电磁混合式消弧线圈的全补偿故障消弧原理及其柔性控制策略
消弧线圈的工作原理及动态消弧补偿系统的提出
2. 消弧线圈的工作原理及动态消弧补偿系统的提出2.1 消弧线圈的工作原理2.1.1 中性点不接地系统单相接地时的电容电流电力线路导线间及导线与大地之间均存在分布电容，电器设备与大地之间也存在电容。
对于中压配电网，由于线路长度相对于工频波长来讲要短得多，这些分布电容可以用集中参数电容代替。
一般来讲，各相对地电容c b a C C C ≠≠，Φ=︒+︒=U C I I I C B DC 0330cos 30cos ω这个接地电容电流由故障点流回系统，它的大小等于正常时一相对地充电电流的3倍，方向落后于A 相正常时相电压︒90。
由于接地电流和接地相正常时的相电压相差︒90，所以当接地电流过零时，加在弧隙两端的电源电压为最大值，因此故障点的电弧不易熄灭。
当接地电容电流较大时，容易形成间歇性的弧光接地或电弧稳定接地。
间歇性的弧光接地能导致危险的过电压。
稳定性的弧光接地能发展成多相短路。
2.1.2 中性点不接地系统的中性点位移电压为U B .Φ--=U jdK c'.1 (2-1-2) 式中)(13''2.'c b a cb a cb ac C C C Rd C C C aC C a C K r R ++=++++==ω'.,d K c 分别称为中性点不接地电网的不对称度和阻尼率。
正常运行时因导线不对称布置所引起的电网不对称度是不高的，尤其是电缆网络其值更小，表2-1列出了作者对67个煤矿6KV 电缆电网的测定结果，从表中可见，占实测总体85%的电网其自然不对称度小于0.54%，所以中性点电压位移较小。
但是当系统中发生一相导线断线、或两相导线同一处断线、或开关动作不同步都将使故障相的对地电容减小，从而使不对称度有较大的增长，中性点的位移电压可能达到很高的数值。
2.1.3消弧线圈的作用原理中性点加入消弧线圈后，起到三个方面的作用，即大大减小故障点接地电流；减缓电弧熄灭瞬时故障点恢复电压的上升速度；避免由于电磁式电压互感器饱和而引发铁磁谐振。
消弧线圈工作原理分析
消弧线圈工作原理分析消弧线圈是一种用于电力系统中的电气设备，其主要功能是在断路器或者隔离开关断开电流时，消除电弧的产生和延续，以保护电气设备和人员的安全。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理。
1. 弧光现象的产生和危害在电力系统中，当断路器或者隔离开关断开电流时，由于电流的蓦地中断，电弧现象会产生。
电弧是由电流在断开点之间的空气中形成的等离子体，其具有高温、高能量和高压的特点。
电弧的产生会导致电弧能量的释放，产生电压浪涌和电磁干扰，对电气设备和人员造成严重危害。
2. 消弧线圈的结构和工作原理消弧线圈通常由铁心、线圈、触点和控制电路组成。
铁心是一个磁性材料制成的环状结构，其作用是集中磁场并提高线圈的感应电压。
线圈是由绝缘导线绕制而成，通过线圈中的电流产生磁场。
触点是用于连接电源和负载的部份，当触点打开时，电流中断，产生电弧。
控制电路用于控制消弧线圈的工作状态。
3. 消弧线圈的工作过程当触点打开时，电流中断，电弧形成。
消弧线圈的工作过程主要包括以下几个步骤：步骤1：电流中断当触点打开时，电流蓦地中断，电弧形成。
由于电弧的存在，电流仍然在继续流动，产生能量释放。
步骤2：消除电弧消弧线圈的作用是产生一个强磁场，通过磁场的作用，将电弧的能量转化为电磁能量。
磁场的产生会使电弧受到力的作用，使其弯曲和扩散，从而使电弧的长度变长，电弧能量得到消耗。
步骤3：电弧熄灭当电弧长度变长到一定程度时，电弧能量会逐渐消耗殆尽，电弧熄灭。
步骤4：电流中断完成电弧熄灭后，电流中断完成。
此时，断路器或者隔离开关已经彻底断开，电流再也不流动。
4. 消弧线圈的工作特点消弧线圈具有以下几个工作特点：特点1：高电压绝缘性能消弧线圈在工作过程中承受高电压，因此具有良好的绝缘性能，能够防止电弧对其他设备和人员造成伤害。
特点2：高磁场强度消弧线圈通过产生高磁场强度，使电弧受到力的作用，从而消耗电弧能量，保证电弧能够迅速熄灭。
特点3：快速响应时间消弧线圈能够在电弧形成后迅速响应，并通过产生磁场消耗电弧能量，保护电气设备和人员的安全。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理引言概述：消弧线圈是一种用于电力系统中的重要设备，它的主要作用是在发生短路故障时，迅速将电流限制在安全范围内，保护电力设备和系统的正常运行。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理。
一、消弧线圈的基本原理1.1 电弧的产生电弧是指电流通过两个电极之间的气体或介质时，由于电极之间的电压差而产生的气体放电现象。
当电流过大时，电弧会导致电力设备的损坏甚至引发火灾。
1.2 消弧线圈的作用消弧线圈作为一种保护装置，主要用于限制电弧电流，减少电弧对电力设备的损害。
它能够迅速将电弧电流限制在安全范围内，保护电力系统的正常运行。
1.3 消弧线圈的结构消弧线圈通常由铁芯、线圈和触点组成。
铁芯是消弧线圈的主要部分，它能够产生强大的磁场。
线圈则通过电流激励铁芯，产生磁场。
触点则用于接通和断开电流。
二、消弧线圈的工作过程2.1 电流过载时的工作当电力系统发生短路故障或电流过载时，消弧线圈会迅速感应出电流变化，并产生强大的磁场。
这个磁场会产生一个反向电势，将电弧电流限制在一个安全范围内。
2.2 磁场的作用消弧线圈产生的磁场能够产生一个反向电势，这个电势与电弧电流方向相反。
当电弧电流通过消弧线圈时，这个反向电势会逐渐增大，抵消电弧电流的增长趋势。
2.3 保护电力设备消弧线圈的工作过程能够有效地保护电力设备。
它能够将电弧电流限制在一个安全范围内，防止电力设备过载和损坏。
同时，它还能够防止电弧引发火灾，确保电力系统的安全运行。
三、消弧线圈的应用领域3.1 高压电力系统消弧线圈广泛应用于高压电力系统中，如变电站、发电厂等。
在这些场合，消弧线圈能够有效地保护电力设备，确保电力系统的正常运行。
3.2 工业领域消弧线圈也被广泛应用于工业领域，如钢铁、矿山、化工等行业。
在这些行业中，消弧线圈能够保护各种电力设备，减少故障和事故的发生。
3.3 建筑领域在建筑领域，消弧线圈常用于大型建筑物的电力系统中。
它能够保护建筑物的电力设备，确保电力系统的安全和稳定运行。
消弧线圈原理与技术 (2)
对于已经运行的消弧线圈，需要加强维护和检修 工作，定期检查线圈的电气性能和机械状态，确 保其正常运行。
对于消弧线圈技术的发展，需要加强国际合作和 交流，借鉴先进的技术和经验，推动我国消弧线 圈技术的不断创新和发展。
详细描述
调匝式消弧线圈通常采用有载开关来 调节电抗器的匝数，可以在线调节补 偿电流的大小。由于调节速度较慢， 一般用于静态补偿。
调容式消弧线圈
总结词
调容式消弧线圈是通过调节电容器组 的容抗来改变补偿电流的大小。
详细描述
调容式消弧线圈通常采用机械式或电 子式投切开关来调节电容器组的投入 数量，以改变总电容值。由于调节速 度较快，适用于动态补偿。
设备检查
对消弧线圈及其附件进行检查 ，确保设备完好无损。
工具准备
准备安装过程中所需的工具和 材料，如螺丝刀、电缆夹等。
安全措施
确保现场安全，设置警戒线， 准备好安全帽、手套等防护用
品。
安装步骤与注意事项
将消弧线圈与系统电缆进 行正确连接。
按照说明书逐步组装消弧 线圈及其附件。
根据勘查结果，制作合适 的混凝土基础。
目的与意义
研究消弧线圈原理与技术，旨在解决弧光过电压问题，提高电网和设备的安全性 和稳定性。
通过消弧线圈的应用，可以有效地减小弧光过电压的幅值，缩短持续时间，降低 对电网和设备的危害。
02
消弧线圈的基本原理
消弧线圈的作用
补偿电容电流
消弧线圈能够补偿配电网中的电容电流，从而减 小接地故障时的接地电流。
通过调整消弧线圈的匝数，可以改变 补偿电流的大小和方向，从而实现电 容电流的完全补偿。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于电力系统中的保护设备，主要用于消除发生在高压开关或断路器中的电弧。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理及其相关技术参数。
一、工作原理消弧线圈的工作原理基于磁场的作用。
当电路中发生电弧时，弧光会产生高温和高压，这可能会对设备造成损坏。
消弧线圈通过产生强大的磁场来切断电弧，从而保护设备的安全运行。
消弧线圈由两个主要部分组成：磁场线圈和弧压线圈。
磁场线圈产生一个强大的磁场，而弧压线圈则产生一个高压电场。
当电路中发生电弧时，弧光会激发磁场线圈和弧压线圈，使它们产生一个合力，将电弧切断。
具体来说，当电路中发生电弧时，弧光会产生一个磁场。
磁场线圈感应到这个磁场信号，并产生一个强大的磁场。
同时，弧压线圈产生一个高压电场。
这两个场的作用力使电弧受到一个向上的力，使电弧被拉伸并逐渐消失。
二、技术参数1. 额定电压（Rated Voltage）：消弧线圈的额定电压是指它可以正常工作的最高电压。
通常，额定电压与设备所处的电力系统的额定电压相匹配。
2. 额定电流（Rated Current）：消弧线圈的额定电流是指它可以承受的最大电流。
额定电流通常与设备的额定电流相匹配。
3. 动作时间（Operating Time）：消弧线圈的动作时间是指它从接收到电弧信号到切断电弧的时间。
较短的动作时间可以更有效地保护设备。
4. 切断能力（Breaking Capacity）：消弧线圈的切断能力是指它可以切断的最大电弧电流。
较高的切断能力意味着它可以应对更大的电弧负荷。
5. 重复动作能力（Repetitive Operating Ability）：消弧线圈的重复动作能力是指它可以连续进行多次动作的能力。
较高的重复动作能力意味着它可以在短时间内多次切断电弧。
三、应用领域消弧线圈广泛应用于电力系统中的高压开关和断路器。
它们可以保护设备免受电弧的损害，并确保电力系统的稳定运行。
除了电力系统，消弧线圈还可以应用于其他领域，如工业自动化、航空航天、铁路交通等。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于电力系统中的保护装置，用于控制和消除发生在电力系统中的电弧故障。
它的工作原理是基于电磁感应和自动切断电路的原理。
消弧线圈通常由一个主线圈和一个辅助线圈组成。
主线圈由大电流通过，而辅助线圈则通过电磁感应产生一个磁场。
当电力系统中发生电弧故障时，电弧产生的电流会通过主线圈，产生一个强磁场。
这个磁场会引起辅助线圈中的电流变化，进而产生一个反向的磁场。
这个反向的磁场会与电弧产生的磁场相互作用，使得电弧的能量得到消耗和衰减。
消弧线圈的工作原理可以进一步解释为以下几个步骤：1. 电弧的形成：当电力系统中的电气设备发生故障时，如短路或接触不良，会导致电流突然增大，形成电弧。
2. 电弧的检测：消弧线圈通过感应电弧产生的电流和磁场，来检测电弧故障的发生。
一旦检测到电弧，消弧线圈会立即启动。
3. 主线圈的工作：消弧线圈的主线圈会通过电弧产生的电流，形成一个强磁场。
这个磁场会与电弧产生的磁场相互作用，使得电弧的能量得到消耗和衰减。
4. 辅助线圈的工作：主线圈中产生的磁场会感应到辅助线圈中的电流变化。
这个电流变化会产生一个反向的磁场，与电弧产生的磁场相互作用。
5. 磁场的相互作用：主线圈中产生的磁场和辅助线圈中产生的反向磁场相互作用，使得电弧的能量得到消耗和衰减。
这个相互作用会导致电弧的电流逐渐减小，最终消失。
6. 自动切断电路：一旦电弧的能量得到消耗和衰减，消弧线圈会自动切断电路，以保护电力系统的安全运行。
消弧线圈的工作原理可以有效地控制和消除电力系统中的电弧故障，保护设备和人员的安全。
它是电力系统中重要的保护装置之一，广泛应用于发电厂、变电站、工矿企业等场所。
通过了解消弧线圈的工作原理，可以更好地理解其在电力系统中的作用和重要性。
消弧线圈自动调谐的原理总结
电容电流的常见测量方法有最大位移电压法、阻抗三角形法、相位调谐法、中性点位移电压曲线法、实时测量法、变频信号法、全状态调谐法。
（1）最大位移电压法
假设三相电源电压对称，大小为Uφ，以A相电压为参考相量，则由图2的电网正常运行状态下零序等值电路得中性点位移电压U0的表达式
=-
式中, 为各相对地电容的不对称度， =- 为中性点未接入消弧线圈时电网的不对称电压， 为电网的脱谐度， 为电网的阻尼率，3C为三相对地总电容。
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。
中性点经消弧线圈接地后的电路图及相量图见图01，发生单相对地短路时短路点的电流 。电感电流补偿电容电流的百分数成为消弧线圈的补偿度，用 表示为 ，用 表示脱谐度。
因为电压信号U包括高于被测电压几倍的噪声信号，必须滤掉噪声信号。采用高阶带阻滤波器，其输入输出频率特性如图5。对于50 Hz，U0≈0。
系统零序阻抗折算到电压互感器二次侧一般小于10Ω，采用信号注入法测量电容电流，向系统注入的信号功率一般小于20 W，不影响系统正常运行。系统发生接地故障时，注入信号电流源相对系统零序回路处于开路状态，不影响消弧线圈的熄弧效果。
图4注入信号等值回路中消弧线圈感抗与三相电容并联。通过改变注入信号的频率，使电感和电容发生并联谐振，找到系统谐振频率f0，则：
消弧线圈的功能-原理和现状
消弧线圈的功能\原理和现状摘要：由于单相接地电容电流超标会带来很多危害，工程上多选用消弧线圈对电网进行电容电流补偿，补偿选用过补偿方式。
阐述国内自动补偿消弧线圈的现状和各种产品的优缺点。
关键词：中性点不接地系统单相接地电容电流补偿方式接地变压器消弧线圈一、问题的提出中性点不接地是指系统中性点对地绝缘。
当系统发生单相接地故障后，故障相的对地电压为零，而非故障相的对地电压上升至线电压，对地电容电流也将增大到原来的√3倍，故障相的电容电流又是非故障相对地电容电流的√3倍，致使故障相电容电流变为正常情况下对地电容电流的3倍。
中性点不接地系统当发生单相接地时系统可以带故障继续运行1～2个小时，这段时间可以完成寻找故障地点工作，从而大大降低了运行的成本，可以保证系统连续不间断供电，提高了系统供电的可靠性。
由于中性点不接地系统具有以上优点，因此我国的城市电网及厂矿企业的6～35kV供电系统，大部分为中性点不接地系统，该系统大大降低因单相接地故障带来的损失，提高了供电系统的可靠性，但这种系统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，为了防止这种危害的方法之一就是在中性点和地之间串接一个消弧线圈。
二、单相接地电容电流超标的危害根据我国电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997规定，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非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为3kV和6kV时，30A；当电压为10kV时，20A；当电压为3～10kV，由电缆线路构成的系统时，30A。
我国的城市电网及厂矿企业6kV、10kV出线电缆线路的增多，单相接地电容电流急剧增加，当系统电容电流超过规定标准后，将带来一系列的危害。
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电磁混合式消弧线圈的全补偿故障消弧原理及其柔性控制策略
作者：陈柏超， 王朋， 沈伟伟， 田翠华， 魏亮亮， 涂志康， Chen Baichao， Wang Peng， Shen Weiwei，Tian Cuihua， Wei Liangliang， Tu Zhikang
作者单位：陈柏超,王朋,田翠华,魏亮亮,涂志康,Chen Baichao,Wang Peng,Tian Cuihua,Wei Liangliang,Tu
Zhikang(武汉大学电气工程学院 武汉 430072)， 沈伟伟,Shen Weiwei(国网浙江桐乡市供电公司 桐乡
314500)
刊名：
电工技术学报
英文刊名：Transactions of China Electrotechnical Society
年，卷(期)：2015,30(10)
引用本文格式：陈柏超.王朋.沈伟伟.田翠华.魏亮亮.涂志康.Chen Baichao.Wang Peng.Shen Weiwei.Tian Cuihua.Wei Liangliang. Tu Zhikang电磁混合式消弧线圈的全补偿故障消弧原理及其柔性控制策略[期刊论文]-电工技术学报 2015(10)。