电容电流危害及消弧线圈的发展
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。
探讨10kV供电系统中消弧线圈的应用

探讨10kV供电系统中消弧线圈的应用摘要:随着经济和社会的快速发展,国家在供电系统的建设力度在逐渐增加,各地出现了大量的电网改造施工,因此10kV供电系统逐渐增加,接地电容与地电容的电流逐渐加大。
针对10kV供电系统存在的安全隐患问题和老式消弧线圈存在的缺点,阐述了消弧线圈的类型,及选型标准,消弧线圈在10kV供电系统中的应用情况,消弧线圈成套装置的工作原理,以及消弧线圈成套装置对继电保护产生的影响,希冀对同行们起到一定的借鉴意义。
关键词:10kV供电系统;消弧线圈;供电系统引言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)单相接地故障电流大于10A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。
1 设备选型1.1 消弧线圈型式的选择消弧线圈选择晶闸管调节自动跟踪补偿型式,现在常见的消弧线圈主要包含晶闸管调节消弧线圈、调容式消弧线圈和调匝式消弧线圈。
晶闸管调节弧线圈属于高短路阻抗变压器消线圈,可以利用功率较大的晶闸管来对消弧线圈的电感进行连续的调节,通过改变消弧线圈当中能够调节的晶闸管的导通角,来对消弧线圈的等值电感进行更改,实现连续调节补偿电流的效果。
调容式消弧线圈的调节范围比较广,残流比较小,可以通过增加电容器投切组数来扩大调节的范围,该方法的缺点是消弧线圈的维护工作量比较大。
调匝式消弧线圈调节范围较小,速度较慢,因此难以处理好在建站初期电容电流小、出现少以及远期电容电流增加、出线增加的矛盾。
1.2 接地变压器的选择若10kV供电系统当中不存在中性点引出,就必须配置接地变压器。
接地变压器可以使用零序阻抗小的 Z 型接线方式,容量和消弧线圈可以相互配合。
若接地变压器存在二次绕组,还能够当作变压器使用。
消弧线圈原理及

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)!消弧线圈的作用消弧线圈的工作方式晶闸管调容式消弧线圈调匝式消弧线圈调气隙式消弧线圈老式固定式磁偏式各种方式的比较:传统方式(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。
消弧线圈的结构与原理.pptx

二、消弧线圈的结构和原理
(3)过电压水平高 在电网正常运行时,消弧线圈处于全补偿状态或接近全补 偿状态,虽有串联谐振电阻将稳态谐振过电压限制在允许 范围内,但是电网中的各种扰动(大电机投切,非同期合 闸,非全相合闸等),使得其瞬态过电压危害较为严重。 (4)功率方向型单相接地选线装置不能继续使用 安装该产品后,电网中原有的功率方向型单相接地选线装 置不能继续使用。
二、消弧线圈的结构和原理
消弧线圈可分为五类:调气隙式、调匝式、调容式、调可 控硅式、偏磁式。 1、调气隙式 调气隙式属于随动式补偿系统。其消弧线圈属于动芯式结 构,通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节电感的目的。 然而其调整只能在低电压或无电压情况下进行,其电感调 整范围上下限之比为2.5倍。电网正常运行情况下将消弧 线圈调整至全补偿附近,将约100欧电阻串联在消弧线圈 上。用来限制串联谐振过电压,使稳态过电压数值在允许 范围内(中性点电位升高小于15%的相电压)。当发生单 相接地后,必须在0.2S内将电阻短接实现最佳补偿,否则 电阻有爆炸的危险。该产品的主要缺点主要有四条:
一、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,故 障点流过电容电流,消弧线圈提供电感电流进行补偿, 使故障点电流降至10A以下,有利于防止弧光过零后重 燃,达到灭弧的目的,降低高幅值过电压出现的几率, 防止事故进一步扩大。
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。
二、消弧线圈的结构和原理
调匝式消弧线圈在电网正常运行时,通过实时测量流 过消弧线圈电流的幅值,计算出电网当前方式下的对地电 容电流,根据预先设定的最小残流值,由控制器调节有载 调压分接头到所需要的补偿档位。当发生接地故障后,补 偿接地时的电容电流,使故障点的残流可以限制在设定的 范围之内。 3、调容式
消弧线圈接地变成套装置原理

消弧线圈接地变成套装置原理
消弧线圈接地变成套装置的原理主要基于消弧线圈的工作原理。
当电网发生单相接地故障时,消弧线圈接地变成套装置会提供一电感电流,补偿接地电容电流。
通过调整消弧线圈的电感量,可以使得接地电流减小,降低故障相接地电弧两端的恢复电压速度,从而达到熄灭电弧的目的。
消弧线圈接地变成套装置由电抗器、晶闸管触发器、防雷器、模拟开关、变压器等器件组成。
通过利用电抗器使出线电压保持在一个较低的值,然后通过晶闸管触发器对模拟开关进行控制,使得需要出线的电线通过变压器进行调节输出。
这样可以避免在故障时形成的高电压电弧,从而消除接地电流。
消弧线圈的调谐程度也会影响其补偿效果。
当消弧线圈正确调谐时,即电感电流接地或等于电容电流时,不仅可以减少产生弧光接地过电压的机率,还可以限制过电压的辐值,减小故障点热破坏作用及接地网的电压等。
工程上用脱谐度V来描述调谐程度,V=(IC-IL)/IC。
总之,消弧线圈接地变成套装置是一种电力系统中常用的保护装置,主要用于解决电路故障时电能转移和消除故障电弧的问题。
通过消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流,使接地故障电流减少以致自动熄弧,保证继续供电。
细说--接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择

接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择1问题提出随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加,许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所,一次侧采用电压110kV进线,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定,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。
一般的110/10kV变电所,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,因此,在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。
210kV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:3.1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。
3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。
消弧线圈原理、基本结构和作用

铁芯
用于增强线圈的磁性,提高消 弧效果。
其他辅助部件
如连接器、支架等,用于固定 和连接各部分。
消弧线圈的材料
01
02
03
04
铜线
线圈的主要材料,具有良好的 导电性能。
绝缘材料
如绝缘漆、绝缘纸等,用于保 护铜线。
钢材
用于制造铁芯和支架。
冷却液
如变压器油,用于散热和绝缘 。
消弧线圈的设计
匝数与匝比
冷却方式
通过补偿电容电流,消弧 线圈可以减小接地故障时 的电弧,降低电弧对设备 的损坏。
提高供电可靠性
消弧线圈的应用可以减少 停电时间,提高供电可靠 性。
消弧线圈的工作原理
感应电流
消弧线圈通过产生感应电流来补偿电 容电流。当发生接地故障时,消弧线 圈产生的感应电流与故障点的电容电 流相抵消,从而减小接地电流。
绝缘设计
根据需要补偿的电容电 流大小,确定线圈的匝
数和匝比。
选择合适的冷却方式, 如自然冷却或强制风冷。
确保线圈的绝缘性能, 防止击穿和短路。
结构形式
根据使用环境和需求, 选择合适的结构形式,
如吊装式或卧式。
03 消弧线圈的作用
减小接地电流
01
消弧线圈通过电感电流补偿接地 电容电流,减小接地电流,从而 减小了故障点的残流。
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消弧线圈的市场前景
市场需求增长
01
随着电力系统的规模不断扩大,对消弧线圈的需求也在不断增
加,市场前景广阔。
技术进步推动市场发展
02
随着技术的不断进步,消弧线圈的性能和功能不断提升,进一
步推动市场的发展。
市场竞争格局
03
目前市场上存在多个消弧线圈品牌和供应商,市场竞争激烈,
消弧线圈基本原理

• 自动调谐必要性 • 计算方法 • XHK-II型选线原理 • XHK-II型产品特点 • 运行维护 • 证书报告 • 服务
电容电流
在单相接地故障时,线路对地电容和接地电 阻在零序电压的作用下流经回路的电流。
电容电流主要由线路的长度、导线的截 面面积、介电常数、距地距离、额定电压决 定,和系统的负荷大小无关。
KD-XH消弧系统一次接线图
消弧成套系统介绍-单相接地试验室
消弧成套系统介绍-接地变压器
• 接地变压器
• 作用:制造出一个中性点 • 主变10KV侧是多是三角形接线,
所以需要制造出一个中性点,对 于有星形接法的地方,可以直接 与消弧线圈连接 • 具有低阻抗特点
消弧成套系统介绍-接地变压器
消弧成套系统介绍-滤波回路
)
谐振接地
脱谐度:
ε=(IL-IC)/IL
残流:在单相接地故障时, 流经故障点电流。
Ig= IL- Ic
IL Ig Ic
正常运行时
电弧熄灭原理
1。补偿电容电流,减少残流, 电弧易于熄灭。
2。残流过零熄弧后,降低恢 复电压初速度,避免电弧 重燃。
单相接地故障时
国内现状
1. 我国从解放初期就开始采用苏联的方式,中 性点采用不接地或经消弧线圈接地方式。
如电压等级为10KV,容量为900KVA的变压器标明的短路阻抗为4%,它短 路阻抗是多少?
4%UN IN ZK
Z
K
4% *U N IN
4%*UN SN /UN
4%
*U
2 N
SN
高短路阻抗消弧线圈原理
可控硅在不同导通情况下的消弧线圈电感及输出电流的变化情况:
可控硅导通角
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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250031Discussing 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,一般分五级或九级,级数少、级差电流大,补偿精度很低。
3 调谐需要停电、退出消弧线圈,失去了消弧补偿的连续性,响应速度太慢,隐患较大,只能适应正常线路的投切。
如果遇到系统异常或事故情况下,如系统故障低周低压减载切除线路等,来不及进行调整,易造成失控。
若此时正碰上电网单相接地,残流大,正需要补偿而跟不上,容易产生过电压而损坏电力系统绝缘薄弱的电器设备,引起事故扩大、雪上加霜。
4由于消弧线圈抑制过电压的效果与脱谐度大小相关,实践表明:只有脱谐度不超过±5%时,才能把过电压的水平限制在2.6倍的相电压以下(见参考文献1),传统消弧线圈则很难做到这一点。
5运行中的消弧线圈不少容量不足,只能长期在欠补偿下运行。
传统消弧线圈大多数没有阻尼电阻,其与电网对地电容构成串联谐振回路,欠补偿时遇电网断线故障易进入全补偿状态(即电压谐振状态),这种过电压对电力系统绝缘所表现的危害性比由电弧接地过电压所产生的危害更大。
既要控制残流量小,易于熄弧;又要控制脱谐度保证位移电压不超标,这对矛盾很难解决。
鉴于上述因素,只好采用过补偿方式运行,补偿方式不灵活,脱谐度一般达到15%—25%,甚至更大,这样消弧线圈抑制弧光过电压效果很差,几乎与不装消弧线圈一样。
6单相接地时,由于补偿方式、残流大小不明确,用于选择接地回路的微机选线装置更加难以工作。
此时不能根据残流大小和方向或采用及时改变补偿方式或调档变更残流的方法来准确选线。
该装置只能依靠含量极低的高次谐波(小于5%)的大小和方向来判别,准确率很低,这也是过去小电流选线装置存在的问题之一。
7 为了提高我国电网技术和装备水平,国家正在大力推行电网通讯自动化和变电站综合自动化的科技方针,实现四遥(遥信、遥测、遥调、遥控),进而实现无人值班,传统消弧线圈根本不具备这个条件。
五、自动跟踪消弧线圈补偿技术自动跟踪补偿消弧线圈装置可以自动适时的监测跟踪电网运行方式的变化,快速地调节消弧线圈的电感值,以跟踪补偿变化的电容电流,使失谐度始终处于规定的范围内。
大多数自动跟踪消弧装置在可调的电感线圈下串有阻尼电阻,它可以限制在调节电感量的过程中可能出现的中性点电压升高,以满足规程要求不超过相电压的15%。
当电网发生永久性单相接地故障时,阻尼电阻可由控制器将其短路,以防止损坏。
六、目前国内的几种产品自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同,大致可分为有分接头的调匝式,有可动铁芯的调气隙式,磁阀式调节的消弧线圈,高短路阻抗变压器式消弧系统以及调容式消弧补偿装置等。
现仅介绍主要的三种产品。
1、调匝式该装置属于随动式补偿系统,它同调气隙式的唯一区别是动芯式消弧线圈用有载调匝式消弧线圈取代,这种消弧线圈是用原先的人工调匝消弧线圈改造而成,即采用有载调节开关改变工作绕组的匝数,达到调节电感的目的。
其工作方式同调气隙式完全相同,也是采用串联电阻限制谐振过电压。
该装置同调气隙式相比,消除了消弧线圈的高噪音,但是却牺牲了补偿效果,消弧线圈不能连续调节,只能离散的分档调节,补偿效果差,并且同样具有过电压水平高,电网中原有方向型接地选线装置不能使用及串联的电阻存在爆炸的危险等缺点,另外该装置比较零乱,它由四部分设备组成(接地变压器,消弧线圈、电阻箱、控制柜)。
2、调气隙式调气隙式属于随动式补偿系统。
其消弧线圈属于动芯式结构,通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节电感的目的。
然而其调整只能在低电压或无电压情况下进行,其电感调整范围上下限之比为2.5倍。
控制系统的电网正常运行情况下将消弧线圈调整至全补偿附近,将约100欧电阻串联在消弧线圈上。
用来限制串联谐振过电压,使稳态过电压数值在允许范围内(中性点电位升高小于15%的相电压)。
当发生单相接地后,必须在0.2S内将电阻短接实现最佳补偿,否则电阻有爆炸的危险。
该产品的主要缺点主要有四条:(1)工作噪音大,可靠性差:动芯式消弧线圈由于其结构有上下运动部件,当高电压实施其上后,振动噪音很大,而且随着使用时间的增长,内部越来越松动,噪音越来越大。
串联电阻约3kW,100MΩ。
当补偿电流为50A时,需要250kW容量的电阻才能长期工作,所以在接地后,必须迅速切除电阻,否则有爆炸的危险。
这就影响到整个装置的可靠性。
(2)调节精度差:由于气隙微小的变化都能造成电感较大的变化,电机通过机械部件调气隙的精度远远不够。
用液压调节成本太高。
(3)过电压水平高:在电网正常运行时,消弧线圈处于全补偿状态或接近全补偿状态,虽有串联谐振电阻将稳态谐振过电压限制在允许范围内,但是电网中的各种扰动(大电机投切,非同期合闸,非全相合闸等),使得其瞬态过电压危害较为严重。
(4)功率方向型单相接地选线装置不能继续使用。
3、偏磁式电控无级连续可调消弧线圈,全静态结构,内部无任何运动部件,无触点,调节范围大,可靠性高,调节速度快。
这种线圈的基本工作原理是利用施加直流励磁电流,改变铁芯的磁阻,从而改变消弧线圈电抗值的目的,它可以带高压以毫秒级的速度调节电感值。
综上所述:采用动态补偿方式,从根本上解决了补偿系统串联谐振过电压与最佳补偿之间相互矛盾的问题。
众所周知,消弧线圈在高压电网正常运行时无任何好处,如果这时调谐到全补偿或接近全补偿状态,会出现串联谐振过电压使中性点电压升高,电网中各种正常操作及单相接地以外的各种故障的发生都可能产生危险的过电压。
所以电网正常运行时,调节消弧线圈使其跟踪电网电容电流的变化有害无利,这也就是电力部门规定“固定式消弧线圈不能工作在全补偿或接近全补偿状态”的原因。
国内同类自动补偿装置均是随动系统,都是在电网尚未发生接地故障前即将消弧线圈调节到全补偿状态等待接地故障的发生,这了避免出现过高的串联谐振过电压而在消弧线圈上串联一阻尼电阻,将稳态谐振过电压限制到容许的范围内,并不能解决暂态谐振过电压的问题,另外由于电阻的功率限制,在出现接地故障后必须迅速的切除,这无疑给电网增加了一个不安全因素。
偏磁式消弧线圈不是采用限制串联谐振过电压的方法,而是采用避开谐振点的动态补偿方法,根本不让串联谐振出现,即在电网正常运行时,不施加励磁电流,将消弧线圈调谐到远离谐振点的状态,但实时检测电网电容电流的大小,当电网发生单相接地后,瞬时(约20ms)调节消弧线圈实施最佳补偿。