袁明哲,馬婭妮，汪祺航，鄒經(jīng)鑫，曹 柯

(1.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司, 四川 成都 610041；2.四川大學(xué)電氣工程學(xué)院，四川 成都 610065)

0 引 言

隨著城市電纜的應(yīng)用量逐漸增多[1]，電力系統(tǒng)中電容電流的影響愈發(fā)不可小覷。為降低電容電流在單相接地時(shí)引發(fā)弧光接地的風(fēng)險(xiǎn)，10kV配電網(wǎng)線路大多配備消弧線圈，以補(bǔ)償容性電流[2-4]。然而，消弧線圈的應(yīng)用帶來(lái)了一定的“副作用”，即虛幻接地的產(chǎn)生。

虛幻接地顧名思義為類(lèi)似于單相接地的一種不平衡狀態(tài)，即10 kV母線相電壓一相降低，兩相升高，中性點(diǎn)電壓略高[5]。其往往是因?yàn)橄到y(tǒng)中發(fā)生全補(bǔ)償，造成串聯(lián)諧振，致使中性點(diǎn)電壓驟升。虛幻接地發(fā)生后，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)報(bào)出接地信號(hào)，并自動(dòng)啟動(dòng)選線系統(tǒng)，但實(shí)際巡線后會(huì)發(fā)現(xiàn)所選線路并未發(fā)生接地故障。這對(duì)調(diào)度判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)巡視等造成困擾，并且對(duì)虛幻接地的相應(yīng)處理可能會(huì)對(duì)用戶(hù)側(cè)造成短時(shí)停電，影響穩(wěn)定供電。

文獻(xiàn)[6]以消弧線圈自身參數(shù)為切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行及接地故障下改變消弧線圈參數(shù)的測(cè)試，指出消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧裝置參數(shù)設(shè)置不合理會(huì)引起虛幻接地，并配合實(shí)例計(jì)算結(jié)果，提出了增大脫諧度、增大阻尼電阻以應(yīng)對(duì)虛幻接地的解決措施；但并未考慮阻尼電阻增大是否有不利影響。文獻(xiàn)[7]研究了一起虛幻接地的案例，提出消弧線圈會(huì)放大電網(wǎng)不平衡電壓；從而導(dǎo)致中性點(diǎn)電壓升高并引起虛幻接地的觀點(diǎn)，并結(jié)合大數(shù)據(jù)系統(tǒng)查找出不平衡的高壓用戶(hù)，避免了運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)逐一檢查，縮小了排查范圍。文獻(xiàn)[8]分析了消弧線圈放大不平衡電壓形成位移電壓的原理，提出了采用阻尼措施抑制位移電壓的方法；但僅是針對(duì)位移電壓，對(duì)引起虛幻接地的其他原因并不適用。文獻(xiàn)[9]通過(guò)空充母線時(shí)出現(xiàn)的虛幻接地案例，解釋了由于變電站母線電壓互感器鐵芯飽和造成鐵磁諧振，從而引發(fā)虛幻接地，指出了系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振的危害，并給出了投入空載線路以破壞諧振條件的解決措施；但僅是依托空充母線的個(gè)例進(jìn)行分析，并未考慮引發(fā)虛幻接地的普遍性情況。文獻(xiàn)[10]分析了引起虛幻接地的各種現(xiàn)場(chǎng)情況，針對(duì)傳遞過(guò)電壓提出了在高壓側(cè)避免采用熔斷器、盡量避免高壓斷路器不同期操作等措施，以減少在高壓側(cè)出現(xiàn)零序電壓的可能性；但所提措施僅作為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的操作建議，并未對(duì)消弧線圈設(shè)備本身進(jìn)行改進(jìn)。文獻(xiàn)[11]先是分析了消弧線圈控制算法，然后通過(guò)計(jì)算不同不平衡度下位移電壓的方式，得出了三相負(fù)荷不平衡會(huì)造成虛幻接地的結(jié)論，提出以不平衡電壓為參考制定觸發(fā)電壓門(mén)檻值的措施。文獻(xiàn)[12]針對(duì)電壓互感器鐵芯飽和引起虛幻接地進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了采用電容式互感器或在中性點(diǎn)加裝電壓互感器的措施；但并未對(duì)其所提措施進(jìn)一步驗(yàn)證其適用于其他虛幻接地情況的可行性。

綜上所述，目前針對(duì)虛幻接地的研究大多是對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中零散出現(xiàn)的事故進(jìn)行特定探討，對(duì)其產(chǎn)生原因分析過(guò)于單一、不夠全面深入，并且所提抑制措施也皆是基于現(xiàn)場(chǎng)故障處理，未能提供可以保證常態(tài)化電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)以及針對(duì)消弧裝置自身根本性的解決措施。因此，下面圍繞10 kV配電網(wǎng)調(diào)匝式消弧線圈裝置展開(kāi)研究，從裝置控制原理及補(bǔ)償算法入手，分析了消弧線圈致使虛幻接地產(chǎn)生的原因以及在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中可采取的有效解決措施，旨在減少接地故障誤報(bào)，降低虛幻接地對(duì)故障選線造成困難的不良影響，進(jìn)一步保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 調(diào)匝式消弧線圈的結(jié)構(gòu)及原理

1.1 裝置結(jié)構(gòu)

調(diào)匝式消弧線圈屬于預(yù)調(diào)式，即在正常運(yùn)行時(shí)已經(jīng)計(jì)算出了系統(tǒng)所需補(bǔ)償?shù)碾姼须娏鳎诎l(fā)生單相接地時(shí)，由短接開(kāi)關(guān)控制短接阻尼電阻，使得消弧線圈充分補(bǔ)償系統(tǒng)容性電流[13]。如圖1所示，調(diào)匝式消弧線圈成套裝置由接地變壓器TM、有載消弧線圈LP及阻尼電阻R構(gòu)成[14]。

圖1 消弧線圈成套裝置結(jié)構(gòu)

消弧線圈需要裝設(shè)在電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)位置，以便在系統(tǒng)單相接地時(shí)與對(duì)地電容構(gòu)成接地回路。而變電站變壓器大多為Y/△型接線[15]，低壓側(cè)沒(méi)有中性點(diǎn)。因此，為了人為地構(gòu)造一個(gè)連接消弧線圈的中性點(diǎn)，在10 kV母線上連接一臺(tái)Z型接線接地變壓器[16]。Z型變壓器由于其繞線特殊使得零序阻抗很小，空載損耗低，變壓器容量可以利用90%以上[17]。而普通變壓器零序阻抗大很多，相應(yīng)的容量利用率低。而消弧線圈容量一般不應(yīng)超過(guò)變壓器容量的20%，因此，零序阻抗越小，消弧線圈可利用的容量越大，所補(bǔ)償?shù)碾姼须娏饕簿驮酱?。阻尼電阻兩端的保護(hù)單元指的是短接開(kāi)關(guān)，由可控硅并聯(lián)壓敏電阻構(gòu)成，可控硅控制阻尼電阻的短接，壓敏電阻用以保護(hù)可控硅。

1.2 補(bǔ)償算法分析

首先，計(jì)算出系統(tǒng)中的對(duì)地電容值，然后進(jìn)行殘流限值標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，再依照分接頭開(kāi)關(guān)擋位選擇線圈電感值，隨后得到應(yīng)提供的電感電流，從而對(duì)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。因此，補(bǔ)償算法的關(guān)鍵是電容的計(jì)算?，F(xiàn)場(chǎng)裝置大多采用幅值相位法[18-19]，該方法是在諧振點(diǎn)附近，兩次調(diào)擋測(cè)得中性點(diǎn)電流及其相位差。通過(guò)兩次測(cè)量便可得到圖2的阻抗三角形，接著借助三角關(guān)系得出容抗大小[20]。如圖2所示，阻抗三角形是根據(jù)正常運(yùn)行情況下，阻尼電阻、消弧線圈及對(duì)地電容構(gòu)成的串聯(lián)回路所得出的。

圖2 幅值相位法阻抗三角形

幅值相位法選擇在諧振點(diǎn)附近測(cè)量的原因：1)中性點(diǎn)電流諧振曲線類(lèi)似于正態(tài)分布，峰值點(diǎn)恰好在諧振點(diǎn)，即在諧振點(diǎn)附近中性點(diǎn)電流變化平緩，較為穩(wěn)定，便于測(cè)量；2)中性點(diǎn)電壓諧振曲線與中性點(diǎn)電流曲線相似，幅值相位法所利用的兩次阻抗三角關(guān)系的前提是中性點(diǎn)電壓不變，而在接近于諧振點(diǎn)處，中性點(diǎn)電壓達(dá)到峰值，相對(duì)于峰值前后的升降更為平穩(wěn)，因此容抗的計(jì)算誤差更??；3)在接近于諧振點(diǎn)時(shí)，串聯(lián)回路中感抗和容抗近似抵消，因此電抗值僅為阻尼電阻，此時(shí)中性點(diǎn)電流較大，測(cè)量誤差更小。

2 調(diào)匝式消弧線圈導(dǎo)致虛幻接地的原因分析

2.1 理論分析

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在不配置消弧線圈的配電網(wǎng)線路，虛幻接地現(xiàn)象基本消失。因此，究其根本原因還是消弧線圈裝置自身的一些問(wèn)題?，F(xiàn)分析可能引發(fā)虛幻接地的原因如下：

1)觸發(fā)電壓的設(shè)置：若觸發(fā)電壓設(shè)置過(guò)小，當(dāng)系統(tǒng)因某種原因其不平衡電壓較大時(shí)，會(huì)使得阻尼電阻壓降達(dá)到觸發(fā)電壓，阻尼電阻會(huì)在系統(tǒng)沒(méi)有接地的情況下被短接，致使串聯(lián)電路阻尼率下降，中性點(diǎn)電流升高，導(dǎo)致虛幻接地；若觸發(fā)電壓設(shè)置過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致一些非金屬性接地不能被識(shí)別并觸發(fā)，致使消弧線圈未能發(fā)揮補(bǔ)償作用，除此，會(huì)使得阻尼電阻承受過(guò)高壓降卻遲遲不被短接，導(dǎo)致阻尼電阻過(guò)載被燒毀，失去抑制不平衡電壓的作用，致使未接地狀態(tài)下發(fā)生串聯(lián)諧振，也會(huì)導(dǎo)致虛幻接地。在實(shí)際運(yùn)行中，因可控硅的觸發(fā)電壓是一定的，對(duì)于不同擋位的消弧線圈，觸發(fā)情況會(huì)有所差異。因?yàn)樵诘蛽跷粫r(shí)，消弧線圈提供的電感電流小，阻尼電阻兩側(cè)的電壓也自然較小，相似地，在高擋位時(shí)，阻尼電阻兩側(cè)電壓較大。因此存在低擋位不易觸發(fā)、高擋位易觸發(fā)的現(xiàn)象，這種不穩(wěn)定性造成引發(fā)虛幻接地的概率增大。

2)觸發(fā)閾值的設(shè)置：在消弧線圈觸發(fā)設(shè)置中，存在一個(gè)參數(shù)“閾值”作為消弧線圈重新調(diào)擋的條件判據(jù)。當(dāng)電力系統(tǒng)中由于運(yùn)行方式或其他原因造成電容電流發(fā)生變化時(shí)，消弧線圈控制系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)到中性點(diǎn)電壓發(fā)生了一定的變化，對(duì)此，設(shè)定常規(guī)閾值0.04 V和突變閾值0.07 V：若中性點(diǎn)電壓的變動(dòng)差值超過(guò)0.04 V，且變動(dòng)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)超過(guò)3 min，消弧線圈會(huì)自動(dòng)計(jì)算新的電容電流，進(jìn)而重新調(diào)擋；若中性點(diǎn)電壓的變動(dòng)差值超過(guò)0.07 V，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)超過(guò)1 min后，也會(huì)重新計(jì)算容流。因此，閾值的設(shè)置關(guān)系到觸發(fā)動(dòng)作的準(zhǔn)確性，如果閾值設(shè)定有誤，會(huì)造成未接地時(shí)阻尼電阻被短接，進(jìn)而導(dǎo)致虛幻接地。

3)阻尼電阻的取值：為了抑制系統(tǒng)串聯(lián)諧振過(guò)電壓，在消弧線圈接地回路中串入阻尼電阻。由消弧線圈串聯(lián)回路可知，中性點(diǎn)電壓Un為

(1)

式中：KC為系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)度；Uφ為系統(tǒng)相電壓；d為系統(tǒng)阻尼率；ε為脫諧度。

根據(jù)中性點(diǎn)電壓不可超過(guò)15%系統(tǒng)相電壓的要求，可得阻尼電阻取值為

R>(Uφ×KC)/ILmin×15%

(2)

式中，ILmin為消弧線圈最小擋補(bǔ)償電流。

由式(2)可知，如果阻尼電阻過(guò)小，會(huì)使得中性點(diǎn)電壓較高，不能達(dá)到15%相電壓的要求。且如果阻尼電阻過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致中性點(diǎn)電流過(guò)小，考慮到調(diào)匝式消弧線圈控制器在計(jì)算補(bǔ)償電流時(shí)采用的是幅值相位法，中性點(diǎn)電流過(guò)小會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差增大，進(jìn)而使得電容電流計(jì)算不準(zhǔn)確，在補(bǔ)償過(guò)程中容易造成全補(bǔ)償，導(dǎo)致虛幻接地。

4)忽略其他電阻的影響：幅值相位法中所用電阻僅考慮了阻尼電阻的作用，忽略了消弧線圈損耗電阻和線路對(duì)地泄露電阻，與實(shí)際運(yùn)行情況存在一定偏差。這也會(huì)一定程度上導(dǎo)致電容電流計(jì)算方法的誤差較大，使得消弧線圈不能精準(zhǔn)補(bǔ)償，在系統(tǒng)接地時(shí)致使殘流過(guò)大燒毀可控硅元件或者發(fā)生全補(bǔ)償，導(dǎo)致虛幻接地。

5)消弧線圈容量的配置：隨著電纜的大規(guī)模應(yīng)用，系統(tǒng)中電容電流愈增，原有的一些消弧線圈容量不足以提供相應(yīng)的電感電流，使得消弧線圈運(yùn)行在欠補(bǔ)償狀態(tài)下；當(dāng)線路運(yùn)行方式調(diào)整時(shí)，電容電流的變化可能會(huì)造成全補(bǔ)償，導(dǎo)致虛幻接地。

6)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的影響：調(diào)匝式消弧線圈控制系統(tǒng)在容抗計(jì)算時(shí)，需要調(diào)整擋位測(cè)得中性點(diǎn)電流。因此當(dāng)系統(tǒng)對(duì)地電容發(fā)生變化，控制系統(tǒng)便要重新計(jì)算容抗。每一次計(jì)算均需要調(diào)擋兩次，因此在系統(tǒng)運(yùn)行不平穩(wěn)時(shí)，消弧線圈調(diào)擋頻繁會(huì)使得調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)使用壽命下降，對(duì)其動(dòng)作情況有一定的負(fù)面作用。且兩次調(diào)擋時(shí)間間隔會(huì)受調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)固有動(dòng)作時(shí)間影響，有較長(zhǎng)的測(cè)量周期，使得計(jì)算中假定不變的不平衡電壓有可能發(fā)生變化，對(duì)容抗的計(jì)算產(chǎn)生一定的誤差。因此，有可能導(dǎo)致補(bǔ)償?shù)碾姼须娏鞑蛔氵M(jìn)而發(fā)生全補(bǔ)償，引發(fā)虛幻接地。

2.2 實(shí)驗(yàn)分析

1)觸發(fā)實(shí)驗(yàn)

選取某110 kV變電站的消弧線圈做實(shí)驗(yàn)，因該站處于未投運(yùn)狀態(tài)，為實(shí)驗(yàn)提供了便利條件。消弧線圈設(shè)備參數(shù)如表1所示。

表1 消弧線圈參數(shù)

在中性點(diǎn)側(cè)加電壓，設(shè)置電壓從0緩慢上升至6 kV，再?gòu)? kV緩慢下降至0。因控制屏采集數(shù)據(jù)是間歇性采集，實(shí)驗(yàn)中采集了4組數(shù)據(jù)，每組5個(gè)周期，每個(gè)周期是20 ms，將4組數(shù)據(jù)繪制于一張圖中。實(shí)驗(yàn)波形如圖3所示，a、b、c、d是4組數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，縱坐標(biāo)沒(méi)有標(biāo)注數(shù)值是因?yàn)榭刂破了杉臄?shù)據(jù)為模擬量，數(shù)值是非真實(shí)的，僅可代表數(shù)值變化趨勢(shì)。

由圖3可以看出，觸發(fā)電流在觸發(fā)前很小，隨著中性點(diǎn)電壓的上升，觸發(fā)電流逐步增大，在a時(shí)刻后持續(xù)呈尖峰脈沖狀，即表明可控硅被觸發(fā)，此時(shí)控制屏上顯示的中性點(diǎn)電壓為39.43 V，一次側(cè)值即為2390 V，與其觸發(fā)電壓門(mén)限值對(duì)應(yīng)。隨著中性點(diǎn)電壓在到達(dá)6 kV后逐步降低，即代表“接地消失”，觸發(fā)電流逐步減小，恢復(fù)非導(dǎo)通狀態(tài)的正弦波。圖中，由b到c再到d，觸發(fā)電流漸變至很小的數(shù)值，恢復(fù)到觸發(fā)前的狀態(tài)。

圖3 觸發(fā)電流波形

分析觸發(fā)實(shí)驗(yàn)可知，在可控硅導(dǎo)通前，阻尼電阻承受功率隨著中性點(diǎn)電壓的增大也逐步增大，觸發(fā)電壓越高，阻尼電阻承受功率和能量越大。因此，觸發(fā)電壓不可一味提高。除此，觸發(fā)電壓若設(shè)置過(guò)低，會(huì)造成頻繁虛幻接地，引起調(diào)度人員誤判。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)及資料參考[16]，非金屬性接地中性點(diǎn)電壓約為2000 V。因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的觸發(fā)電壓設(shè)置合理，滿(mǎn)足運(yùn)行要求。

2)跟蹤調(diào)擋實(shí)驗(yàn)

在中性點(diǎn)處加入50 V電壓源，即代替正常運(yùn)行情況下串聯(lián)回路中的不平衡電壓，為消弧線圈補(bǔ)償提供電流?；芈分蟹执未?lián)不同大小的電容，觀察消弧線圈控制屏能否跟蹤電容電流的變化相應(yīng)地改變補(bǔ)償電流值。設(shè)置電容分別為8 μF、16 μF、30 μF、40 μF、65 μF、80 μF、90 μF，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，在電容值為8 μF、16 μF、90 μF時(shí)，由于電容電流沒(méi)有達(dá)到消弧線圈的最低調(diào)節(jié)值50 A或是超過(guò)最高調(diào)節(jié)值165 A，擋位始終運(yùn)行在極限擋，并且控制系統(tǒng)報(bào)出“容量越限”的告警信號(hào)，此時(shí)計(jì)算誤差較大。在電容值為30～80 μF時(shí)，消弧線圈控制系統(tǒng)均可正常調(diào)擋補(bǔ)償容流，雖存在一定的計(jì)算誤差，但均滿(mǎn)足殘流5～10 A的要求。

表2 跟蹤調(diào)擋實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)跟蹤調(diào)擋時(shí)有載開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從1擋調(diào)至25擋用時(shí)296s，調(diào)擋次數(shù)為24次，平均每次調(diào)擋用時(shí)約12～13 s?？梢钥闯觯休d調(diào)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)補(bǔ)償電流的計(jì)算誤差存在一定的影響，驗(yàn)證了前面所述的原因分析。

3 針對(duì)虛幻接地的改進(jìn)措施

關(guān)于所提出的導(dǎo)致虛幻接地的原因，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行，提出以下抑制措施：

1)針對(duì)不同擋位觸發(fā)電壓存在差異的情況，提出一種“自適應(yīng)”觸發(fā)裝置，設(shè)置觸發(fā)電阻R1和R2，使得可控硅能夠靈活應(yīng)對(duì)不同擋位有效觸發(fā)，避免高擋位容易觸發(fā)引發(fā)虛幻接地。原理如圖4所示，圖中：R1、R2為觸發(fā)電阻；R為阻尼電阻；K為反向并聯(lián)可控硅，有雙向?qū)ǖ淖饔?，適用于大電流回路。

圖4 “自適應(yīng)”觸發(fā)裝置原理

常規(guī)觸發(fā)裝置中，當(dāng)中性點(diǎn)電壓升高，阻尼電阻兩側(cè)電壓達(dá)到觸發(fā)電壓值，即觸發(fā)可控硅短接阻尼電阻。在原有阻尼電阻兩側(cè)加入串聯(lián)的觸發(fā)電阻，使得當(dāng)阻尼電阻連同一個(gè)觸發(fā)電阻兩側(cè)電壓達(dá)到觸發(fā)電壓值時(shí)，觸發(fā)動(dòng)作。已知中性點(diǎn)電壓為交流正弦波，當(dāng)其在正半波時(shí)，觸發(fā)通路如圖中紅色線標(biāo)注；當(dāng)其在負(fù)半波時(shí)，觸發(fā)通路如圖中藍(lán)色線標(biāo)注。在擋位較低時(shí)，消弧線圈提供的電感電流小，若電壓為正，a側(cè)為低電位，則R2兩側(cè)的電壓較小，即(Un-UR2)較大，能夠容易達(dá)到觸發(fā)電壓；若電壓為負(fù)，b側(cè)為低電位，則R1兩側(cè)的電壓較小，即(Un-UR1)較大，同樣能夠容易達(dá)到觸發(fā)電壓。在擋位高時(shí)，消弧線圈提供的電感電流大，類(lèi)似地，R1、R2兩側(cè)的電壓較大，即(Un-UR2)和(Un-UR1)較小，能夠避免高擋位易觸發(fā)的弊端。

因此，觸發(fā)裝置中觸發(fā)電阻的存在，可有效降低不同擋位觸發(fā)難易不同造成虛幻接地的風(fēng)險(xiǎn)，為消弧線圈觸發(fā)機(jī)構(gòu)的設(shè)置提供新的思路。其參數(shù)整定方法可參考文獻(xiàn)[21]，但需依照具體消弧線圈參數(shù)計(jì)算。

2)關(guān)于所述觸發(fā)閾值影響補(bǔ)償準(zhǔn)確性的問(wèn)題，提供了一種實(shí)驗(yàn)方法用于檢測(cè)閾值設(shè)置的正確性，可消除閾值對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)虛幻接地的不良影響。

與前述調(diào)擋實(shí)驗(yàn)類(lèi)似，在中性點(diǎn)側(cè)加一定的電壓，分次串入不同大小的電容，觀察消弧線圈控制系統(tǒng)的變化。

消弧線圈在重新調(diào)擋時(shí)，前提條件是容性電流的變化大于設(shè)備每一級(jí)擋位間的級(jí)差電流，否則會(huì)維持原有擋位繼續(xù)運(yùn)行。因此，實(shí)驗(yàn)選取的兩次電容差值應(yīng)與級(jí)差電流對(duì)應(yīng)。以觸發(fā)實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備為例，設(shè)備的級(jí)差電流為4.8 V，對(duì)應(yīng)電容差值應(yīng)為2.5 μF。

除此，實(shí)驗(yàn)選取的電容應(yīng)大于消弧線圈調(diào)整下限值50 A對(duì)應(yīng)的電容值，即26.3 μF。實(shí)驗(yàn)可安排選取27 μF和29.5 μF的兩個(gè)電容，分別串入消弧線圈回路中，若消弧線圈控制系統(tǒng)在電容變?yōu)?9.5 μF后，及時(shí)重新計(jì)算容性電流且正確升一擋，則閾值設(shè)定正確；若消弧線圈控制屏參數(shù)始終未發(fā)生變化，則閾值設(shè)定過(guò)高，不能有效應(yīng)對(duì)容性電流的微小變化，計(jì)算不夠準(zhǔn)確。

閾值的設(shè)置也不能過(guò)低，否則使得系統(tǒng)中過(guò)于微小的容性電流變化均會(huì)引起重新計(jì)算。而如前所述，容性電流的每次計(jì)算均需要調(diào)擋，頻繁計(jì)算導(dǎo)致頻繁調(diào)擋，對(duì)消弧線圈有載開(kāi)關(guān)的壽命會(huì)造成一定的影響。

3)在同一個(gè)變電站存在多臺(tái)消弧線圈并列運(yùn)行時(shí)，涉及到消弧線圈通信配合及容量承受兩方面問(wèn)題。

以某110 kV變電站為例，其接線方式如圖5所示，有3臺(tái)消弧線圈分別連接在不同段的母線上。正常運(yùn)行方式是901、902、904、903斷路器為合位，912、934斷路器為分位，3臺(tái)消弧線圈各自獨(dú)立運(yùn)行。

圖5 某110 kV變電站一次接線

若3臺(tái)變壓器任一臺(tái)故障時(shí)，為合理分配負(fù)荷，使得剩余兩臺(tái)變壓器各帶兩段母線負(fù)荷，導(dǎo)致1號(hào)消弧線圈單獨(dú)運(yùn)行，2、3號(hào)消弧線圈并列運(yùn)行。因此，需要考慮1號(hào)消弧線圈容量是否滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的Ⅰ、Ⅱ段母線上對(duì)地電容電流要求，能否在容性電流很大時(shí)提供相應(yīng)的補(bǔ)償電流。除此，還需考慮2、3號(hào)消弧線圈主從設(shè)置，保證及時(shí)供應(yīng)電感電流。

若3臺(tái)變壓器任兩臺(tái)變壓器故障時(shí)，剩余一臺(tái)變壓器需帶全站負(fù)荷，此時(shí)，則需考慮3臺(tái)消弧線圈同時(shí)并列運(yùn)行的問(wèn)題。一般情況下，設(shè)定兩臺(tái)消弧線圈為主機(jī)，另一臺(tái)為從機(jī)。對(duì)于主機(jī)定擋在哪個(gè)擋位以及從機(jī)滿(mǎn)擋后另兩臺(tái)主機(jī)怎么再次分配，都會(huì)影響到對(duì)容性電流的補(bǔ)償是否準(zhǔn)確。

綜上所述，針對(duì)多臺(tái)消弧線圈運(yùn)行的問(wèn)題，提出了在投運(yùn)前需根據(jù)不同運(yùn)行方式，設(shè)定消弧線圈的運(yùn)行策略，避免消弧線圈因運(yùn)行方式改變導(dǎo)致其容量不能承受變化后的容性電流，進(jìn)而補(bǔ)償不準(zhǔn)確，引發(fā)虛幻接地。

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)消弧線圈控制原理的分析及消弧線圈內(nèi)部各參數(shù)設(shè)置的探討，歸納總結(jié)了生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中引發(fā)虛幻接地的眾多原因，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步深入分析上述原因的影響。針對(duì)觸發(fā)電壓存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，創(chuàng)新性地提出了觸發(fā)結(jié)構(gòu)的改造升級(jí)，可有效抑制虛幻接地的產(chǎn)生，并對(duì)觸發(fā)閾值的檢驗(yàn)及消弧線圈并列運(yùn)行策略的制定提供了參考方案，具有一定的工程實(shí)踐意義。