【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電氣時(shí)代的不斷深入，人們對(duì)于電能的需求和質(zhì)量也越來(lái)越高。在人們生產(chǎn)與生活過(guò)程中，電力是不可或缺的基礎(chǔ)要素，電力設(shè)施建設(shè)越來(lái)越得到了重視，尤其是變電站。本文對(duì)變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中設(shè)置接地變壓器、消弧線圈與自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行全面分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】變電所設(shè)計(jì)；接地變；消弧線圈；自動(dòng)補(bǔ)償

近年來(lái)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下，我國(guó)基本設(shè)施建設(shè)越來(lái)越頻繁，規(guī)模也不斷在擴(kuò)大。我國(guó)人口眾多，對(duì)電能的需求量也相當(dāng)?shù)木薮?，變電站的建設(shè)和維護(hù)工作顯得日益重要。電能的充足穩(wěn)定供應(yīng)無(wú)論對(duì)人們?nèi)粘５纳a(chǎn)工作還是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)來(lái)說(shuō)，都相當(dāng)?shù)闹匾?。尤其?5/6kv 終端變電所的應(yīng)用，對(duì)人們生活以及企業(yè)、生產(chǎn)的基本電力供應(yīng)不容忽視，這將對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生直接的影響。變電所在電能轉(zhuǎn)移的重要中轉(zhuǎn)站，在電網(wǎng)系統(tǒng)中占有非常重要的位置，科學(xué)合理的進(jìn)行變電所的設(shè)計(jì)能夠給整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)保證，對(duì)用電安全也有很大的影響因素。由于近幾年來(lái)我國(guó)變電所的建設(shè)工作比較頻繁，基于安全和統(tǒng)一管理等問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了很多相關(guān)的規(guī)定要求對(duì)變電所的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作進(jìn)行規(guī)范，如果變電所在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的單相接地電容電流超過(guò)10A，該變電所就要在其中采用消弧線圈接地方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，本文就變電所設(shè)計(jì)中的接地變壓器、消弧線圈以及自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析，可作理論參考和技術(shù)交流。

1 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的對(duì)比分析

在電力系統(tǒng)變電所設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者若選擇中心點(diǎn)接地方式，那么就需要將其中的電壓等級(jí)、過(guò)電壓水平、保護(hù)裝置等多個(gè)因素考慮在其中，以避免點(diǎn)電站在運(yùn)行過(guò)程中受到其他因素的干擾，保證其供電的可靠性以及變電所運(yùn)行的安全性。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在電網(wǎng)中具有如下特點(diǎn)：第一，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)金屬性接地故障之后，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)可以有效的降低其產(chǎn)生的單相電容電流，避免其出現(xiàn)更大的事故；第二，單相金屬性接地。即當(dāng)電流流過(guò)發(fā)生故障的區(qū)域所產(chǎn)生的電流相對(duì)比較小，此時(shí)變電所就會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，之后引起值班人員注意并將其故障排除，知道保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 單相電容電量過(guò)大引起的不良影響分析

在變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果設(shè)計(jì)者采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題。例如在實(shí)際工作中，電纜出線不斷增大，那么電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的電容電流也就會(huì)不斷增加，當(dāng)其產(chǎn)生的單相電容電流超過(guò)10A 之后，那么就會(huì)造成以下幾個(gè)方面的不良影響：

第一，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果出現(xiàn)間歇弧光接地，那么就會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的弧光過(guò)電壓，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致變電所中的各種電氣設(shè)備出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象；

第二，值班人員在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，如果因失誤觸碰到其中帶電的部分，那么就會(huì)對(duì)人體造成極大的危害，出現(xiàn)大面積灼傷，甚至死亡；

第三，在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鐵磁諧振過(guò)電壓現(xiàn)象，這一現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)損壞變電所中的電力設(shè)備，以致于變電所在運(yùn)行過(guò)程中不夠安全，易引起各種安全事故；

第四，當(dāng)電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的過(guò)程中，如果出現(xiàn)單相接地，那么就會(huì)產(chǎn)生一定的電弧，最終對(duì)周邊的設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，不利于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)，因動(dòng)物而產(chǎn)生單相接地現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這同樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，最終導(dǎo)致停電事故，影響到人們的正常生活；

第五，當(dāng)單相接地電容電流超過(guò)10A 后，那么電流的運(yùn)行也就存在各種問(wèn)題，尤其是在雷雨天氣下，極容易導(dǎo)致變電所出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備影響非常大。

3 變電所中傳統(tǒng)消弧線圈常見(jiàn)的問(wèn)題及改進(jìn)措施

3.1 變電所中傳統(tǒng)消弧線圈常見(jiàn)的問(wèn)題

在實(shí)際工作中，如果發(fā)現(xiàn)單相接地電容電流超過(guò)10A，那么設(shè)計(jì)者必須要采用消弧線圈的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)整。過(guò)去，技術(shù)人員在采用消弧線圈接地方式的過(guò)程中都必須要進(jìn)行停電操作，不僅會(huì)影響到人們的生活和企業(yè)的生產(chǎn)，還不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，存在著需要問(wèn)題，其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）傳統(tǒng)的消弧線圈因缺少自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，因此無(wú)法對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的電容電流以及過(guò)電壓進(jìn)行測(cè)量，最終導(dǎo)致電容電流過(guò)大；2）傳統(tǒng)的消弧線圈的調(diào)節(jié)技術(shù)只有五級(jí)、九級(jí)兩種，級(jí)數(shù)所產(chǎn)生的電流相對(duì)較大，采用補(bǔ)償措施同樣也不能夠保證其精確度；3）在采用傳統(tǒng)的消弧線圈方式的過(guò)程中，技術(shù)人員一般都需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行停電操作，既無(wú)法保證消弧補(bǔ)償?shù)倪B續(xù)性，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生較多的安全隱患；4）消弧線圈抑制過(guò)電壓的效果與脫諧度大小相關(guān)。只有脫諧度不超過(guò)±5%時(shí)，才能把過(guò)電壓的水平限制在2.6 倍的相電壓以下，傳統(tǒng)消弧線豳很難做到；5）運(yùn)行中的消弧線圈不少容量不足，只能長(zhǎng)期在欠補(bǔ)償下運(yùn)行；6）單相接地時(shí)，由于補(bǔ)償方式、殘流大小不明確，用于選擇接地回路的徽機(jī)選線裝置更加難以工作；7）為提高電網(wǎng)技術(shù)和裝備水平，推行電網(wǎng)通訊自動(dòng)化和變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)狠有必要，實(shí)現(xiàn)四遙（ 遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙控），實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，傳統(tǒng)消弧線圈也不具備此條件。

3.2 變電所中傳統(tǒng)消弧線圈的改進(jìn)措施——自動(dòng)跟蹤消弧線圈補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)供配電網(wǎng)小電流接地系統(tǒng)對(duì)地電容電流超標(biāo)所產(chǎn)生的影響和投運(yùn)傳統(tǒng)消弧線圈存在問(wèn)題的分析，應(yīng)采用自動(dòng)跟蹤消弧線圈補(bǔ)償技術(shù)和配套的單相接地微機(jī)選線技術(shù)。

3.2.1 接地變壓器

接地變壓器的作用是在系統(tǒng)為△型接線或Y 型接線中性點(diǎn)無(wú)法引出時(shí)，引出中性點(diǎn)用于加接消弧線圈。

3.2.2 限壓阻尼電阻箱

在自動(dòng)跟蹤消弧線圈中，因調(diào)節(jié)精度高，殘流較小，接近諧振點(diǎn)運(yùn)行。為防止產(chǎn)生諧振過(guò)電壓及適應(yīng)各種運(yùn)行方式，在消弧線圈接地回路應(yīng)串接阻尼電阻箱。運(yùn)行中即使處于全補(bǔ)狀態(tài)，因電阻的阻尼作用，也能避免產(chǎn)生諧振，且中性點(diǎn)電壓不會(huì)超過(guò)l5%相電壓，滿足規(guī)程要求，使消弧線圈可以運(yùn)行于過(guò)補(bǔ)、全補(bǔ)或欠補(bǔ)任一種方式。阻尼電阻可選用片狀電阻，根據(jù)容量選用不同的阻值。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)流過(guò)很大的電流，這時(shí)必須將阻尼電阻采用電壓、電流雙重保護(hù)短接。

3.2.3 調(diào)諧和選線裝置

自動(dòng)調(diào)諧和選線裝簧是關(guān)鍵。所有的計(jì)算和控制由它來(lái)實(shí)現(xiàn)。控制器實(shí)時(shí)測(cè)量出系統(tǒng)對(duì)地的電容電流，計(jì)算出電網(wǎng)當(dāng)前的脫諧度，偏差超出預(yù)定范圍時(shí)，通過(guò)控制電路接口驅(qū)動(dòng)有載開關(guān)調(diào)整消弧線幽分接頭，直至脫諧度和殘流在預(yù)定范圍內(nèi)為止。系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，將系統(tǒng)PT二次開口三角處的零序電壓及各同路零序電流采集下來(lái)進(jìn)行分析處理，通過(guò)視在功率、零序阻抗變化、諧波變化、五次諧波等選線算法來(lái)進(jìn)行選線。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力是人們生活工作社會(huì)發(fā)展建設(shè)的基本要素，沒(méi)有電能的正常穩(wěn)定供應(yīng)對(duì)人們的生活和社會(huì)的生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生的影響的非常大的，做好變電站設(shè)計(jì)、建設(shè)和維護(hù)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工作，有關(guān)部分必須要充分重視，在實(shí)踐中不斷研發(fā)出更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，投入到電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)之中，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。只有這樣，才會(huì)滿足電能需要日益緊乏的社會(huì)發(fā)展，才會(huì)使人們的基本生活需要得到保障，才會(huì)促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：劉帥](méi)