國內(nèi)消弧線圈現(xiàn)狀比較及其作用介紹

1、國內(nèi)消弧線圈現(xiàn)狀比較及其作用介紹單相接地電容電流的危害中性點不接地的高壓電網(wǎng)中，單相接地電容電流的危害主要體現(xiàn)在以下四個方面：弧光接地過電壓的危害當(dāng)電容電流一旦過大，接地點電弧不能自行熄滅。當(dāng)出現(xiàn)間歇性電弧接地時，產(chǎn)生弧光接地過電壓，這種過電壓可達相電壓的35倍或更高，它遍布于整個電網(wǎng)中，并且持續(xù)時間長，可達幾個小時，它不僅擊穿電網(wǎng)中的絕緣薄弱環(huán)節(jié)，而且對整個電網(wǎng)絕緣都有很大的危害。造成接地點熱破壞及接地網(wǎng)電壓升高單相接地電容電流過大，使接地點熱效應(yīng)增大，對電纜等設(shè)備造成熱破壞，該電流流入大地后由于接地電阻的原因，使整個接地網(wǎng)電壓升高，危害人身安全。交流雜散電流危害電容電流流入大地后，在大地中

2、形成雜散電流，該電流可能產(chǎn)生火花，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蝕水管、氣管等。接地電弧引起瓦斯煤塵爆炸消弧線圈的作用電網(wǎng)安裝消弧線圈后，發(fā)生單相接地時消弧線圈產(chǎn)生電感電流，該電感電流補償因單相接地而形成的電容電流，使得接地電流減小，同時使得故障相恢復(fù)電壓速度減小，治理電容電流過大所造成的危害。同時由于消弧線圈的嵌位作用，它可以有效的防止鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生。消弧線圈補償效果越好，對電網(wǎng)的安全保護作用越大，所以需要跟蹤電容電流變化自動調(diào)諧的消弧線圈。消弧線圈作用原理及國內(nèi)外現(xiàn)狀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，使接地電流減小，也使得故障相

3、接地電弧兩端的恢復(fù)電壓速度降低，達到熄滅電弧的目的。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，即電感電流接地或等于電容電流，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，當(dāng)V>0時為欠補償,V<0時為過補償。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。如煤礦6KV電網(wǎng)，當(dāng)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

4、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大越好，最好是退出運行。31補償系統(tǒng)的分類早期采用人工調(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)，其過補程度的大小取決于電網(wǎng)正常穩(wěn)態(tài)運行時不使中性點位移電壓超過相電壓的15%，之所以采用過補償是為了避免電網(wǎng)切除部分線路時

5、發(fā)生危險的串聯(lián)諧振過電壓。因為如整定在欠補償狀態(tài)，切除線路將造成電容電流減少，可能出現(xiàn)全補償或接近全補償?shù)那闆r。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，一種稱之為隨動式補償系統(tǒng)。隨動式補償系統(tǒng)的工作方式是：自動跟蹤電網(wǎng)電容電流的變化，隨時調(diào)整消弧線圈，使其保持在諧振點上，在消弧線圈中串一電阻，增加電網(wǎng)阻尼率，將諧振過電壓限制在允許的范圍內(nèi)。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單

6、相接地故障后，控制系統(tǒng)將電阻短接掉，達到最佳補償效果，該系統(tǒng)的消弧線圈不能帶高壓調(diào)整。另一種稱之為動態(tài)補償系統(tǒng)。動態(tài)補償系統(tǒng)的工作方式是：在電網(wǎng)正常運行時，調(diào)整消弧線圈遠離諧振點，徹底避免串聯(lián)諧振過電壓和各種諧振過電壓產(chǎn)生的可能性，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地后，瞬間調(diào)整消弧線圈到最佳狀態(tài)，使接地電弧自動熄滅。這種系統(tǒng)要求消弧線圈能帶高電壓快速調(diào)整，從根本上避免了串聯(lián)諧振產(chǎn)生的可能性，通過適當(dāng)?shù)目刂?，該系統(tǒng)是唯一可能使電網(wǎng)中原有功率方向型單相接地選線裝置繼續(xù)使用的系統(tǒng)。32國內(nèi)主要產(chǎn)品比較目前，自動補償?shù)南【€圈國內(nèi)主要有三種產(chǎn)品，分別是調(diào)氣隙式，調(diào)匝式及偏磁式。調(diào)氣隙式調(diào)氣隙式屬于隨動式補償系統(tǒng)。其消

7、弧線圈屬于動芯式結(jié)構(gòu)，通過移動鐵芯改變磁路磁阻達到連續(xù)調(diào)節(jié)電感的目的。然而其調(diào)整只能在低電壓或無電壓情況下進行，其電感調(diào)整范圍上下限之比為2.5倍。控制系統(tǒng)的電網(wǎng)正常運行情況下將消弧線圈調(diào)整至全補償附近，將約100歐電阻串聯(lián)在消弧線圈上。用來限制串聯(lián)諧振過電壓，使穩(wěn)態(tài)過電壓數(shù)值在允許范圍內(nèi)（中性點電位升高小于15%的相電壓）。當(dāng)發(fā)生單相接地后，必須在0.2S內(nèi)將電阻短接實現(xiàn)最佳補償，否則電阻有爆炸的危險。該產(chǎn)品的主要缺點主要有四條：工作噪音大，可靠性差動芯式消弧線圈由于其結(jié)構(gòu)有上下運動部件，當(dāng)高電壓實施其上后，振動噪音很大，而且隨著使用時間的增長，內(nèi)部越來越松動，噪音越來越大。串聯(lián)電阻約3KW

8、，100M。當(dāng)補償電流為50A時，需要250KW容量的電阻才能長期工作，所以在接地后，必須迅速切除電阻，否則有爆炸的危險。這就影響到整個裝置的可靠性。調(diào)節(jié)精度差由于氣隙微小的變化都能造成電感較大的變化，電機通過機械部件調(diào)氣隙的精度遠遠不夠。用液壓調(diào)節(jié)成本太高過電壓水平高在電網(wǎng)正常運行時，消弧線圈處于全補償狀態(tài)或接近全補償狀態(tài)，雖有串聯(lián)諧振電阻將穩(wěn)態(tài)諧振過電壓限制在允許范圍內(nèi)，但是電網(wǎng)中的各種擾動（大電機投切，非同期合閘，非全相合閘等），使得其瞬態(tài)過電壓危害較為嚴(yán)重。功率方向型單相接地選線裝置不能繼續(xù)使用安裝該產(chǎn)品后，電網(wǎng)中原有的功率方向型單相接地選線裝置不能繼續(xù)使用調(diào)匝式該裝置屬于隨動式補償系

9、統(tǒng)，它同調(diào)氣隙式的唯一區(qū)別是動芯式消弧線圈用有載調(diào)匝式消弧線圈取代，這種消弧線圈是用原先的人工調(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)，達到調(diào)節(jié)電感的目的。其工作方式同調(diào)氣隙式完全相同，也是采用串聯(lián)電阻限制諧振過電壓。該裝置同調(diào)氣隙式相比，消除了消弧線圈的高噪音，但是卻犧牲了補償效果，消弧線圈不能連續(xù)調(diào)節(jié)，只能離散的分檔調(diào)節(jié)，補償效果差，并且同樣具有過電壓水平高，電網(wǎng)中原有方向型接地選線裝置不能使用及串聯(lián)的電阻存在爆炸的危險等缺點，另外該裝置比較零亂，它由四部分設(shè)備組成（接地變壓器，消弧線圈、電阻箱、控制柜），安裝施工比較復(fù)雜。偏磁式消弧線圈結(jié)構(gòu)的特點電控?zé)o級連續(xù)可調(diào)消弧線圈

10、，全靜態(tài)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無任何運動部件，無觸點，調(diào)節(jié)范圍大，可靠性高，調(diào)節(jié)速度快。這種線圈的基本工作原理是利用施加直流勵磁電流，改變鐵芯的磁阻，從而改變消弧線圈電抗值的目的，它可以帶高壓以毫秒級的速度調(diào)節(jié)電感值?？刂品绞降奶攸c采用動態(tài)補償方式，從根本上解決了補償系統(tǒng)串聯(lián)諧振過電壓與最佳補償之間相互矛盾的問題。眾所周知，消弧線圈在高壓電網(wǎng)正常運行時無任何好處，如果這時調(diào)諧到全補償或接近全補償狀態(tài)，會出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓使中性點電壓升高，電網(wǎng)中各種正常操作及單相接地以外的各種故障的發(fā)生都可能產(chǎn)生危險的過電壓。所以電網(wǎng)正常運行時，調(diào)節(jié)消弧線圈使其跟蹤電網(wǎng)電容電流的變化有害無利，這也就是電力部門規(guī)定“固定式消弧線圈不能工作在全補償或接近全補償狀態(tài)”的原因。國內(nèi)同類自動補償裝置均是隨動系統(tǒng)，都是在電網(wǎng)尚未發(fā)生接地故障前即將消弧線圈調(diào)節(jié)到全補償狀態(tài)等待接地故障的發(fā)生，這了避免出現(xiàn)過高的串聯(lián)諧振過電壓而在消弧線圈上串聯(lián)一阻尼電阻，將穩(wěn)態(tài)諧振過電壓限制到容許的范圍內(nèi)，并不能解決暫態(tài)諧振過電壓的問題，另外由于電阻的功率限制，在出