的性质和系统的接地方式等等。

针对如此复杂的系统，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置来抑制各种类型的系统过电压，且这些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，而无法彻底有效的抑制系统过电压。

针对目前矿山电力系统过电压防治的现状，我公司研制生产了矿用一般型电压保护开关柜（简称电压保护开关柜，型号：GKYB-10），该柜可消除系统中过电压保护元件及装置的保护死区，优化系统过电压的保护特性。

型号含义

适用范围

该电压保护开关柜适用于发电、变电和用电企业的电力系统，并可替代电压互感器柜、专用避雷器柜等。

使用场所

产品使用在配电祠室，井底车场和使用与大巷内正常情况下外力冲击不到的场所。

工作原理

电压保护开关柜内采用用过电压保护器，能够有效平缓过电压的上升前沿并削平电压尖峰，并能够耐受过电压产生的超大能量，该元件与本公司生产的过电压保护器及消弧柜的保护特性相匹配，可以消除系统过电压保护的死区。

电压保护开关柜在正常运行时，柜内智能微机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，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，并显示故障类别，输出相应的开关量接点信号，用于报警。同时利用MCU的强大逻辑运算能力快速实现液晶显示和数据保护等功能。

当系统出现谐振，电压保护开关柜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，并快速实现液晶显示。

技术数据

额定电压(kV)：10

额定频率(Hz)：50

2ms 方波电流（A)：200至2400

智能微机装置参数：电源电压：AC/DC220V士10%

使用条件

a.海拔高度不超过2000米；

b. 环境温度-20℃~+40°C;

c.周围空气相对湿度不大于95%(+25℃）;

d.水平安装（倾斜度不超过5°）;

e.用于井下无瓦斯、煤尘爆炸性危险场所的码室、井底车场和大巷内正常情况下外力冲击不到的场所。

结构、外形及安装尺寸

整套装置为手车式开关柜，外型尺寸可根据用户要求加工，对10kV的柜体，考虑今后用户检修方便，宽度一般不小于800；深度和高度可以按照与其并柜的柜体尺寸来定。

1. 控制器

控制器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，并显示故障类别，输出相应的开关量接点信号，用于报警。同时利用MCU的强大逻辑运算能力快速实现液晶显示数据保护等功能。

2.高压隔离手车

用来控制装置的投运和退出，在装置需要检修或调试时，与系统隔离并形成明显的断开点。

3.电压互感器

为系统中的保护及计量设备提供电压信号，为装置提供被保护系统的二次电压和辅助二次电压信号。若选用了我公司的PT，可能地避免铁磁谐振。

4. 过电压保护器

过电压保护器专门为保护柜研制的过电压保护装置，能够抑制过电压尖峰，该过电压保护装置采用特制的氧化锌阀片，能够大大降低残压值，将相对地和相与相之间的各种过电压限制在设备绝缘允许的较低的水平。

产品特点

该电压保护开关柜是根据不同用户的系统参数进行设计生产；

消除系统过电压保护的死区；

能吸收大能量的系统过电压；

取代了 PT 柜，性价比高；

实时监测母线电压，具有带电显示功能；

模块化设计，结构紧凑，技术，高速DSP核处理器使运算实时性和动作准确性得以保证；

实时监控系统状态，对出现的异常运行状态做出准确判断，并及时输出相应的开关量接点信号，用于报警；

故障追忆功能，显示近20次历史故障记录；

具有良好的电磁兼容性，适合在强电磁干扰的复杂环境中应用；

双硬件看门狗电路软件运行的可靠性；

中文液晶显示，运行状态清晰，菜单式操作，方便易用。