消弧线圈的计算
浅析柳化电石项目35kV接地方式的选择计算
1 项目概述
柳化集团40万吨/年电石工程项目坐落于广西柳州工业园区，可以达到年产40万吨电石的能力，本工程全厂设置1个110kV总降压变电所，9个车间变电所，为全厂用电设备供电。我本人也是第一次担当这种大型项目的专业负责人的工作，在项目的进行过程中遇到了很多问题，在解决问题的过程中增长了很多的知识也积累了很多的经验。在这里，我结合柳化项目谈谈110kV总变电所关于35kV消弧线圈的计算和选择的过程。
2 中性点不接地的高压系统中，系统电容电流超标的危害
2.1 系统电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。当出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3~5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
2.2 单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入大地后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全。
2.3 电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管、气管等。
2.4 接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸。
3 问题引出
柳化集团40万吨/年电石工程项目共有8台电石炉，1期工程先上20万吨（4台电石炉），每台电石炉的单相电炉变压器容量为10000kVA，一次侧额定电压为35kV，35kV电源取自110kV总降压变电所35kV 母线。考虑到为电石炉供电的回路皆为电缆回路，并且截面比较大，有可能使单相接地电容电流将急剧增加。根据国家电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》3.1.2的规定，所有35kV，66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。所以我们必须经过计算，确定35kV的接地方式。
4 单相接地电容电流的计算
IC=I’C+I’’C
I’C—电力线路单相接地电容电流值
I’’C—变电所增加的接地电容电流值
本项目中的每台电石炉的单相电炉变压器容量为10000kVA，所以对每台电石炉的供电电缆为3根
YJV-35-1x400mm2的电缆，根据厂家的样本查到YJV-35-1x400的单芯电缆的对地电容为0.21mF/km，那么根据公式：
I’C1 =Uφ×ω×C×10-3
Uφ—相电压（kV），ω=2Лf
得出I’C1=（35/√3）x2x3.14x50x0.21×10-3
=1.332A/km
又因为采用的是3根YJV-35-1x400mm2的电缆，所以得出电缆每千米单相接地电容电流的平均值约为：1.332x3=3.997A/km。
根据总图量出110kV总降压变电所到4台电石炉的35kV的电缆的距离分别为550米，600米，470米和520米，所以得出：
I’C=3.997x2.14=8.553A
根据下表变电所增加的接地电容电流值
得出：I’’C=0.13x8.553=1.11A
所以：IC=I’C+I’’C=8.553+1.11=9.663A<10A
考虑到计算出的电容电流值已经很接近10A，并且还没有计入其他因素的影响，综合考虑，我们还是
在35kV侧采用消弧线圈接地方式。
根据上式算出的单相接地电容电流值，得出：
Q= K×Ic×UP/√3
=1.3x9.663x35/√3=253.8kVA
Q——消弧线圈容量，kVA
5 设备选择
5.1 隔离刀开关为了让每套装置在现场都有明显的断点，在接地变压器前的我们加装了630A的隔离刀开关。
5.2 接地变压器接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈，本项目的系统为△型接线。该变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90% ～100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。考虑到项目今后的扩展，我们选择的接地变压器为DKSC-630/35型。
5.3 避雷器避雷器选用的型号为HY5WZ2-42/134，42是额定工作电压（kV），134为残压值（kV）。
5.4 隔离开关、电压互感器隔离开关安装消弧线圈前，用于投切消弧线圈，由于消弧线圈内的电压互感器不满足测量精度，需另设中性点电压互感器测量中性点电压。
隔离开关选择的是GN19-40.5/630型。
电压互感器选择的是JDZX9-35型。
5.5 消弧线圈消弧线圈选择的型号为XHDCZ-630/35。
5.6 调谐装置自动调谐和选线装置是整套技术的关键部分，所有的计算和控制由它来实现，控制器实时测量出系统对地的电容电流，由此计算出电网当前的脱谐度ε，当脱谐度偏差超出预定范围时，通过控制电路接口驱动有载开关调整消弧线圈分接头，直至脱谐度和残流在预定范围内为止。系统发生单相接地时，将系统PT二次开口三角处的零序电压及各回路零序电流采集下来进行分析处理，通过视在功率、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等选线算法来进行选线。
调谐装置选择的型号为BPKI200-35/85，85为工频电压。
5.7 阻尼电阻装置在自动跟踪消弧线圈中，因调节精度高，残流较小，接近谐振（全补）点运行。为防止产生谐振过电压及适应各种运行方式，在消弧线圈接地回路应串接阻尼电阻箱。这样在运行中，即使处于全补状态，因电阻的阻尼作用，避免产生谐振，而且中性点电压不会超过15%相电压，满足规程要求，使消弧线圈可以运行于过补、全补或欠补任一种方式。阻尼电阻可选用片状电阻，根据容量选用不同的阻值。当系统发生单相接地时，中性点流过很大的电流，这时必须将阻尼电阻采用电压、电流双重保护短接。
阻尼电阻装置选择的型号为RNK-35，调节范围为40Ω~320Ω，电流的调节范围为10~30A。
以上仅是对柳化集团40万吨/年电石工程项目35kV接地方式的选择和计算的介绍，希望大家多多交流，有什么不足之处望指正。
参考文献：
[1]工业与民用配电设计手册.
[2]电力工程电气设计手册.
[3]钢铁企业电力设计手册.DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》.
继电保护定值整定计算公式大全(最新)
继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算（移变选择）： cos de N ca wm k P S ?∑= （4-1） 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ； ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ； wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择： （1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即 N N N ca U S I I 13 1310?= = （4-13） 式中 N S —移动变电站额定容量，kV ?A ； N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。 （2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 3 1112ca N N I I I =+= （4-14） （3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = （4-15） 式中 ca I —最大长时负荷电流，A ； N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ；
N U —移动变电站一次侧额定电压，V ； sc K —变压器的变比； wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 （4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = （4-19） 式中 ca I —长时最大工作电流，A ； N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ； N P —电动机的额定功率，kW ； N ?cos —电动机功率因数； N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即 21N N ca I I I += （4-20） 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= （4-21） 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ； N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；
偏磁式消弧线圈与调匝式消弧线圈的比较-修改版
偏磁式消弧线圈与调匝式消弧线圈 的比较 2012年12月
一、消弧线圈的作用 我公司35KV供电系统全部为中性点不接地即小电流接地系统，这种系统在发生单相接地时，电网仍可带故障运行，这就大大降低了运行成本，增加了供电系统的可靠性。但这种运行方式在单相接地电流较大时容易产生弧光过电压和相间短路，给供电设备造成了极大的危害。防止这种危害的方法之一就是在中性点和地之间串联一个电抗器（消弧线圈）。消弧线圈能有效减少接地点电流，从而达到自动熄灭电弧的目的。 二、偏磁式消弧线圈与调匝式消弧线圈比较 （一）调匝式消弧线圈 （1）基本工作原理：此种消弧线圈是通过有载开关调节电抗器的分接抽头来改变电感。 （2）主要优、缺点：
①补偿范围小（由于有载开关的档位数量的限定，导致消弧线圈补偿电流的上下限之比也就三倍或四倍左右，这样消弧线圈的适用性就比较小）； ②调节速度慢，每调一个档位都要十几秒钟； ③有载开关不能带高压调节（电网在正常运行时，中性点的电压几乎等于零的时候才能调节，电网发生单相接地后，中性点的电压升高后（最高升到相电压）不能调节，如此时有载开关动作，那么立马就会被烧掉）。 ④只能采用预调的方式，不能采用动态的补偿方式，容易导致电网串联谐振过电压（由于调节速度慢，且不能带高压调节，所以消弧线圈必须在电网未发生单相接地时（此时消弧线圈和电网的分布电容处于串联的状态）调节到谐振点附近，这样一来即使串联了阻尼电阻也容易导致电网串联谐振过电压； ⑤必须串联阻尼电阻，阻尼电阻容易崩烧（由于必须提前把消弧线圈调节到谐振点附近，所以必须串联一个阻尼电阻，在电网发生单相接地后再把阻尼电阻短接掉，万一接地后阻尼电阻未短接掉或发生高阻接地后中性点电压未升到装置认定接地的门槛电压而导致阻尼电阻不短接，那么阻尼电阻就会被烧掉）； ⑥使用寿命短，可靠性差（由于此种消弧线圈是靠调整有载开关档位来测量系统的电容电流的大小的，那么电网在一波动时就必须调节档位，此种消弧线圈由于原理性死循环的问题，会导
SC-XHDCZ调匝式消弧线圈技术使用说明书
SC-XHDCZ型调匝式消弧线圈自动跟踪 补偿成套装置 使用说明书 保定双成电力科技有限公司
目录 一、概述 (1) 二、产品特点 (1) 三、产品型号说明 (2) 四、性能指标 (2) 五、工作原理 (2) 六、装置总体构成 (4) （一）接地变压器 (5) （二）调匝式消弧线圈 (5) （三）微机控制器 (5) （四）阻尼电阻箱 (9) 七、接地选线单元 (9) 八、并联中电阻 (10) 九、控制器操作说明 (11) 十、控制器接线 (21) 十一、成套装置选型 (23) 十二、成套装置安装 (23) 十三、订货须知 (25) 十四、产品保修 (25)
一、概述 对于不同电压等级的电力系统，其中性点的接地方式是不同的，根据我国国情，我国6~66kV配电系统中主要采用小电流接地运行方式。为了有效防止系统弧光接地，消除接地故障，提高供电质量，按照国家对过电压保护设计规范新规程规定，电网电容电流超过10A时，均应安装消弧线圈装置。由于中性点经消弧线圈接地的电力系统接地电流小，其对附近的通信干扰小也是这种接地方式的一个优点。以前我国电网普遍采用手动调匝式消弧线圈，由于不能实时监测电网的电容电流，其主要缺陷表现在以下两个方面：（1）调节不方便，需要装置退出运行才能进行调节。 （2）判断困难，无法对系统运行状态做出准确判断，因此很难保证失谐度和中性点位移电压满足要求。 我公司所研制生产的SC-XHDCZ调匝式消弧线圈装置，该成套装置采用标准的工业级计算机系统，总线式结构，多层电路板设计，全彩色大屏幕液晶屏，全汉字显示。具有运行稳定可靠、显示直观，抗干扰能力强等特点，同时系统具有完善的参数设置及信息查询功能。该系统克服了以前各消弧线圈装置调节范围小的缺陷，能够进行全面调节。 该装置采用残流增量法和有功功率法等先进算法，对高压接地线路进行选线，选线准确、迅速。 本产品广泛应用于电力供电行业、发电厂、冶金、矿山、煤炭、造纸、石油化工等大型厂矿企业的变配电站，适用电压等级6~110KV，是老式消弧线圈理想的更新换代产品，同时也是新建变电站接地补偿及选线装置的首选配套产品。 二、产品特点 （一）控制器采用工业级计算机平台，双CPU架构，多层电路板处理，运行稳定可靠。 （二）采用全彩色液晶全中文显示，参数显示、设置及查询方便直观。 （三）调节准确、速度快，且调节范围宽，可在0~100%额定电流全范围调节。 （四）内嵌高压接地选线模块，采用残流增量法及有功功率法，使选线快速准确。 （五）设有RS232及RS485通讯接口，可实现与上位机的通讯，达到信号的远距离传送。 （六）可实现单相接地故障的声光控报警功能。 （七）设有标准并口打印机，可实现数据打印，接地信息打印。 （八）具有一控二功能，可实现同一系统内两套消弧线圈随系统运行情况自动变换。
消弧线圈工作原理分析
、消弧线圈的工作原理 配电系统是直接为用户生产生活提供电能支持的系统，其功能是把变电站或小型发电厂的电力输送给每一个用户，并在必要的地方转换成为适当的电压等级。国内外对于提高以可靠性和经济性为主要内容的配电网运行水平非常重视。影响配电系统运行水平的因素主要有网架结构、设备、控制策略和线路等，选择适当的中性点接地方式是最重要和最灵活的提高配电网可靠性和经济性的方法之一，因此进一步研究中性点运行方式对于提高配电系统运行水平有重要意义，中性点运行方式选择是一个重要且涉及面很广的综合技术经济问题，其方式对配电系统过电压、 可靠性、继电保护整定、电磁干扰、人身和设备安全等影响很大。 电力系统中中性点是指Y型连接的三相电，中间三相相连的一端。而电力系统中中性点接地方式主要分为中性点直接接地和中性点不直接接地或中性点经消弧线圈接地。两种接地方式各自优缺点：中性点不接地系统单相接地时，由于没有形成短路回路，流入接地点的电流是非故障相的电容电流之和，该值不大，且三相线电压不变且对称，不必切除接地相，允许继续运行，因此供电可靠性高,但其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的V 3倍，因此绝缘水平要求高，增加绝缘费用，对无线通讯有一定影响。 中性点经消弧线圈接地系统单相接地时，除有中性点不接地系统的优点外，还可以减少接地电流，通过消弧线圈的感性补偿，熄灭接地电弧，但接地点的接地相容性电流为 3 倍的未接地相电容电流，随着网络的延伸，接地电流增大以致使接地电弧不能自行熄灭而引起弧光接地过电压，甚至发展成系统性事故，对无线通讯影响较大。 中性点直接接地系统单相接地时，发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此绝缘水平要求低，可降低绝缘费用，但短路电流大，要迅速切除故障部分，对继电保护的要求高，从而供电可靠性差，对无线通讯影响不大。 随着社会经济的迅猛发展，电力系统的重要性日益凸显。因而近几年电网的安全可靠运行倍受关注。在电力系统中发生几率最大的故障类型为单相接地故障。而在发生故障后及时确定及切断线路故障则显得尤为重要 配电网中主要采用第二种中性点接地方式。但是以前以架空线路为主的配电网采
消弧线圈原理及 (2)
自动控制消弧线圈 继电保护所保护四班 范永德
消弧线圈的作用 消弧线圈的作用主要是将系统的电容电流加以补偿，使接地点电 流补偿到较小的数值，防止弧光短路，保证安全供电。降低弧隙电压恢复速度，提高弧隙绝缘强度，防止电弧重燃，造成间歇性接地过电压。中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。 3、系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下： （1）当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。
消弧线圈的作用
消弧线圈的作用 一个电网的存在必然存在着漏电.从那里漏的电呢? 电缆对地的电 容!我们知道,我们采用的是50Hz的频率.而且在传输的过程中是没有零线的,主要的目的是为了节约成本!代替零线的自然就是大地. 三相点他们对大地的距离不一样也就是对大地的电容也不一样! 既然电容不一样,那么漏电流也不一样.漏掉的电流跑到那里去了呢? 这要取决于那条线路距离大地最近.因为漏掉的电流要跑到另外的 线路中!假如A失去电流,那么B或者C就得到电流!容性电流=A- B|A-C 线路越长容性电流就越大!容性电流越大,当发生接地的时候弧光 就不容易熄灭!通过引入消弧线圈来保证整个变电站的接地时候的电流<5A就可以消灭接地弧光!当然:引入消弧线圈后,变电站的系 统有可能是过补(电感电流大于电容电流)或者是欠补(电感电流小于电容电流)但绝对不能相同(电感电流等于电容电流)!
电力线路继电保护定值整定计算
电力线路继电保护定值整定计算 ，有时取1、51，25；Kjx继电器返回系数，取1、0N1- 电流互感器变比Igh---线路过负荷电流（最大电流）AI"d2(3)max----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流 A；Kph---- 配合系数，取1、1I" dz3------相邻元件的电流速断保护的一次动作电流I" d3(3)max最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流Icx-----被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流Ic∑----电网的总单相接地电容电流Ny---------电压互感器变比瞬时速断保护 Idzj=KkKjx I"d2(3)max/N1带时限电流速断保护整定值Idzj=KkKjx I" d3(3)max/N1或 Idzj=KphKjx I" dz3(3)/N1应较相邻元件的过流保护大一个时限阶段,一般大0、5秒(定时限)和0、7秒（反时限）低电压保护整定值Udzj =Umin/KkKhNy应视线路上电动机具体情况而定单相接地保护保护装置的一次动作电流Idz≥KkIcx和Idz≤（Ic∑-Ixc）/1、25注：1----对于GL- 11、GL- 12、GL- 21、GL-22型继电器，取0、85;对于GL-13~GL-16及GL- 23~GL-26型继电器，取0、8;对于晶体管型继电器，取0、9~0、95；对于微机型的继电器，近似取1、0 ；对于电压继电器，取
1、25。2----时限阶差△T，对于电磁型继电器，可取0、5 s ；对于晶体管型或数字式时间继电器，可取0、3s。(1) 灵敏度校验。 ⑴过电流灵敏度校验: Km =Kmax I"d2(3)min/Idz≥1、5式中：Kmax------相对灵敏度系数。I dz------保护装置一次动作电流（A）， Idz= IdzjN1/ Kjx; I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。 ⑵电流速断保护灵敏度系数 : KM（2）= I"d1(2)min/ Idz= Kmax I"d1(3)min/Idz≥2式中：I"d1(2)min---最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流； I"d1(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流；⑶带时限电流速断保护灵敏度校验： KM（2）=Kmax I"d2(3)min/Idz≥2式中：I"d2(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。GL继电器是电磁感应式反时限过电流继电器，同时具备反时限过流和速断保护功能，而DL继电器是是瞬时动作电磁式继电器，不具备反时限过流保护功能
消弧线圈自动补偿的应用参考文本
消弧线圈自动补偿的应用 参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
消弧线圈自动补偿的应用参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，当某一 相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电 流往往比负荷电流小得多，所以称这种系统为小接地电流 系统。介绍的消弧线圈自动补偿装置，主要用于中性点不 接地的10 kV系统。10 kV系统发生单相接地故障时，接 地电流通过出线的对地电容形成回路。所以，当电网发展 到一定规模，10kV出线总长度增加，对地电容较大时，单 相接地电流就不容忽视。电网运行经验表明，当单相接地 电流大于10 A时，电弧就会使故障发展成相间故障，造成 事故跳闸。目前，根据计算和实测结果，成都地区多数变 电站的10 kV系统单相接地电流都远大于10 A，所以减少 单相接地的电容性电流已成为保证供电可靠性的一个重要
继电保护整定计算
附录一 1、电网元件参数计算及负荷电流计算 1.1基准值选择 基准容量：MVA S B 100= 基准电压：V V V B k 115av == 基准电流：A V S I B B B k 502.03/== 基准电抗：Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值：05.1=E 1.2电网元件等值电抗计算 线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ；负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2Ω/kM ；线路阻抗角为80o。 表格2.1系统参数表
1.2.1输电线路等值电抗计算 （1）线路AB 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=41534.0x 1AB AB L X 标幺值: 1059.025 .1324 1=== * B AB AB Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=42532.1x 0.0AB AB L X 标幺值: 3176.025 .13242 .0.0=== * B AB AB Z X X （2）线路B C 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=42064.0x 1BC BC L X 标幺值: 5181.025 .1324 2=== * B B C BC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=72062.1x 0.0BC BC L X 标幺值: 5444.025 .13272 .0.0=== * B B C BC Z X X （3）线路AC 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=11.2284.0x 1AC AC L X 标幺值: 8470.025 .13211.2 ===* B A C AC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=33.6282.1x 0.0AC AC L X 标幺值: 2541.025 .13233.6 .0.0=== * B A C AC Z X X （4）线路CS 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=20504.0x 1CS CS L X 标幺值: 1512.025 .13220 === * B CS CS Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=60502.1x 0.0CS CS L X
自动跟踪补偿调容式消弧线圈
自动跟踪补偿调容式消弧线圈 金黎，吴欣西安森宝电气工程有限公司摘要：自动跟踪补偿调容式消弧线圈成套装置是通过投切消弧线圈二次侧的电容器来改变其感抗的大小。对二次侧电容器进行编码，可作到宽范围，跨越式快速调节。控制器采用高速 PC104 工控机为核心，能快速，准确计算出系统对地电容电流的大小，并带有选线功能，在模拟试验和现场应用中取得了理想的效果。关键词：消弧线圈调容式自动跟踪补偿工控机Abstract: The capacitance-adjusting type of arc- suppressing coil that have the function of automatic tracking and compensating adjusts reactance by switching the capacitances of capacitors that paralleled the low voltage side of the arc-suppressing coil .Encoding to second side capacitors , the regulation may be realized speedily in the broad range with the leaping -over style. The controller adopts PC 104 embed industrial computer as the core, is able to calculate out exactly and speedily the electric current size of systematic earth capacitor and has the function of choosing fault current line. The effect of simulated test and field test of the controller is rather ideal . Key words: arc- suppress ing coil; capacita nc—djust ing type; automatic track ing and compensating; embed industrial computer 0 引言 随着国内6?66kV配电网不断扩大，电缆线路也逐年增加，使得系统对地电容电流越来越大，消弧线圈在系统中的作用也越来越重要。消弧线圈可以有效地补偿系统线路对地电容电流的大小，在发生单相接地故障时，减小了故障点的残流，达到自然熄弧的目的，避免了单相接地扩大为相间短路，降低了人身伤亡和设备损坏的可能性。 3-10KV 不直接连接发电机的系统和35KV、66KV 系统，当单相接地故障电容电流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。 （1）3-10KV 钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35KV 、66KV 系统、10A。 （2）3-10KV 电缆构成系统30A。目前国内运行的消弧线圈主要有：调匝式，调气隙式，直流偏磁式等。调匝 式和调气隙都存在调节范围窄，动作缓慢。直流偏磁式虽然克服了这以缺点，但是晶闸管移相控制会给系统带来了大量的谐波污染，此外，与其他几种调感方式相比较，成本高。【1】 1 调容式消弧线圈的组成及补偿原理 1．1 调容式消弧线圈的结构组成基于电力系统对消弧线圈成套装置的要求不断提高，西安森宝电气工程有限公司独立研制了一种调容式消弧线圈成套设备，如图1 所示（虚线以下为成套装 置，虚线以上为系统）。 1# B, 2# B为Z型接地变压器的特点为零序阻抗小，一次侧设有无励磁分
消弧线圈容量选择
消弧线圈容量应主要根据系统单相接地故障时电容电流的大小来确定，并应留一定裕度，以适应系统今后的发展和满足设备裕度的要求等。消 弧线圈的容量可按式(6)确定： 式中q——消弧线圈的容量, kv·a; un——系统标称电压， kv； ic——对地电容电流，a。对于改造工程，ic应以实测值为依据；对于新建工程，则应根据配电网络的规划、设计资料进行计算。 消弧线圈接地装置的选择首先是由配电网的电容电流确定，主要有2种方法： a. 进行实际测量利用中性点外加电容法、增量法等，可以比较有效地将电容电流测出来，且对系统没有任何影响。 b. 根据配电网参数估算估算电容电流主要包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、变压器以及母线和电气的电容电流。 架空线路的电容电流近似估算公式为： 无架空地线：ic=2.7×ue×l×10-3(7) 有架空地线：ic=3.3×ue×l×10-3(8) 以上2式中，l为线路的长度，km；ic为线路的电容电流，a；ue为额
定电压， kv。 同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3～1.6倍。 电缆线路的电容电流近似估算公式： 以上2式中，s为电缆截面，mm2；ic为线路的电容电流，a；ue为额定电压，kv。 上述公式主要适用于油浸纸电力电缆，对于目前采用较多的交联聚乙烯电缆，其每km的对地电容电流根据制造厂提供的参数比油浸纸电力电缆的大20%左右。 2.2 实际应用 石家庄钢铁厂220 kv 中央变电站为比较典型的用户站，该站规模为：2台220 kv/35 kv/6 k v，90 mv·a变压器；220 kv部分为桥型接线； 35 kv、6 kv部分均为单母线分段接线；6 kv部分由于进线额定电流较大，故采用了双开关进线。35 kv出线7回，均为架空线，且线路非常短；6 kv出线15回，分别接在2段母线上。在6 kv 2段母线上分别
继电保护整定计算例题
如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω，线路阻抗角?=651?，线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =，K I ∏ rel =，K ss =2，K res =，电源 电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω，其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校 验I ∏∏、段灵敏度。（要求∏sen ≥；作为本线路的近后备保护时，I ∏sen ≥；作为相邻下一线路远后备时，I ∏sen ≥） 解：（1）距离保护1第I 段的整定。 1） 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间：s t 01=I 。 （2）距离保护1第∏段的整定。 1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ） 其中， Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图 4-15）。 当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为
电容电流危害及消弧线圈的发展
论单相接地电容电流危害及消弧线圈的发展 煤炭工业部济南设计研究院周海斌、魏岱宁 摘要：本文介绍了单相接地电容电流的危害、传统消弧线圈存在的问题以及现在国内主要的几种消弧线圈的特点。 关键词：电容电流、消弧线圈 作者简介：周海斌，男，1979年生，2001年毕业于山东科技大学电气工程系，毕业后进入济南煤炭设计院从事电气专业设计至今。通讯地址：济南市堤口路141号煤炭设计院250031 魏岱宁，男，1976年生，2000年毕业于山东工业大学工业自动化系，毕业后进入济南煤炭设计院从事电气专业设计至今。通讯地址：济南市堤口路141号煤炭设计院250031 Discussing single-phase grounding capacitance current’s damage and developing of arc arrest coil Jinan Institute of Design & Research,Ministry of Coal Industry Zhou Haibin 、Wei Daining Abstract: This text introduced the single-phase grounding capacitance current’s damage、tradition arc arrest coil existing problems and characteristics of a few primary kinds arc arrest coil. Key words: capacitance current、arc arrest coil 一、我国城乡配电网中性点接地方式的发展概况 建国初期，我国各大城市电网开始改造简化电压等级，将遗留下来的3kV、6kV配电网相继升压至10kV，解放前我国城市配电网中性点不接地、直接接地和低电阻接地方式都存在过，上海10kV电缆配电网中性点不接地、经电缆接地、经电抗接地3种方式并存运行至今，北京地区10kV系统中性点低电阻与消弧线圈并联接地，上海35kV系统中性点经消弧线圈和低电阻接地2种方式并存至今。但是，从50年代至80 年代中期，我国10(6)～66kV系统中性点，逐步改造为采用不接地或经消弧线圈接地两种方式，这种情况在原水利电力部颁发的《电力设备过电压保护设计技术规程SDJ7-79》中规定得很明确。80年代中期我国城市10kV配电网中，电缆线路增多，电容电流相继增大，而且运行方式经常变化，当电缆发生单相接地故障时间一长，往往发展成为二相短路。 二、单相接地电容电流的危害 目前我国6～35kV的电网大多采用中性点不接地的运行方式。现有的运行规程规定：“中性点非有效接地系统发生单相接地故障后，允许运行两小时”，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但是，如果单相接地故障为弧光接地，则会在系统中产生最高值达3.5倍相电压的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，如果在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，将会引发成相间短路的重大事故。单相接地电容电流的危害主要体现在以下四个方面：1、产生弧光接地过电压。2、造成接地点热破坏及接地网电压升高。3、产生交流杂散电流。4、接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸。 三、消弧线圈的作用 消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。当消弧线圈正确调谐时，不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率，还可以有效的抑制过电压的辐值，同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。 四、传统消弧线圈存在的问题 当3—66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式，通过计算电网当前脱谐度（ε = (I L- IC)/IC ·100%）与设定值的比较，决定是否调节消弧圈的分接头，过去选用的传统消弧线圈必须停电调节档位，在运行中暴露出许多问题和隐患，具体表现如下： 1 由于传统消弧线圈没有自动测量系统，不能实时测量电网对地电容电流和位移电压，当电网运行方式或电网参数变化后靠人工估算电容电流，误差很大，不能及时有效地控制残流和抑制弧光过电压，不易达到最佳补偿。 2 传统消弧线圈按电压等级的不同、电网对地电容电流大小的不同，采用的调节级数也不同，一般分
发电厂继电保护整定计算-大唐
发电厂继电保护整定计算 北京中恒博瑞数字电力有限公司 二零一零年五月
目录 继电保护基本概念 (4) 一、电力系统故障 (4) 二、继电保护概念 (4) 三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系 (4) 标幺值计算 (7) 一、定义 (7) 二、基准值选取 (7) 三、标幺值计算 (7) 元件各序等值计算 (9) 一、设备类型： (9) 二、等值原因 (9) 三、主要元件等值 (9) 1．输电线路及电缆 (9) 2．变压器 (11) 3．发电机 (14) 4．系统 (14) 5．电容器 (15) 6．电抗器 (16) 不对称故障计算 (16) 一、原理（求解方法） (17) 二、各种不对称故障故障点电气量计算 (18) 三、保护安装处电气量计算 (20) 四、举例 (23) 阶段式电流保护 (26) 一、I段（电流速断保护） (26) 二、II端（延时速断） (26) 三、III端（延时过流） (27) 阶段式距离保护 (31) 一、基础知识 (31) 二、阶段式相间距离保护 (32) 三、阶段式接地距离 (33) 阶段式零序电流保护 (35) 一、基础知识 (35) 二、阶段式零序电流保护整定 (35) 发电厂继电保护整定计算概述 (37)
1、典型接线 (37) 2、发电厂接地方式 (37) 3、元件各序参数计算 (37) 4、故障计算 (38) 5、电厂保护配置特点 (39) 发电机差动保护（比率制动式） (40) 1. 原理 (40) 2．不平衡电流 (40) 3．比率制式差动保护 (41) 变压器（发变组）差动保护（比率制动） (43) 1．原理 (43) 2．平衡系数问题 (43) 3．相移问题 (44) 4．零序电流穿越性问题 (45) 5．变压器的励磁涌流及和应涌流 (45) 6．不平衡电流的计算 (47) 7．整定计算 (48) 发电机失磁保护 (49) 1. 基本知识 (49) 2. 失磁后果 (50) 3. 失磁过程 (50) 4. 保护 (52) 发电机失步保护 (53) 1、发电机失步原因 (53) 2、振荡时电气量的变化 (53) 3、失步保护原理及整定 (55) 发电机定子接地保护 (56) 1．故障分析 (56) 2. 基波零序电压保护 (57) 3. 三次谐波电压保护 (57) 厂用电保护 (58) 一、低压厂用电保护（400V接地，电网的最末端） (58) 二、低压厂变保护（6kV/400V） (60) 三、高压电动机 (64) 四、高厂变（启备变）保护 (66) 五、励磁变电流保护 (69) 六、励磁机保护（主励磁机） (70) 七、高压馈线保护 (71)
电容电流的估算及消弧线圈容量的选择计算书
110kV 望山变电站工程 接地变容量计算书 一、工程名称:110kV 望山变电站工程 二、计算内容：10kV 、35kV 电容电流的估算及消弧线圈容量的选择 三、计算依据：《电力工程电气设计手册电气一次部分》第六章《高压电气选择》 四、已知数据 1、10kV 终期出线：架空20回，线路长度为20km ；电缆长2km. 2、10kV 本期出线：架空12回；电缆2km. 3、10kV 线路长度: 电缆每回线平均长度0.2km. 4、10kV 出线电缆截面:按三芯截面300mm 2计算 5、35kV 终期出线：架空10回，每回线路长度为30km ；电缆8回，1.2km. 6、35kV 本期出线：架空6回；电缆1.2km. 7、35kV 出线电缆截面:按三芯截面150mm 2计算 8、变电站附加10kV 电容电流数量:16% 9、变电站附加35kV 电容电流数量:13% 五、计算公式 10kV 侧： 1、每千米电容电流 km UA S S Ic /23.0220044.195++==2.44A 2、消弧线圈容量补偿 Q=kIcU N /√3=20+0.025×20×12×1.35×10.5/√3=69 0.0256*20*20*1.35*10.5/√3=83.8 式中：k-系数，过补偿取1.35 Ic-电网电容电流A 35kV 侧： 1、每千米电容电流 km A Ic /15.3= 2、消弧线圈容量补偿 Q=kIcU N /√3=1.35*3.15*1.2*35/√3=103.2 103.2+0.078*30*6*1.35*35/√3=103.2+338=486.2
式中：k-系数，过补偿取1.35 Ic-电网电容电流A 六、结论 10kV侧：选用2台单台容量为600kVA的接地变兼站用变,接地变容量为315kVA，站用变容量为200kVA，每台主变带1台接地变兼站用变. 35kV侧：选用2台单台容量为550kVA的消弧线圈.
变电站kV消弧线圈接地调节方式及故障处理
变电站 10kV消弧线圈接地调节方式及故障处理 随着电网规模的扩大,变电站 10kV 出线增多以及电缆的广泛使用.系统发生单相接地引起的电容电流随之增大。新颁标准规定：10kV系统(含架空线路1单相接地故障电流大于l0A而又需要在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地方式。因此在变电站安装消弧线圈能减小故障点的残余电流。抑制间歇性弧光过电压及谐振过电压。对保证系统安全供电起到显著的作用。 一、变电站中性点接地方式的比较 1.1中性点不接地方式 该中性点接地方式比较经济、简便在接地电容电流较小的条件下。系统发生单相接地时的接地。电弧瞬间熄灭。系统可带故障运行2h。供电可靠性相对较高。故世界各地不少中压电网仍在采用不过在许多情况。中性点不接地仅为一种过渡方式。随着电网的发展。当接地电容电流接近或达到某一临界值(一般为10A)时，往往会因间歇电弧接地过电，接地电弧无法自动熄灭。容易发展成两相短路跳闸，导致事故范围进一步扩大。 1.2中性点经小电阻接地方式 该方式的优点是：容易检出单相接地故障线路。永久接地时切除速度快。在消除间歇电弧过电压、防止谐振过电压等方面有优势。缺点在于跳闸率高。断路器作负担重。瞬时性接地也跳闸。易造成用户短时停电。供电可靠性不高。另外，短路电流冲击对电缆绝缘造成的损伤较大。对电子通信设备的电磁干扰也比较严重。若故障不能及时跳开．电弧有可能连带烧 毁同一电缆沟里的其他相邻电缆。从而扩大事故，造成火灾。 1．3 中性点经消弧线圈接地方式 当发生单相接地时。由于消弧线圈产生的感性电流补偿了故障点的电容电流。使故障点的残流变小。从而达到自然熄弧，防止事故扩大甚至消除事故的目的运行经验表明。消弧线圈对抑制间隙性弧光过电压和铁磁谐振过电压。降低线路的事故跳闸率。减少人身伤亡及设备的损坏都有明显的作用。 综上所述，变电站理想的中性点接地方式是：采用快速动作的消弧线圈作为接地设备。对瞬时性单相接故障，能快速补偿，正确识别故障消除并迅速退出补偿。对非瞬时性单相接地故障，系统在消弧线圈补偿的同时在很短的时间 (远小于10s)内能正确判断接地线路，将故障线路切除．从而提高配电网的供电可靠性。
继电保护定值计算示例
定值计算示例 -------------------西安唐兴电气科技有限公司精准的定值计算应依据整个供电系统网络结构图和断路容量，找出最小运行方式时的最大断路电流点，按最严酷条件进行计算。再将结果在最大运行方式下验算其动作灵敏性，再出最终的定值清单。一般情况下需由当地供电部门的保护整定部分出详细的定值清单。现仅仅提供经验计算方式及定值整定，仅供参考。 1、针对进线、出线、母联的定值整定： 一般情况需知道：系统电压、额定负载、CT变比 示例：10KV系统，5000KV A,CT变比：500/5 计算如下： Ie=S/√3Ue=5000/10*√3=288.68A 二次额定电流值：Ine=Ie/CT变比=288.68/100=2.89A 速断定值：Isd=（10~15）Ine=15*2.89=43.35A 限时速断：IsdI=（1~1.5）Ine=1.2*2.89=3.47A延时：Txs=0.5S 过流：IsdII=（1~1.2）Ine=1.2*2.89=3.47A延时：Txs=1.0S 2、针对变压器的定值整定： 一般情况需知道：系统电压、变压器容量、CT变比 示例：10KV系统，1000KV A,CT变比：100/5 计算如下： Ie=S/√3Ue=1000/10*√3=57.74A 二次额定电流值：Ine=Ie/CT变比=57.74/20=2.89A
速断定值：Isd=（10~15）Ine=12*2.89=34.68A 过流：IsdII=（1~1.2）Ine=1.2*2.89=3.47A延时：Txs=0.5S 干式变压器再投一个温度保护，延时：Tws=1.0S 3、针对电动机的定值整定： 一般情况需知道：系统电压、电动机功率、功率因数，效率，CT变比、启动电流大小、启动时间 示例：10KV系统，450KW,CT变比：400/5，功率因数：0.7，效率：0.92，启动电流为额定电流的6倍，启动时间：5S 计算如下： S=P/?*效率=450/0.7*0.92=699KV A Ie=S/√3Ue=699/10*√3=40A 二次额定电流值：Ine=Ie/CT变比=40/20=2.0A 速断定值：Isd=（10~15）Ine=12*2.0=24A 反时限过流： 采用反时限公式符合GB/T14598.7-1995第三部分定义的反时限曲线，特性曲线分为三种，即标准反时限、正常反时限、极端反时限，特定曲线类型设定可在定值整定中进行选择。参数TK为反时限时间常数，根据用户需要来整定；Ie为额定电流，用户若需要一定的过载能力，可把Ie适当的设高，如乘以1.05倍的系数，时间t是经过反时限特性公司计算的延时时间，当实测电流大于Ie时，启动反时限计算，延时时间到，保护出口动作于跳闸。标准反时限适用于各故障点的故障电流幅值变化很大的系统上（即线路阻抗比电源阻抗值小得很多）；
继电保护整定计算公式
继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下，仅供参考。有不当之处希指正： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KV A以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KV A：200±10%cm3；S b在1000～15000KV A：250±10%cm3；S b在15000～100000KV A：300±10%cm3；S b＞100000KV A：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、II及差动线 圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：Idz=Kk×I(3)dmax2
继电器动作电流：u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中：K k —可靠系数，DL 型取1.2，GL 型取1.4 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —变压器的变比 一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中：K k —可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验：