10kV系統(tǒng)中性點接地補償裝置及其主要設(shè)備的選擇

10kV系統(tǒng)中性點接地補償裝置及其主要設(shè)備的選擇部頒標(biāo)準(zhǔn)(DL/T6201997)10kV系統(tǒng)含架空線路單相接地故障電流大于10A而又需要在接地故障條件下運行時應(yīng)承受消弧線圈接地方式。自動調(diào)諧消弧線圈接地補償裝置10kV配電網(wǎng)上得到了廣泛的應(yīng)用。但大多數(shù)承受的是手動調(diào)整式的消弧線圈接地補償裝置，這種裝置的主要缺陷是：調(diào)整不便利，需要裝置退出運行才能調(diào)整，不能隨著電網(wǎng)參數(shù)變化而自動調(diào)整到較佳補償狀態(tài)，運行人員推斷困難、操作簡單、補償精度低。脫諧度難于掌握，只能運行在過補償狀態(tài)，不10kV線路故障自動調(diào)諧消弧線圈接地補償裝置是靠自動掌握器，依據(jù)電網(wǎng)電容量的變化掌握有載調(diào)整開關(guān)來轉(zhuǎn)變消弧線圈電感，使接地電容電流得到電感電流的有效補償?shù)?。這種裝置能夠自動跟蹤電網(wǎng)參數(shù)調(diào)整補償電流值，并具有較好的限制過電壓措施。這種補償方式實質(zhì)上是一種預(yù)補償，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障前，消弧線圈即已調(diào)整到較佳的補償狀態(tài)。因此，中性點經(jīng)消弧線圈接地應(yīng)盡量選用自動調(diào)諧式。自動調(diào)諧消弧線圈接地補償裝置(見圖1)的主要設(shè)備有接地變壓器、消弧線圈、阻尼電阻、有載調(diào)整開關(guān)及自動掌握器，正確選擇這些設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是保證該裝置高效、牢靠和經(jīng)濟運行的關(guān)鍵。消弧線圈的選擇從已有的技術(shù)方案來看，消弧線圈調(diào)整電流的方式可分三類：(1)承受有載(對自動調(diào)整方式而言)調(diào)整開關(guān)調(diào)整消弧線圈的匝數(shù)，即調(diào)匝式，非連續(xù)調(diào)整；(2)可調(diào)鐵芯氣隙(3)調(diào)匝式產(chǎn)品較為成熟、牢靠性高、運行閱歷多，技術(shù)性能比較先進，國內(nèi)外絕大多數(shù)補償裝置都承受這種方式，故宜優(yōu)先選用。消弧線圈容量確實定。應(yīng)主要依據(jù)系統(tǒng)單相接地故障時電容電流的大小來確定，并應(yīng)留肯定裕度，以適應(yīng)系統(tǒng)今后的進展和滿足設(shè)備裕度的要求等。消弧線圈的容量可按下式確定：Q=1.35Ic式中Q——消弧線圈的容量kVAUn——kVIc—對地電容電流A，對于改造工程，Ic應(yīng)以實測10kV配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計資料進展計算。消弧線圈分接頭數(shù)量的選擇。消弧線圈分接頭數(shù)越多，調(diào)整精度越好，但設(shè)備就越簡單。分接頭數(shù)量打算裝置可以到達(dá)的較小脫諧度。脫諧度(用υ表示)不僅影響單相接地弧道中的殘流(用IgIg不宜大于10A)成為影響滅弧的重要因素。υ= ×100%不計殘流中的高次諧波重量時，殘流值可按下式計算：Ig=Ic式中Ic——對地電容電流IL——消弧線圈電感電流d——系統(tǒng)的不對稱度依據(jù)要求的脫諧度，可以按下式計算消弧線圈必要的分接頭數(shù)量NIn+1和InIn+1-In≤2υInImaxImin分Imax=Imin(1+2υ)N-1因此可以得出：N=1+脫諧度數(shù)值的選取應(yīng)適當(dāng)。一方面，脫諧度的減小不僅能減小單相接地弧道中的殘流，還可以降低恢復(fù)電壓的脫諧度的減小會使消弧線圈分接頭數(shù)量增多，增加設(shè)備的簡單程度，還會使有載調(diào)整開關(guān)頻繁動作，降低設(shè)備運行的牢靠性。運行閱歷說明，脫諧度不大于5%就能很好地滅弧、維持較抱負(fù)的剩余電流和恢復(fù)電壓的上升速度。接地變壓器的選擇10kV側(cè)繞組為Δ接法，無中性點，要裝設(shè)消弧線圈接地補償裝置，就需要設(shè)置一個人工的中性點。一種方法是利用10kVY，yn聯(lián)結(jié)的配電變壓器的高壓側(cè)中性點，這種做法有多方面的不利因素；另一種方法是承受ZN，yn接地變壓器零序磁通所產(chǎn)生的附加損耗小，零序阻抗低，能保證單相接地時95%的相電壓加到消弧線圈上，因此作為人工中性點接入消弧線圈格外適宜。其原邊承受Z型結(jié)線，以到達(dá)與消弧線圈協(xié)作的目的，其副邊承受星形結(jié)線，可以帶肯定的二次負(fù)荷，兼作所用變壓器使用。這樣，可使接地變壓節(jié)約了投資。接地變壓器的容量應(yīng)與消弧線圈的容量相協(xié)作。當(dāng)接地變壓器只帶消弧線圈，無二次負(fù)載時，接地變壓器的容量與消弧線圈的容量相等即可，當(dāng)接地變壓器除帶消弧線圈外，還兼作所用變壓器使用時，接地變壓器的容量應(yīng)大于消弧線圈的容量，具體大多少應(yīng)依據(jù)接地變壓器二次側(cè)的容量來定。系統(tǒng)單相接地時，流過接地變壓器的電流是零序電流與二次負(fù)荷電流的矢量和。阻尼電阻的選擇阻尼電阻串接于消弧線圈回路中，其目的主要是增大系統(tǒng)的阻尼，抑制諧振過電壓，確保系統(tǒng)正常運行時中性點長時間的位移電壓不超過15%安全有效運行的一個重要環(huán)節(jié)。阻尼電阻的阻值應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)及消弧線圈電抗值的調(diào)整范圍(XLmin～XLmax)選取。加裝消弧線圈裝置后(圖2)的位移電壓Uo即系統(tǒng)位于諧振點時；②、消弧線圈檔位電流較小(Imin)，即消弧線圈電抗值調(diào)整在較大檔位(XLmax)時。Uo= ≤0.15由此可以得出R≥其中XLmax=考慮到d遠(yuǎn)小于15%，則上式可簡化為：R≥式中Eo——系統(tǒng)的不對稱電壓d——系統(tǒng)的不對稱度，主要由系統(tǒng)三相對地電容的不平衡程度打算，受電力線路的類型、導(dǎo)線排列方式、線路途經(jīng)的地形地貌及當(dāng)?shù)貧夂驐l件等因素影響。對于