張敬亞（開灤集團(tuán)錢營礦，河北 唐山 063301）

ACHC微機(jī)控制消弧線圈自動跟蹤補(bǔ)償裝置在現(xiàn)場中的應(yīng)用

張敬亞
（開灤集團(tuán)錢營礦，河北 唐山 063301）

本文通過介紹ACHC微機(jī)控制消弧線圈自動跟蹤補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)、原理及現(xiàn)場一些維護(hù)方法，使大家對此裝置的構(gòu)成、性能有所了解，也為此裝置在現(xiàn)場更好地應(yīng)用提供一些經(jīng)驗(yàn)。

消弧線圈；單相接地；零序電流；選線

1 前言

我公司的高壓供電系統(tǒng)屬于小電流接地系統(tǒng)，通過中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通常情況下，該系統(tǒng)出現(xiàn)故障為單相接地，此時(shí)接地電流雖然較小，系統(tǒng)非故障電壓逐漸升高，轉(zhuǎn)換成為線電壓，若不能及時(shí)處理，會產(chǎn)生兩項(xiàng)短路的現(xiàn)象，對系統(tǒng)帶來不良影響，使線路故障逐漸擴(kuò)大。所以電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障后，快速地?cái)嚅_故障線路是縮小事故范圍的有效途徑。

我公司6kV母線有4段，6kV線路共計(jì)52條線路，接入兩套ACHC微機(jī)通過控制消弧線圈自動跟蹤補(bǔ)償裝置，若供電系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障，該裝置不僅能快速補(bǔ)償接地電流，還能迅速準(zhǔn)確選出故障線路，供值班人員斷開故障線路，恢復(fù)電網(wǎng)的平靜。下面對裝置的構(gòu)成﹑原理及在日常使用中的維護(hù)進(jìn)行介紹。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

微機(jī)控制消弧線圈自動跟蹤補(bǔ)償裝置由電容調(diào)節(jié)柜﹑接地變壓器﹑調(diào)容式消弧線圈﹑微機(jī)控制器﹑零序電流互感器﹑阻尼電阻箱等，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1電容調(diào)節(jié)柜。電容調(diào)節(jié)柜由真空開關(guān)和電容器組成，結(jié)合電網(wǎng)對于低電容電流的采樣，實(shí)現(xiàn)側(cè)電容器容量的自動跟蹤和二次調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償系統(tǒng)中出現(xiàn)的單相接地電流。

2.2接地變壓器。該系統(tǒng)通過電源中性點(diǎn)接入，于中性點(diǎn)上完成消弧線圈的接入。接地變壓器主要是當(dāng)電力系統(tǒng)為Y型接線或Δ型接線中性點(diǎn)并未引出時(shí)，采用接地變壓器形成該系統(tǒng)的中性點(diǎn)。

2.3調(diào)容式消弧線圈。與傳統(tǒng)的消弧線圈相比，調(diào)容式消弧線圈增設(shè)了二次電容負(fù)荷繞組，其整體結(jié)構(gòu)如圖二所示。N1是主繞組，N2是二次繞組，將真空開關(guān)控制電容器設(shè)置于二次側(cè)并聯(lián)若干組內(nèi)，實(shí)現(xiàn)二次側(cè)電容容抗值的有效調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一次側(cè)電感電流的改變。

2.4微機(jī)控制器。微機(jī)控制器是該裝置的重要組成部分，肩負(fù)著系統(tǒng)中所有計(jì)算﹑通訊﹑顯示及控制任務(wù)。主要具有以下功能：自動測量電容電流，自動進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；可顯示系統(tǒng)電壓﹑消弧線圈電流；具有接地次數(shù)統(tǒng)計(jì)及對應(yīng)接地時(shí)的系統(tǒng)參數(shù)記錄功能；可隨時(shí)打印系統(tǒng)故障信息或查詢打印。

2.5零序電流互感器。若該系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，零序電流互感器二次側(cè)會輸出零序電流。此時(shí)，微機(jī)控制器全面采集系統(tǒng)各線路中零序互感器二次側(cè)的總零序電流值，以判斷出系統(tǒng)中的故障線路，并發(fā)出報(bào)警信號。

2.6阻尼電阻箱。由于該系統(tǒng)中的自動跟蹤消弧線圈殘流較小﹑調(diào)節(jié)精確度較高，與諧振點(diǎn)運(yùn)行極為接近，可避免串聯(lián)諧振過電壓的產(chǎn)生，加之線圈接地回路中阻尼電阻的接入，可確保該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，中性點(diǎn)位移電壓低于15%相電壓。

圖1裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

3 系統(tǒng)工作原理

消弧線圈是一種可調(diào)電感線圈，其是基于電網(wǎng)中性點(diǎn)上的。當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，消弧線圈可自主提供電感電流，對單相接地進(jìn)行補(bǔ)償，確保系統(tǒng)電容電流不超過規(guī)定值。在該線圈中，增加二次電容負(fù)荷繞組，并接入若干低壓電容器，實(shí)現(xiàn)二次電容器投入數(shù)量的合理控制，這一操作主要通過控制器真空開關(guān)的通斷來完成。系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)消弧線圈二次容抗改變其一次側(cè)電感電流大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電流的自動調(diào)節(jié)。

接地選線單元集成于控制器內(nèi)，選用調(diào)節(jié)殘流法作為選線方法。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，首先，應(yīng)采集和記錄系統(tǒng)中各線路中的零序電流；其次，將消弧線圈改變并控制為一檔，完成各零序電流的二次采集和記錄；最后，計(jì)算出消弧線圈在調(diào)檔前后零序電流的變化量。由于調(diào)檔前后非接地線路零序電流并無變化，而接地線路零序電流變化總量為電感電流的調(diào)節(jié)值，因此，接地線路為零序電流變化量的最大者。

圖2 調(diào)容式消弧線圈整體結(jié)構(gòu)示意圖

4 現(xiàn)場維護(hù)

通過該裝置在現(xiàn)場使用多年，總結(jié)了一些日常應(yīng)注意的事項(xiàng)，以保證該裝置選線的準(zhǔn)確。

4.1零序電流互感器的安裝方法必須嚴(yán)格按說明書標(biāo)注的圖例進(jìn)行安裝，否則將直接影響選線的準(zhǔn)確性。

4.2設(shè)備停電時(shí)避免裝置突然斷電。設(shè)備運(yùn)行中曾經(jīng)發(fā)生過因裝置突然斷電，造成裝置恢復(fù)時(shí)死機(jī)﹑起不來現(xiàn)象。為避免這種狀況的發(fā)生，在裝置需停電檢修時(shí)，必須先斷開控制器電源，再斷開裝置電源，避免程序錯亂﹑裝置死機(jī)。

4.3值班人員加強(qiáng)巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置運(yùn)行異常狀況，及時(shí)處理，以保證裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]許躍峰．變電站微機(jī)變電控制消弧線圈自動跟蹤補(bǔ)償成套裝置的原理及應(yīng)用[J]．今日科苑，2013（08）．

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