消弧線圈工作原理分析

1、1 / 15 一、消弧線圈的工作原理配電系統(tǒng)是直接為用戶生產(chǎn)生活提供電能支持的系統(tǒng)，其功能是把變電站或小型發(fā)電廠的電力輸送給每一個用戶，并在必要的地方轉(zhuǎn)換成為適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?。國?nèi)外對于提高以可靠性和經(jīng)濟性為主要內(nèi)容的配電網(wǎng)運行水平非常重視。影響配電系統(tǒng)運行水平的因素主要有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備、控制策略和線路等， 選擇適當(dāng)?shù)闹行渣c接地方式是最重要和最靈活的提高配電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟性的方法之一，因此進一步研究中性點運行方式對于提高配電系統(tǒng)運行水平有重要意義，中性點運行方式選擇是一個重要且涉及面很廣的綜合技術(shù)經(jīng)濟問題，其方式對配電系統(tǒng)過電壓、 可靠性、繼電保護整定、 電磁干擾、人身和設(shè)備安全等影響很大。電力

2、系統(tǒng)中中性點是指 y 型連接的三相電，中間三相相連的一端。而電力系統(tǒng)中中性點接地方式主要分為中性點直接接地和中性點不直接接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地。兩種接地方式各自優(yōu)缺點：中性點不接地系統(tǒng)單相接地時，由于沒有形成短路回路，流入接地點的電流是非故障相的電容電流之和， 該值不大， 且三相線電壓不變且對稱， 不必切除接地相，允許繼續(xù)運行，因此供電可靠性高,但其它兩條完好相對地電壓升到線電壓，是正常時的 3 倍，因此絕緣水平要求高，增加絕緣費用，對無線通訊有一定影響。中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地時，除有中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點外，還可以減少接地電流， 通過消弧線圈的感性補償， 熄滅接地電弧， 但接地

3、點的接地相容性電流為 3 倍的未接地相電容電流， 隨著網(wǎng)絡(luò)的延伸， 接地電流增大以致使接地電弧不能自行熄滅而引起弧光接地過電壓，甚至發(fā)展成系統(tǒng)性事故， 對無線通訊影響較大。中性點直接接地系統(tǒng)單相接地時，發(fā)生單相接地時， 其它兩完好相對地電壓不升高，因此絕緣水平要求低，可降低絕緣費用，但短路電流大，要迅速切除故障部分，對繼電保護的要求高，從而供電可靠性差，對無線通訊影響不大。隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展， 電力系統(tǒng)的重要性日益凸顯。 因而近幾年電網(wǎng)的安全可靠運行倍受關(guān)注。在電力系統(tǒng)中發(fā)生幾率最大的故障類型為單相接地故障。而在發(fā)生故障后及時確定及切斷線路故障則顯得尤為重要2 / 15 配電網(wǎng)中主要采用第

4、二種中性點接地方式。但是以前以架空線路為主的配電網(wǎng)采取中性點不接地方式， 隨著配電系統(tǒng)擴大和線路增加，當(dāng)中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時， 在接地點要流過全系統(tǒng)的對地電容電流，如果此電流過大， 就會和接地點燃起電弧，引起弧光過電壓，從而使非故障相的對地電壓進一步升高，因此，使絕緣損壞，形成兩點或多點的接地短路，造成停電事故，所以中性點不接地方式已不能滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求，因此以架空線路為主的配電網(wǎng)中性點逐漸采用消弧線圈接地方式。 雖然兩種中性點接地方式各有自己的應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點。但在此主要介紹現(xiàn)代電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)采用較多的中性點經(jīng)消弧線圈接地一種方式。所謂中性點經(jīng)消弧線圈接地方式， 就是在

5、中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈。該方式在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，利用消弧線圈中的電感電流對接地電容電流進行補償， 使得流過接地點的電流減小從而使電弧自行熄滅。消弧線圈是一個帶鐵心的電抗線圈。 正常運行時， 由于中性點對地電壓為零， 消弧線圈上無電流。單相接地故障后， 接地點與消弧線圈的接地點形成短路電流。中性點電壓升高為相電壓，作用在消弧線圈上，將產(chǎn)生一感性電流，在接地故障處，該電感電流與接地故障點處的電容電流相抵消，從而減少了接地點的電流， 使電弧易于自行熄滅，提高了用電可靠性。中性點經(jīng)消弧線圈接地方式由于具有線路接地故障電流較小和自動消除瞬時性接地故障的優(yōu)點 ,在我國 10 kv配電

6、網(wǎng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 ， 由于系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時候?qū)Φ仉娏餍。?故稱為小電流接地系統(tǒng)。 由于小電流接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時對電力設(shè)備和人身危害小，并且三相之間的線電壓基本保持不變。因此可允許電網(wǎng)在此情況下繼續(xù)運行一段時間。不影響系統(tǒng)中用電設(shè)備的段時間正常工作。電力系統(tǒng)中單相接地時故障錄最高的一種事故?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)中， 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展， 配電網(wǎng)采用的電纜線路越來越多，電纜線路的增加導(dǎo)致系統(tǒng)電容電流急劇增加，而電力系統(tǒng)中電容電流產(chǎn)生的原因主要是由于輸、 配電線路對地存在電容， 三相導(dǎo)線之間也存在著電容。當(dāng)導(dǎo)線充電后，導(dǎo)線就與大地存在了一個電場，導(dǎo)線會通過大氣向大地 （另二相導(dǎo)線也拆

7、算到地）放電，將導(dǎo)線從頭到尾的放電電流“ 歸算” 到一點，這個 “ 假想” 的電流就是各相對地電容電流。 既輸電線和大地相當(dāng)于兩塊極板，構(gòu)成一個分布電容。 沒發(fā)3 / 15 生單相接地的時候就存在對地電容電流。發(fā)生單相接地故障的時候這個對地電容電流和各相電壓有可能增大。 根據(jù)這個電流的大小可分為大電流接地系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)。消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地時的電流分布圖cldiii.4 / 15 第三周匯報補充材料（1）金屬接地就是有一相直接接地，對地電阻為0 歐左右 ，接地電壓一般為零，為理想狀態(tài)下存在，現(xiàn)場作業(yè)無法達(dá)到；非金屬性接地對地電阻比較大，接地電壓一般不為零。（2）串聯(lián)諧振時的電容、電

8、感、電阻，總阻抗大，電流不易通過，電壓抬高；又由于串聯(lián)的電感、 電容相互充放電， 產(chǎn)生的電壓和原電路的電壓相疊加，進一步抬高電壓，所以是過電壓。（3）并聯(lián)諧振時的電感、電容、電阻，總阻抗小，只相當(dāng)于電阻的值，電路電壓正?；蛳陆担?電流通過比較方便； 又由于并聯(lián)的電容、 電阻相互充放電，使原電路的電流與充放電的電流相疊加，產(chǎn)生高電流。所以是過電流。（4）多相交流系統(tǒng)中，實際的或等效的中性點與參考地之間的電位差。（5）單相接地等值電路圖（6）單相接地故障時候的感性、容性電流圖5 / 15 二、調(diào)諧方式及工作原理消弧線圈的作用是當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后，提供一電感電流， 補償接地電容電流，使接地電流

9、減小， 也使得故障相接地電弧兩端的恢復(fù)電壓速度降低，達(dá)到熄滅電弧的目的。早期采用人工調(diào)匝式固定補償?shù)南【€圈，稱為固定補償系統(tǒng)。 固定補償系統(tǒng)的工作方式是將消弧線圈整定在過補償狀態(tài)。之所以采用過補償一是當(dāng)系統(tǒng)處于全補償時會形成串聯(lián)諧振過電壓，危及系統(tǒng)絕緣； 二是為了避免欠補償方式下運行時，若部分線路停電檢修或系統(tǒng)頻率降低等原因都會使接地電流減少，又可能變?yōu)橥耆a償， 使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過電壓。 而且當(dāng)處于全補償狀態(tài)時候， 消弧線圈留有一定的裕度， 即使電網(wǎng)發(fā)展使電容電流增加，仍可以繼續(xù)使用。 但是這種裝置運行在過補償狀態(tài)當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生了事故跳閘或重合等參數(shù)變化時脫諧度無法控制，以致往往運行在不允許的

10、脫諧度下，造成中性點過電壓， 三相電壓對稱遭到破壞?？梢姽潭ㄑa償方式很難適應(yīng)變動比較頻繁的電網(wǎng)，這種系統(tǒng)已逐漸不再使用。取代它的是跟蹤電網(wǎng)電容電流自動調(diào)諧的裝置，這類裝置又分為兩種: （1）預(yù)調(diào)式。系統(tǒng)正常運行時候，消弧線圈預(yù)先調(diào)節(jié)，等候在補償位置；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時候， 消弧線圈零延時進行補償。 而且預(yù)調(diào)式一次設(shè)備部分電子元器件少， 結(jié)構(gòu)簡單可靠， 故障發(fā)生時候補償不依賴于二次電源。如調(diào)匝式消弧線圈。（2）隨調(diào)式。系統(tǒng)正常運行時候，消弧線圈遠(yuǎn)離補償位置；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)消弧線圈到補償位置，一般至少為60ms ，速度較慢而且一次設(shè)備部分電子元器件多，影響可靠性，故障發(fā)生

11、時補償要依賴于二次電源。如相控式消弧線圈，直流偏磁式消弧線圈，調(diào)容式消弧線圈等。當(dāng)消弧線圈正確調(diào)諧時， 不僅可以有效的減少產(chǎn)生弧光接地過電壓的機率，還可以有效的抑制過電壓的輻值， 同時也最大限度的減小了故障點熱破壞作用及接地網(wǎng)的電壓等。 所謂正確調(diào)諧， 即電感電流接近或等于電容電流，工程上用脫諧度 v 來描述調(diào)諧程度v=（ic-il ）/ic 當(dāng) v=0時，稱為全補償。 完全補償是使電感電流等于接地電容電流，接地處電流為零。在正常運行時的某些條件下，可能形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生諧振過電壓，危及系統(tǒng)的絕緣。當(dāng) v0時為欠補償。欠補償是使電感電流小于接地的電容電流，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時接地點還有容性的

12、未被補償?shù)碾娏鳌Ｔ谇费a償方式下運行時，若部分線路停電檢修或系統(tǒng)頻率降低等原因都會使接地電流減少，又可能變?yōu)橥? / 15 全補償。故裝在變壓器中性點的消弧線圈，以及有直配線的發(fā)電機中性點的消弧線圈，一般不采用欠補償方式。當(dāng) v0時為過補償。過補償是使電感電流大于接地的電容電流，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時接地點有剩余的感性電流。消弧線圈選擇時留有一定的裕度，即使電網(wǎng)發(fā)展使電容電流增加，仍可以繼續(xù)使用。故過補償方式在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)揮消弧線圈的作用上來看，脫諧度的絕對值越小越好， 最好是處于全補償狀態(tài)，即調(diào)至諧振點上。 但是在電網(wǎng)正常運行時， 小脫諧度的消弧線圈將產(chǎn)生各種諧振過電壓。 如當(dāng)

13、消弧線圈處于全補償狀態(tài)時，電網(wǎng)正常穩(wěn)態(tài)運行情況下其中性點位移電壓是未補償電網(wǎng)的1025倍，這就是通常所說的串聯(lián)諧振過電壓。除此之外，電網(wǎng)的各種操作（如大電機的投入，斷路器的非同期合閘等）都可能產(chǎn)生危險的過電壓， 所以電網(wǎng)正常運行時， 或發(fā)生單相接地故障以外的其它故障時，小脫諧度的消弧線圈給電網(wǎng)帶來的不是安全因素而是危害。綜上所述， 當(dāng)電網(wǎng)未發(fā)生單相接地故障時，希望消弧線圈的脫諧度越小越好，最好是退出運行。電容電流常用測量方法（1）最大位移電壓法假設(shè)三相電源電壓對稱，大小為u，以 a相電壓為參考相量，則由圖1 的電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下零序等值電路得中性點位移電壓u0的表達(dá)式7 / 15 當(dāng) v0 時

14、，中性點位移電壓最大。因此，根據(jù)中性點位移電壓的大小調(diào)節(jié)消弧線圈的電感值，當(dāng)中性點位移電壓最大時，單相接地故障點的殘流為最小。這種調(diào)節(jié)原理很簡單， 但不能判斷電網(wǎng)的補償狀態(tài)， 而且當(dāng)電網(wǎng)的參數(shù)發(fā)生變化后，零序電壓也隨之改變， 需多次調(diào)節(jié)消弧線圈的電感值，比較零序電壓測量值，才能確定調(diào)節(jié)方向。 而且在最佳補償點附近區(qū)域，零序電壓的幅值主要由電網(wǎng)的阻尼率決定， 調(diào)節(jié)脫諧度對零序電壓幅值的影響很小，自動調(diào)節(jié)裝置有時甚至無法尋蹤到最佳補償點， 從而達(dá)不到完全補償電容電流的目的。所以，單純采用零序電壓幅值來調(diào)節(jié)消弧線圈的方案是不完善的。（2）阻抗三角形法這種調(diào)諧原理適用于消弧線圈串聯(lián)電阻的接地方式。常應(yīng)

15、用在帶有載開關(guān)調(diào)匝式消弧線圈的自動跟蹤補償裝置中，無法連續(xù)調(diào)節(jié)電感量， 只能將裝置調(diào)整到離諧振點最近的分接頭處，調(diào)整精度受到影響。根據(jù)圖 3 所示的阻抗三角形關(guān)系，可由公式（2）、（ 3）、（ 4）求得脫諧度。8 / 15 阻抗三角形法為預(yù)調(diào)諧法， 即電網(wǎng)正常運行狀態(tài)時進行調(diào)諧，而發(fā)生單相接地故障后不再調(diào)節(jié)。預(yù)調(diào)諧中為限制電網(wǎng)正常運行時中性點位移電壓低于15相電壓，需在零序回路中串聯(lián)或并聯(lián)電阻，該電阻在發(fā)生接地故障后將被快速切除。（3）相位調(diào)諧法為提高電網(wǎng)正常運行時自動調(diào)諧的準(zhǔn)確性，在電網(wǎng)中一相對地附加一個小電容 c ，以形成人為中性點位移電壓u0。此時中性點位移電壓和接有c 的 a相電壓 u

16、a之間存在如下關(guān)系：入附加電容后電網(wǎng)的不對稱度。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相經(jīng)過渡電阻rg接地時（例如 a相），中性點位移電壓u0和故障相電壓 ua的關(guān)系為：由此可見，不論電網(wǎng)正常運行還是故障運行，中性點位移電壓和相電壓的相位差角均反映了電網(wǎng)的脫諧狀態(tài)，由此控制消弧線圈電感值的調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)電網(wǎng)的自動調(diào)諧。但是，這種對一相附加電容的相位法仍然存在問題，它只能應(yīng)用在電網(wǎng)完全對稱，或三相不對稱，但有兩相電容值基本相同，c且加在三相中電容值最大的一相上的情況。因此全面考慮后發(fā)現(xiàn)，相位原則是不能用到實際系統(tǒng)中去的，若用于實際電網(wǎng)中， 在所謂的全補償處， 有時是嚴(yán)重偏離全補償點的， 會給系統(tǒng)造成相當(dāng)大的危險。（4）中性

17、點位移電壓曲線法9 / 15 根據(jù)系統(tǒng)正常運行時等值電路（圖1）可知：圈改變前后中性點電壓的相角差。 這種調(diào)諧方法常運用在投切電容器組消弧線圈的自動調(diào)諧裝置中。與前面幾種方法相比， 中性點位移電壓曲線法， 在電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下僅檢測電容電流， 而消弧線圈工作在遠(yuǎn)離諧振點處，發(fā)生單相接地故障后瞬時調(diào)節(jié)消弧線圈至完全補償狀態(tài)?？梢?，中性點位移電壓曲線法無需串、并聯(lián)電阻，且能實時檢測電網(wǎng)電容電流的具體數(shù)值，從而定量地調(diào)節(jié)消弧線圈的脫諧度?，F(xiàn)在國內(nèi)外消弧線圈的自動調(diào)諧一般都采用了這種傳統(tǒng)方法，但這種調(diào)諧法要求在測量電容電流過程中調(diào)節(jié)消弧線圈，使得消弧線圈動作頻繁，壽命降低，響應(yīng)時間（從系統(tǒng)電容電流發(fā)生

18、變化起， 至消弧線圈跟蹤調(diào)節(jié)到合適位置所需時間）勢必也不可能做到很短。再者，由于人為地改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)，給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來潛在威脅。因而這種調(diào)諧方法在實際應(yīng)用中效果不佳。（5）實時測量法在中性點位移電壓曲線法的基礎(chǔ)上，改進而成實時測量法。 該算法首先需要用特殊的方法測量出系統(tǒng)不對稱電壓，然后每隔一定時間測量一次電網(wǎng)的線電壓、中性點位移電壓和消弧線圈中的電流等參數(shù)，用式xc（uunu0）i0計算電網(wǎng)的對地電抗。 這樣，便可得電網(wǎng)的實時接地電容電流。這一改進方法的優(yōu)點是可以減少對消弧線圈的操作次數(shù)，所得電容電流值也比較準(zhǔn)確， 跟蹤補償可直接到位。（6）變頻信號法當(dāng)中性點電壓較小時， 特別是

19、在電纜電網(wǎng)中， 不對稱度很小的情況下， 要測量參數(shù)，不僅費時、費力，而且測量結(jié)果難以準(zhǔn)確。外加變頻信號法只需在電壓互感器的低壓端注入變頻電流信號，找出系統(tǒng)諧振頻率即可， 不需對消弧線圈電感進行探性調(diào)整， 不需對消弧線圈的任何參數(shù)進行測量，而且把測量回路從高壓側(cè)移到低壓側(cè)，更加安全方便。圖 4 注入信號等值回路中消弧線圈感抗與三相電容并聯(lián)。通過改變注入信號10 / 15 的頻率，使電感和電容發(fā)生并聯(lián)諧振，找到系統(tǒng)諧振頻率f0，則：由式（ 8）可以直接通過系統(tǒng)諧振頻率計算脫諧度。對于具有多個消弧線圈的配電網(wǎng)，只需選定一個消弧線圈向系統(tǒng)注入信號，測量系統(tǒng)諧振頻率， 在式 （8）中取 il為系統(tǒng)所有消

20、弧線圈的電感電流之和，就可完成整個配電網(wǎng)脫諧度、電容電流的測量，無需通信配合。因為電壓信號 u包括高于被測電壓幾倍的噪聲信號，必須濾掉噪聲信號。 采用高階帶阻濾波器，其輸入輸出頻率特性如圖5。對于 50 hz，u00。系統(tǒng)零序阻抗折算到電壓互感器二次側(cè)一般小于10，采用信號注入法測量電容電流，向系統(tǒng)注入的信號功率一般小于20 w ，不影響系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時， 注入信號電流源相對系統(tǒng)零序回路處于開路狀態(tài)，不影響消弧線圈的熄弧效果。11 / 15 （7）全狀態(tài)調(diào)諧當(dāng)發(fā)生單相接地故障時， 雖然電網(wǎng)對地電壓不對稱， 然而，電網(wǎng)的線電壓還是對稱的。按電業(yè)部門的規(guī)定，電網(wǎng)可以繼續(xù)運行12 h

21、 ，在這段時間內(nèi)，電網(wǎng)對地電容電流還會發(fā)生變化，比如，有些支路退出或投入運行。 消弧線圈的電感電流在這種情況下， 若不能自動跟蹤電網(wǎng)對地電容電流的變化，則接地點的電流將會增加， 達(dá)不到自動跟蹤補償?shù)哪康摹槌浞职l(fā)揮消弧線圈的補償作用，在電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時， 也必須實行自動跟蹤調(diào)諧， 就是說，采用全狀態(tài)調(diào)諧。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時， 接地點是不可預(yù)知的， 電容電流、 殘余電流不能直接測量。 圖 6 中性點諧振接地的電網(wǎng)中， 當(dāng)線路 3 的 a相發(fā)生永久性接地故障時，流過非故障線路，線路1 和線路 2 的零序電流互感器的電流分別為，3i01j3u0c01、3i02j3u0c02，方向為母線流

22、向線路。 流過故障支路零序電流互感器的電流是所有非故障支路零序電流、消弧線圈電感電流和電阻電流之和，其電流無功分量 3i03j3u0v（c01c02）（ v1）c03。當(dāng)過補償 v0 時，殘余零序電流 3i03為正，方向是由母線流向線路； 當(dāng) v0 時，則 3i03j3u0c03，方向由母線流向線路；當(dāng)欠補償v0 時，殘余零序電流3i03方向可正可負(fù)， vc03（c01c02c03）時，由母線流向線路，而c03（c01c02c03）v1 時，由線路流向母線。如果能保證流過故障支路零序電流互感器電流的無功分量為3i03，且在相位上超前 u090的話，就能保證消弧線圈工作在全補償狀態(tài)，接地電流最小

23、。實現(xiàn)的方法是：發(fā)生單相接地故障時， 由配合使用的微機接地選線保護裝置選出故障支路，并將故障支路告訴消弧線圈的自動控制裝置，自動控制裝置讀取故障支路零序電流互感器電流值及零序電壓值，計算出3i03u0的比值。當(dāng)電網(wǎng)非故障支路電容電流發(fā)生變化（包括有些支路投入或退出運行）時，調(diào)節(jié)消弧線圈，改變電感電流，以保證流過故障支路零序電流互感器電流的無功分量與零序電壓值的比值始終為固定值 3i03u0，而且零序電流的無功分量3i03在相位上超前 u090，這就可以保證消弧線圈工作在全補償狀態(tài)， 接地電流為最小。 該方法也完全適用單相非金屬性接地的情況。12 / 15 三、消弧線圈的分類及各個工作原理（1）

24、 調(diào)匝式消弧線圈，調(diào)諧方式為預(yù)調(diào)式。調(diào)匝式消弧線圈采用有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)節(jié)電抗器的抽頭以改變電感值。這種消弧線圈一般可利用原有的人工調(diào)匝消弧線圈改造而成，即采用有載調(diào)節(jié)開關(guān)改變工作繞組的匝數(shù)， 達(dá)到調(diào)節(jié)電感的目的。 它可以在電網(wǎng)正常運行時，通過實時測量流過消弧線圈電流的幅值和相位變化，計算出電網(wǎng)當(dāng)前方式下的對地電容電流， 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的最小殘流值或失諧度，由控制器調(diào)節(jié)有載調(diào)壓分接頭， 使之調(diào)節(jié)到所需要的補償檔位， 在發(fā)生接地故障后，故障點的殘流可以被限制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。優(yōu)點：由于采用預(yù)調(diào)制使其對容性的補償在可視方面更具可靠性，切其對容性電流的補償通過調(diào)檔方式實現(xiàn)也比較直觀易解；缺點：不能平滑調(diào)節(jié)

25、，補償效果不能達(dá)到最佳狀態(tài)；機械部分過多易出現(xiàn)機械故障， 如：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時如不能迅速切開阻尼電阻則就會將其燒毀；過度頻繁的調(diào)節(jié)檔位易導(dǎo)致有載開關(guān)卡死、燒毀電機。（2） 調(diào)容式消弧線圈，調(diào)諧方式？。調(diào)容式消弧線圈是二次調(diào)節(jié)消弧線圈，消弧線圈本體由主繞組、 二次繞組組成。二次繞組連接電容調(diào)節(jié)柜。由45組真空接觸器控制投切二次調(diào)節(jié)電容器，當(dāng)二次電容器全部斷開時，主繞組感抗最小，電感電流最大，二次繞組有電容器接入后， 根據(jù)阻抗折算原理， 相當(dāng)于主繞組兩端并接了相同功率的電容， 使主繞組電感電流減小。 因而，通過調(diào)節(jié)二次電容的容量即可控制主繞組的感抗及電感電流的大小。調(diào)容式消弧線圈在繞組的二次側(cè)并聯(lián)

26、若干組用真空開關(guān)或晶閘管通斷的電容器，用來調(diào)節(jié)二次側(cè)電容的容抗值， 以達(dá)到減小一次側(cè)電感電流的要求。電容值的大小及組數(shù)有多種不同排列組合，以滿足調(diào)節(jié)范圍和精度的要求。13 / 15 基于晶閘管的投切電容式消弧線圈結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，圖中的r為消弧線圈阻尼電阻， k為阻尼電阻控制接觸器的觸點，l1為消弧線圈的一次繞組（電感），l2為消弧線圈的二次繞組（電感） ，c1c5 二次側(cè)調(diào)節(jié)電容器，s1s5 為調(diào)節(jié)控制晶閘管。顯然，通過多組晶閘管（也可以采用交流接觸器的觸點）的通斷可以實現(xiàn)不同電容器的組合。當(dāng)二次側(cè)的電容器全部斷開時， 消弧線圈一次繞組感抗最小， 可提供的電感電流最大； 二次繞組有電容器

27、接入后根據(jù)阻抗折算原理，相當(dāng)于一次繞組兩端并聯(lián)了相同功率的電容，使消弧線圈電感電流下降。 因而，通過調(diào)節(jié)二次側(cè)電容器的容量即可控制消弧線圈一次繞組的感抗及電感電流的大小。由于電網(wǎng)電容電流的大小不同， 補償精度要求不一樣， 所以消弧線圈的調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)精度也不同，在選擇電容器容量時要根據(jù)實際要求進行計算。對于圖 5中的5組電容器，電容器值可以根據(jù)二進制組合原理進行配置，即：c1 ：c2：c3：c4 ：c5=1 ：2：4：8：16 可見5組電容器可實現(xiàn) 32種組合方案，通過控制晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷將產(chǎn)生32種方案，即消弧線圈分為 32檔。每檔的調(diào)節(jié)量取決于電容器c1，c1值選的越小，則級差電流越小，

28、但相應(yīng)的消弧線圈的補償范圍也越小。若設(shè)電容 c1 的容量為 qc1 ， 二次繞組輸出電壓為 u2， 則可得級差電流 ic為：21uqcci該類型消弧線圈的容量是消弧線圈電感的容量與所有并聯(lián)電容器的容量之和，可見容量比較大， 接地變壓器的容量也要增大，占用的設(shè)備也比較多。但是，如果變電所原來就有老式的消弧線圈，再投入一定得電容器組合電容器的投切控制裝置， 實現(xiàn)對電兩單相接地電容電流的自動跟蹤補償14 / 15 功能，該方案是可行的。采用晶閘管投切電容器的消弧線圈控制簡單、速度快。但同樣不能實現(xiàn)電感的連續(xù)調(diào)節(jié)， 特別是當(dāng)電網(wǎng)單相接地電容電流較大時，精度較低， 無法達(dá)到最佳補償。另外，由于需要較多的電容器和附加設(shè)備，造價高。（3）直流偏磁式消弧線圈，調(diào)諧方式為