《消弧线圈在10kV小电流接地系统中的设计理念探索.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《消弧线圈在10kV小电流接地系统中的设计理念探索.docx（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、消弧线圈在10kV小电流接地系统中的设计理念探索一、问题的提出小电流接地方式（中性点非直接接地系统）目前在我国10千伏电压电网中已广泛应用，它包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种方式。二、消弧线圈的工作原理消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。当电网发生单相接地故障时，希望消弧线圈的脱谐度越小越好，最好是全补偿。当电网正常运行时，希望消弧线圈的脱谐度越大越好，最好是退出运行。三、补偿系统的分类能跟踪电网电容电流自动补偿系统。（1）随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式：
2、自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈，是其保持在谐振点上，在消弧线圈中串联一电阻，增加电网阻尼率，将谐振过电压限制在允许范围内。当电网发生单相接地故障后，控制系统将电阻短接掉，达到最佳补偿效果，该系统的消弧线圈不能带高电压调整。（2）动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈远离谐振点，彻底避免串联谐振过电压及各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬时调整消弧线圈至最佳状态，使接地电弧自动熄灭。该系统是唯一可能使电网中原有的功率方向型单相接地选线装置（高漏）继续使用的系统。四、传统消弧线圈存在的问题当366KV系统的单相接地故障电容电流超过10A
3、时，应采用消弧线圈接地方式，通过计算电网当前脱谐度（ε=（IL-IC）/IC-100%）与设定值的比较，决定是否调节消弧圈的分接头，过去选用的传统消弧线圈必须停电调节档位，在运行中暴露出许多问题和隐患。五、自动跟踪消弧线圈补偿技术（一）接地变压器。用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90%100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。（二）有载调节消弧线圈。（1）消弧线圈的调流方式：一般分为3种，即：调铁芯气隙方式、调铁芯励磁方式和调匝式消弧线圈。目前在系统中投运的消弧线圈多为调匝式。（2
4、）消弧线圈的补偿方式：一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。（三）限压阻尼电阻箱。在自动跟踪消弧线圈中，因调节精度高，残流较小，接近谐振（全补）点运行。为防止产生谐振过电压及适应各种运行方式，在消弧线圈接地回路应串接阻尼电阻箱。当系统发生单相接地时，中性点流过很大的电流，这时必须将阻尼电阻采用电压、电流双重保护短接。（四）调谐和选线装置。自动调谐和选线装置是整套技术的关键部分，所有的计算和控制由它来实现，控制器实时测量出系统对地的电容电流。系统发生单相接地时，将系统PT二次开口三角处的零序电压及各回路零序电流采集下来进行分析处理，通过视在功率、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等选线算法
5、来进行选线。六、自动补偿消弧线圈的种类及结构原理目前，自动补偿的消弧线圈国内主要有三种产品，分别是调气隙式、调匝式及偏磁式。（一）调气隙式。调气隙式属于随动式补偿系统。其消弧线圈为动芯式结构，通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节电感的目的。然而，其调整只能在低电压或无电压的情况下进行，其电感调节范围上下限之比为2.5倍。该产品的主要缺点有四条：（1）工作噪音大，可靠性差。动芯式消弧线圈由于其结构上有运动部件，当高压施加其上后，振动噪音很大。当补偿电流为50A时，需要250KW容量的电阻才能长期工作，所以在接地后，必须迅速切除电阻，否则有爆炸的危险。这就影响了整个装置的可靠性。（2）调节精度差。
6、由于气隙的微小变化都造成电感较大的变化，电机通过机械部件调气隙的精度远远不够。用液压调节成本太高。（3）过电压水平高。在电网正常运行时，消弧线圈处于全补偿状态或接近全补偿状态，虽有串联电阻将稳态谐振过电压限制在允许范围内，但是电网中各种扰动（大电机投切，非同期合闸，非全相合闸等），使得其瞬时过电压危害较为严重。（4）功率方向型单相接地选线装置不能继续使用。安装该产品后，电网中原有的功率方向型单相接地选线装置不能继续使用。（二）调匝式。该装置属于随动式补偿系统，其工作方式是采用串联电阻限制谐振过电压。该装置同调气隙式相比，消除了消弧线圈的高噪音，但是却牺牲了补偿效果，消弧线圈电感不能连续调节，只
7、能离散地分档调节，补偿效果差，并且同样具有过电压水平高，电网中原有方向接地选线装置不能使用及串联电阻存在爆炸的危险等缺点。总的来讲，该装置技术上比较落后。由于经济上的原因，国产有载调匝式消弧线圈的有载调节开关采用低电压开关，它只能在低电压下调节抽头，接地后不能调节。（三）偏磁式。偏磁式装置属动态补偿系统，可以在高电压下以电的速度调节电感，调节范围大，精度高，可靠性高。控制器在电网正常运行时实时检测电容电流数值，调节消弧线圈远离谐振点，通常处于其下限位置，从根本上避免了串联谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，在5mS内调整消弧线圈达到最佳补偿状态，使接地电弧自动熄灭。采用动态补偿方式，从根本上解决了补偿系统串联谐振过电压与最佳补偿之间相互矛盾的问题。在电网正常运行时，不施加励磁电流，将消弧线圈调谐到远离谐振点的状态，但实时检测电网电容电流的大小，当电网发生接地后，瞬间（约5mS）调节消弧线圈实施最佳补偿。参考文献：【1】丁昱.工业企业供电.北京：冶金工业出版社，1993.