國(guó)網(wǎng)大慶供電公司 163458

摘要：消弧線圈利用其產(chǎn)生的電感電流與接地時(shí)容性電流相抵消，使接地點(diǎn)的電流降到最小，根據(jù)消弧線圈在系統(tǒng)中的特殊性，對(duì)其各種操作和異常有著嚴(yán)格的借定和要求，如分接開(kāi)關(guān)的倒換、各種補(bǔ)償方式下線路的停送電與倒換分接開(kāi)關(guān)的順序、以及一臺(tái)消弧線圈從一臺(tái)主變中性點(diǎn)倒換至另一臺(tái)主變中性點(diǎn)運(yùn)行、主變與消弧線圈同時(shí)停電的順序、注意事項(xiàng)等。另外對(duì)消弧線圈的異常處理進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：消弧線圈；小電流接地系統(tǒng)；補(bǔ)償方式；隔離開(kāi)關(guān)；變壓器

0 引 言

在35-60kV的高壓電網(wǎng)中，多采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式，如果消弧線圈能夠正確運(yùn)行，則是消除電網(wǎng)因雷擊或其他原因而發(fā)生瞬時(shí)單相接地故障的有效措施之一。由于該設(shè)備不象其它設(shè)備那樣普遍被人所熟知，所以，對(duì)它的的操作和異常情況缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和判斷處理能力。為此我查找了相關(guān)資料，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，整理了一些有關(guān)消弧線圈的操作和異常處理方法。幫助本工區(qū)人員提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)而正確判斷和處理異常。

1 消弧線圈的工作原理

在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)子中，單相接地電容電流超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)，電弧將不能自行熄滅，為了要造成故障點(diǎn)的自行滅弧條件，就應(yīng)采取減小接地電流的措施，在變壓器中性點(diǎn)與大地之間接入消弧線圈就可以減小接地電流，如圖（a）在正常工作時(shí)，中性點(diǎn)的電流為零（假設(shè)電源對(duì)稱，三相對(duì)地電容值相等）所以沒(méi)有電流通過(guò)線圈，當(dāng)某相（如C相）發(fā)生金屬性接地時(shí)，則作用在消弧線圈兩端的電壓正是地對(duì)中性點(diǎn)電壓úc，并有電感電流íL通過(guò)消弧線圈和接地點(diǎn)，íL滯后與úc90o。接地點(diǎn)通過(guò)的電流是單相接地電容電流íc（超前于úc90°）和消弧線圈和電感電流íL的向量和，由于íL和íc兩者相差180°，所以在接地點(diǎn)íL和íc起互相抵消作用（或叫補(bǔ)償作用），其向量圖如圖（b）所示，如果適當(dāng)選擇消弧線圈電感（匝數(shù)），可使接地點(diǎn)的電流變得很小或等于零，在接地點(diǎn)就不致產(chǎn)生電弧以及由電弧所引起的危害。

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)和中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)一樣，發(fā)生一相完全接地時(shí)，接地相對(duì)地的電壓變?yōu)榱?，未故障相?duì)地的電壓值升高1.732倍，因此，這種系統(tǒng)各相對(duì)地的絕緣水平也按線

電壓考慮。

根據(jù)消弧線圈的電感電流對(duì)接地電容電流補(bǔ)償程度的不同，可有三種補(bǔ)償方式：

1.1 全補(bǔ)償 使得IL=Ic（1/ωL）=3ωС，接地點(diǎn)電流為零稱為全補(bǔ)償，從消弧線圈的觀點(diǎn)來(lái)看，全補(bǔ)償應(yīng)為最好，但實(shí)際上并不采用這種補(bǔ)償方式，這是因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)，由于電網(wǎng)三相的對(duì)地電容并不完全相等或斷路器操作時(shí)三相觸頭不能同時(shí)閉合等原因，致使在未發(fā)生接地故障情況下，中性點(diǎn)對(duì)地之間出現(xiàn)一定的電壓（稱為不對(duì)稱電壓），此電壓將引起串聯(lián)諧振過(guò)電壓，危及電網(wǎng)的絕緣。

1.2 欠補(bǔ)償 使得IL

1.3 過(guò)補(bǔ)償 使得IL>Ic（1/ωL>3ωC）接地處具有多余的電感性電流稱為過(guò)補(bǔ)償，過(guò)補(bǔ)償方式可避免諧振過(guò)電壓的產(chǎn)生，因此得到廣泛采用，但必須指出，在過(guò)補(bǔ)償方式下，接地處將流過(guò)某一數(shù)值的電感性電流，這一電流值不能超過(guò)規(guī)定值 否則故障點(diǎn)的電弧不能可靠地自動(dòng)熄滅 由于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，可使接地處的電流減小，這也就減小了單相接地時(shí)產(chǎn)生的電弧和由它發(fā)展為多相短路的可靠性，尤其在瞬時(shí)性接地時(shí)，因?yàn)殡娀】梢院芸斓叵纾€路可不被斷開(kāi)。

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，這種系統(tǒng)在單相接地時(shí)可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間（一般不超過(guò)2小時(shí)），以便運(yùn)行人員采取措施，查出故障點(diǎn)，在最短時(shí)間內(nèi)消除故障，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

2 消弧線圈的構(gòu)造和接線

消弧線圈是一個(gè)具有鐵芯的電感線圈，線圈的電阻很小，電抗很大，鐵芯和線圈均浸在變壓器油中，外形和單相變壓器相似，但其鐵芯的構(gòu)造與一般變壓器的鐵芯不同，消弧線圈的鐵芯柱有很多間隙，間隙中填著絕緣紙板，采用帶間隙鐵芯，主要是為了避免磁飽和，這樣可以得到一個(gè)比較穩(wěn)定的電抗值，使補(bǔ)償電流與電壓成比例關(guān)系，因而消弧線圈能保持有效的消弧作用。

由于系統(tǒng)中的電容電流隨運(yùn)行方式變化，因此要求消弧線圈的電抗值也應(yīng)相應(yīng)的調(diào)節(jié)，才能達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康模【€圈有許多分接頭，用以調(diào)整線圈匝數(shù)，改變電抗的大小，從而調(diào)節(jié)消弧線圈的電感電流，以補(bǔ)償接地電容電流，達(dá)到消弧目的。

消弧線圈的接線如圖（C）所示，為了測(cè)量系統(tǒng)單相接地時(shí)消弧線圈的端電壓和補(bǔ)償電流，消弧線圈XQ內(nèi)部還裝有電壓互感器YH和電流互感器LH，電壓互感器二次線圈的電壓為110V、額定電流10A，電流互感器裝于接地端，其二次額定電流為5A在電壓互感器和電流互感器的二次側(cè)分別接有電壓表和電流表。

圖中的電壓繼電器動(dòng)作后，使中間繼電器觸點(diǎn)閉合，一方面中央警告信號(hào)裝置動(dòng)作，另一方面消弧線圈盤上的信號(hào)燈亮，使值班人員及時(shí)注意有接地情況發(fā)生，此時(shí)，消弧線圈的隔離開(kāi)關(guān)旁邊的信號(hào)燈亦亮，指示網(wǎng)絡(luò)中有接地存在，或者中性點(diǎn)的對(duì)地電壓偏移很大，不允許操作消弧線圈的隔離開(kāi)關(guān)，為了防止大氣過(guò)電壓損壞消弧線圈，并接避雷器FZ-20。

3 消弧線圈運(yùn)行的一般規(guī)定

消弧線圈的類型：油浸消弧線圈、干式消弧線圈、帶自動(dòng)調(diào)諧裝置消弧線圈

規(guī)定：

3.1 油浸消弧線圈工作時(shí)限為2小時(shí)，同時(shí)冷卻介質(zhì)+40℃時(shí)最高頂層油溫不許超過(guò)95℃，一般不宜經(jīng)常超過(guò)85℃，當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度較低時(shí)，頂層油溫也相應(yīng)降低。

3.2 干式消弧線圈的工作時(shí)間不允許超過(guò)2小時(shí)，在環(huán)境溫度為+40℃時(shí)，繞組允許平均溫升100K。

3.3 自動(dòng)調(diào)諧裝置參數(shù)由繼電人員設(shè)置后，其它人員不得改動(dòng)，正常運(yùn)行中只允許讀取信息。

3.4 自動(dòng)調(diào)諧裝置正常應(yīng)設(shè)置在自動(dòng)調(diào)諧工作方式。

3.5 系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，自動(dòng)調(diào)諧裝置動(dòng)作時(shí)，最小脫諧值應(yīng)小于5%，最小殘流小于5A。

3.6 統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)禁止測(cè)試控制盤上設(shè)置的中性點(diǎn)毫安級(jí)電流。

4 消弧線圈的操作

在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，若某一回路（送電線路或電源元件）投入或退出運(yùn)行時(shí)，則需要倒換消弧線圈的分接頭，以補(bǔ)償系統(tǒng)電容電流