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。
3.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至
伤亡。
3.4当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也
时有发生。
3.5配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季
节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
4单相接地电容电流的计算
4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：
（1）根据单相对地电容，计算电容电流（见参考文献2）。
Ic=√3×UP×ω×C×103（4-1）
式中：UP━电网线电压（kV）
C━单相对地电容（F）
一般电缆单位电容为200-400pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
（2）根据经验公式，计算电容电流（见参考文献3）。
Ic=0.1×UP×L（4-2）
式中：UP━电网线电压（kV）
L━电缆长度（km）
4.2架空线电容电流的计算有以下两种：
（1）根据单相对地电容，计算电容电流（见参考文献2）。
Ic=√3×UP×ω×C×103（4-3）
式中：
UP━电网线电压（kV）
C━单相对地电容（F）
一般架空线单位电容为5-6pF/m。
（2）根据经验公式，计算电容电流（见参考文献3）。
Ic=（2.7～3.3）×UP×L×10-3（4-4）
式中：
UP━电网线电压（kV）
L━架空线长度（km）
2.7━系数，适用于无架空地线的线路
3.3━系数，适用于有架空地线的线路
同杆双回架空线电容电流（见参考文献3）：Ic2=（1.3~1.6）Ic（1.3-对应10KV 线路，1.6-对应35KV线路，Ic-单回线路电容电流）
4.3变电所增加电容电流的计算（见参考文献3）
通过4-2和4-4比较得出电缆线路的接地电容电流是同等长度架空线路的37倍左右，所以在城区变电站中，由于电缆线路的日益增多，配电系统的单相接地电容电流值是相当可观的，又由于接地电流和正常时的相电压相差90°，在接地电流过零时加在弧隙两端的电压为最大值，造成故障点的电弧不易熄灭，常常形成熄灭和重燃交替的间隙性和稳定性电弧，间隙性弧光接地能导致危险的过电压，而稳定性弧光接地会发展成相间短路，危及电网的安
全运行。
5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=（IL-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：
5.1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。
5.2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。
5.3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。
5.4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。
5.5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（U0=0.8U/√d2+ε2（见参考文献3）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。
5.6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。
5.7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。
6自动跟踪消弧线圈补偿技术
根据供配电网小电流接地系统对地电容电流超标所产生的影响和投运传统消弧线圈存在问题的分析，应采用自动跟踪消弧线圈补偿技术和配套的单相接地微机选线技术。泰兴供电局采用的接地变为上海思源电气有限公司生产的DKSC系列的，消弧线圈为该厂生产的XHDC系列的，自动调谐和选线装置为该厂生产的XHK系列，全套装置包括：中性点隔离开关G、Z型接地变压器B（系统有中性点可不用）、有载调节消弧线圈L、中性点氧化锌避雷器MOA、中性点电压互感器PT、中性点电流互感器CT、阻尼限压电阻箱R和自动调
谐和选线装置XHK-II。
6.1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，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。
6.2有载调节消弧线圈
（1）消弧线圈的调流方式：一般分为3种，即：调铁芯气隙方式、调铁芯励磁方式和调匝式消弧线圈。目前在系统中投运的消弧线圈多为调匝式，它是将绕组按不同的匝数，抽出若干个分接头，将原来的无励磁分接开关改为有载分接开关进行切换，改变接入的匝数，从而改变电感量，消弧线圈的调流范围为额定电流的30～100%，相邻分头间的电流数按等差级数排列，分头数按相邻分头间电流差小于5A来确定。为了减少残流，增加了分头数，根据容量不同，目前有9档—14档，因而工作可靠，可保证安全运行。消弧线圈还外附一
个电压互感器和一个电流互感器。
（2）消弧线圈的补偿方式：一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。
a.欠补：指运行中线圈电感电流IL小于系统电容电流IC的运行方式。当0＜IC-IL≤Id，（Id为消弧线圈相邻档位间的级差电流），即当残流为容性且残流值≤级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈将向上或向下调节分
头，直至重新满足上述条件为止。
b.过补：指运行中电容电流IC小于电感电流IL的运行方式。当IC-IL＜0，且│IC-IL │≤Id，即在残流为感性且残流值≤级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈的分接头将进行调节，直至重新满足上述条件为止。
c.最小残流：在│IC-IL│≤1/2Id时，消弧线圈不进行调节；当对地电容变化，上述条件不满足时进行调节，直至满足上述条件。在这种运行方式下，接地残流可能为容性，也可能为感性，有时甚至为零（即全补），但由于加装了阻尼电阻，中性点电压不会超过15%
相电压。
6.3限压阻尼电阻箱
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。
6.4调谐和选线装置
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。
6.5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。
7自动跟踪消弧线圈补偿技术的性能和特点
7.1该装置在正常运行中每隔3S（秒）对系统电容电流、残流进行测量计算，根据测量结果控制消弧线圈升降档，使残流（脱谐度）保持在最小，测量时不需进行调档试探，具有响应速度快、有载开关寿命长、跟踪准确的优点。
7.2过补、欠补、最小残流3种运行方式任选，可在现场根据需要随时设定变更。
7.3在最小残流方式下运行，可使补偿后的接地残流≤3%额定电流（即消弧线圈最大
电流）。
7.4消弧线圈串联电阻方式，可限制全补时中性点位移电压＜15%相电压，避免谐振，
满足了运行规程要求。
7.5根据企业电网的电压和容量等级，依照测出的系统电容电流等具体参数，可选用合
适型号规格的成套装置，该技术适应面大。
7.6该技术包括的微机选线保护装置采用特殊的多种算法，可快速准确显示单相接地线
路。
8.接地变压器、消弧线圈容量和额定电流的确定
8.1根据架空线或电缆参数计算公式计算电容电流Ic
8.2消弧线圈容量的确定（见参考文献3）
Q=K×Ic×UP/√3（8-1）
式中：K—系数，过补偿取1.35
Q—消弧线圈容量，kVA
8.3消弧线圈容量及额定电流的选择
根据最大电容电流Ic，确定相应的消弧线圈容量及额定电流，使最大补偿电感电流满
足要求。
8.4接地变压器容量选择
接地变除可带消弧圈外，兼作所用变。
式中：
Q—消弧线圈容量，kVA
S—所变容量，kVA
Ф—功率因素角，°
SJ—接地变容量，kVA
例如某110kV变电所，二台主变，10kV单母线分段，共24回电缆出线，两套装置补偿，一回电缆平均长度按2kM计算，所变容量100kVA，COSФ=0.8.根据式（4-1）
或式（4-2）有：
Ic=0.1×UP×L
=0.1×10.5×2×12=25.2（A）
变电所增加电容电流为16%故Ic=25.2×1.16=29.23（A）
根据式（8-1）：
Q=K×Ic×UP/√3
=1.35×29.23×10.5/√3
=239（kVA）
根据消弧线圈容量系列性及最大电容电流Ic，确定相应的Q=300KVA，补偿电流调节
范围为25—50A
根据式（8-2）：
因此整套装置，可调电抗器选用了型号为XHDCZ-300/10/25-50A（九档），容量为300kVA，系统电压10kV，额定电压6.062kV，补偿电流调节范围为25-50A.接地变压器选用了型号为DKSC-400/100/10.5，10.5±5%、容量为400kVA，二次容量为
100kVA，系统电压10.5kV。
接地变、消弧线圈及自动补偿装臵的原理和选择
作者：佚名日期：2010年03月16日来源：本站原创【字体：大中小】
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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《交流电气装臵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臵的设臵。
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、保护配臵等有关。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。
3.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。
3.4当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。
3.5配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
4单相接地电容电流的计算
4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：
（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。
Ic=√3×UP×ω×C×103(4-1)
式中:UP━电网线电压(kV)
C━单相对地电容(F)
一般电缆单位电容为200-400pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
（2）根据经验公式，计算电容电流(见参考文献3)。
Ic=0.1×UP×L(4-2)
式中:UP━电网线电压(kV)
L━电缆长度(km)
4.2架空线电容电流的计算有以下两种：
（1）根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。
Ic=√3×UP×ω×C×103(4-3)
式中:UP━电网线电压(kV)
C━单相对地电容(F)
一般架空线单位电容为5-6pF/m。
（2）根据经验公式,计算电容电流(见参考文献3)。
Ic=(2.7~3.3)×UP×L×10-3(4-4)
式中:UP━电网线电压(kV)
L━架空线长度(km)
2.7━系数，适用于无架空地线的线路
3.3━系数，适用于有架空地线的线路
同杆双回架空线电容电流(见参考文献3)：Ic2=（1.3~1.6）Ic（1.3-对应10KV 线路,1.6-对应35KV线路,Ic-单回线路电容电流）
4.3变电所增加电容电流的计算(见参考文献3)
额定电压（KV）增大率（%）
618
1016
3513
通过4-2和4-4比较得出电缆线路的接地电容电流是同等长度架空线路的37倍左右，所以在城区变电站中，由于电缆线路的日益增多，配电系统的单相接地电容电流值是相当可观的，又由于接地电流和正常时的相电压相差90°，在接地电流过零时加在弧隙两端的电压为最大值，造成故障点的电弧不易熄灭，常常形成熄灭和重燃交替的间隙性和稳定性电弧，间隙性弧光接地能导致危险的过电压，而稳定性弧光接地会发展成相间短路，危及电网的安全运行。
5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=(IL-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：
5.1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。
5.2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。
5.3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。
5. 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。
5.5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（U0=0.8U/√d2+ε2(见参考文献3）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。
5.6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臵更加难以工作。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。该装臵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臵存在的问题之一。
5.7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。
6自动跟踪消弧线圈补偿技术
根据供配电网小电流接地系统对地电容电流超标所产生的影响和投运传统消弧线圈存在问题的分析，应采用自动跟踪消弧线圈补偿技术和配套的单相接地微机选线技术。泰兴供电局采用的接地变为上海思源电气有限公司生产的DKSC 系列的，消弧线圈为该厂生产的XHDC系列的，自动调谐和选线装臵为该厂生产的XHK系列，全套装臵包括：中性点隔离开关G、Z型接地变压器B（系统有中性点可不用）、有载调节消弧线圈L、中性点氧化锌避雷器MOA、中性点电压互感器PT、中性点电流互感器CT、阻尼限压电阻箱R和自动调谐和选线装臵XHK-II。该项技术的设备组成示意图见附图。
6.1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，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。
6.2有载调节消弧线圈
（1）消弧线圈的调流方式：一般分为3种，即：调铁芯气隙方式、调铁芯励磁方式和调匝式消弧线圈。目前在系统中投运的消弧线圈多为调匝式，它是将绕组按不同的匝数，抽出若干个分接头，将原来的无励磁分接开关改为有载分接开关进行切换，改变接入的匝数，从而改变电感量，消弧线圈的调流范围为额定电流的30～100%，相邻分头间的电流数按等差级数排列，分头数按相邻分头间电流差小于5A来确定。为了减少残流，增加了分头数，根据容量不同，目前有9档—14档，因而工作可靠，可保证安全运行。消弧线圈还外附一个电压互感器和一个电流互感器。
（2）消弧线圈的补偿方式：一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。
a.欠补：指运行中线圈电感电流IL小于系统电容电流IC的运行方式。当0＜IC-IL≤Id，（Id为消弧线圈相邻档位间的级差电流），即当残流为容性且残流值≤级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈将向上或向下调节分头，直至重新满足上述条件为止。
b.过补：指运行中电容电流IC小于电感电流IL的运行方式。当IC-IL＜0，且│IC-IL│≤Id，即在残流为感性且残流值≤级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈的分接头将进行调节，直至重新满足上述条件为止。
c.最小残流：在│IC-IL│≤1/2Id时，消弧线圈不进行调节；当对地电容变化，上述条件不满足时进行调节，直至满足上述条件。在这种运行方式下，接地残流可能为容性，也可能为感性，有时甚至为零（即全补），但由于加装了阻尼电阻，中性点电压不会超过15%相电压。
6.3限压阻尼电阻箱
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。
6.4调谐和选线装臵
自动调谐和选线装臵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。
6.5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。
7自动跟踪消弧线圈补偿技术的性能和特点
7.1该装臵在正常运行中每隔3S（秒）对系统电容电流、残流进行测量计算，根据测量结果控制消弧线圈升降档，使残流（脱谐度）保持在最小，测量时不需进行调档试探，具有响应速度快、有载开关寿命长、跟踪准确的优点。
7.2过补、欠补、最小残流3种运行方式任选，可在现场根据需要随时设定变更。
7.3在最小残流方式下运行，可使补偿后的接地残流≤3%额定电流（即消弧线圈最大电流）。
7.4消弧线圈串联电阻方式，可限制全补时中性点位移电压＜15%相电压，避免谐振，满足了运行规程要求。
7.5根据企业电网的电压和容量等级，依照测出的系统电容电流等具体参数，可选用合适型号规格的成套装臵，该技术适应面大。
7.6该技术包括的微机选线保护装臵采用特殊的多种算法，可快速准确显示单相接地线路。
8.接地变压器、消弧线圈容量和额定电流的确定
8.1根据架空线或电缆参数计算公式计算电容电流Ic
8.2消弧线圈容量的确定(见参考文献3)
Q=K×Ic×UP/√3(8-1)
式中:K—系数，过补偿取1.35
Q—消弧线圈容量，kVA
8.3消弧线圈容量及额定电流的选择
根据最大电容电流Ic，确定相应的消弧线圈容量及额定电流，使最大补偿电感电流满足要求。
8.4接地变压器容量选择
接地变除可带消弧圈外，兼作所用变.
式中：Q—消弧线圈容量，kVA
S—所变容量，kVA
Ф—功率因素角，°
SJ—接地变容量，kVA
例如某110kV变电所，二台主变，10kV单母线分段，共24回电缆出线，两套装臵补偿，一回电缆平均长度按2kM计算，所变容量100kVA，COSФ=0.8。根据式（4-1）或式（4-2）有:
Ic=0.1×UP×L
=0.1×10.5×2×12=25.2(A)
变电所增加电容电流为16%故Ic=25.2×1.16=29.23（A）
根据式（8-1）:
Q=K×Ic×UP/√3
=1.35×29.23×10.5/√3
=239(kVA)
根据消弧线圈容量系列性及最大电容电流Ic，确定相应的Q=300KVA，补偿电流调节范围为25—50A
根据式（8-2）:
因此整套装臵，可调电抗器选用了型号为XHDCZ-300/10/25-50A(九档)，容量为300kVA，系统电压10kV，额定电压6.062kV，补偿电流调节范围为25—50A。接地变压器选用了型号为DKSC-400/100/10.5,10.5±5%、容量为400kVA，二次容量为100kVA，系统电压10.5kV。
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。
补偿系统的分类
早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈，称为固定补偿系统。固定补偿系统的工作方式是：将消弧线圈整定在过补偿状态，其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时不使中性点位移电压超过相电压的15%，之所以采用过补偿是为了避免电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压。因为如整定在欠补偿状态，切除线路将造成电容电流减少，可能出现全补偿或接近全补偿的情况。但是这种装置运行在过补偿状态当电网中发生了事故跳闸或重合等参数变化时脱谐度无法控制，以致往往运行在不允许的脱谐度下，造成中性点过电压，三相电压对称遭到破坏。可见固定补偿方式很难适应变动比较频繁的电网，这种系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置，这类装置又分为两种，一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是：自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈，使其保持在谐振点上，在消弧线圈中串一电阻，增加电网阻尼率，将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后，控制系统将电阻短接掉，达到最佳补偿效果，该系统的消弧线圈不能带高压调整。另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈远离谐振点，彻底避免串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬间调整消弧线圈到最佳状态，使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整，从根本上避免
了串联谐振产生的可能性，通过适当的控制，该系统是唯一可能使电网中原有功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。
自动调谐消弧线圈在供电系统中的应用
为适应供电系统的实际需要，20世纪90年代末，采用我国自行研制ZTJD型自动跟踪补偿消弧线圈系统，其自动跟踪监测技术达到先进水平，运行证明其效果良好。
ZTJD型自动跟踪补偿消弧线圈系统的构成
该系统在总结老式消弧线圈运行经验的基础上，独立开发成功的高新技术产品，由下列几个部分组成见图1。
(1)接地变压器
消弧线圈必须通过中性点接入系统，对无中性点的角形结线的电源(如6～10kV系统)需配置接地变压器，目前有油浸式或干式两种型式，有如下的功能：
1）提供有效的中性点，接地变压器的特点是零序阻抗很小，单相接地时，零序电压在接地变上的压降很小，95％的电压加到消弧线圈上，具有相当好的补偿能力，这种变压器高压侧绕组由两段组成，并分别位于不同相的心柱上，如图
2所示，铁心柱上的磁势为零，匝数n1=n2。
2)接地变的二次可代站用变使用，节省投资。
3)能调整电网的不对称电压，满足自动调谐的需要。
(2)电动式消弧线圈
目前有油浸式或干式两种型式。调分头开关同样也有两种型式，对油浸式消弧线圈配油浸式有载开关(9～15档)，对干式消弧线圈可配空气式有载开关和真空式有载开关(9～19档)。有载开关使用在消弧线圈上，以预调方式工作是很轻松的，几乎在空载状态下切换，因此工作很可靠。这种消弧线圈的电流调节范围比较宽，一般能达到1：4(如20～80A)。消弧线圈的二次线圈增多，不但供测量，而且满足二次阻尼和注入信号的要求。
(3)微机控制部分
ZTJD型接地补偿装置之所以能够达到自动跟踪和自动调谐的目的，主要靠微机控制器来实现。主要完成在线检测位移电压、电容电流等参数，根据测量参数分析判断，如需调整，发出指令进行调整，并有显示、报警、远送等功能。
(4)阻尼电阻及其控制部分
调匝式自动调谐消弧线圈系统之所以能够实现在全补偿状态或很小脱谐度下运行，关键是在消弧线圈回路串人大功率的阻尼电阻只，以提高电网的阻尼率使谐振点的位移电压降到15％相电压以下，所以不必担心谐振时会发生调谐过电压，阻尼电阻在电网正常运行时串入，防止串联谐振，当系统发生接地时，快速将其短接以免影响消弧线圈的输出电流。
(5)中性点专用电压互感器和非线性电阻
在6～10kV电缆网络，其中性点不对称电压很低，为提高测量的精度，采用特制的高压电压互感器，其二
次电压为200V，以提高检测的灵敏度。
为增强对消弧线圈系统内过电压的抑制，在中性点上增设了特殊设计的内过电压保护器，与消弧线圈并联接地，这种接地方式既保留了消弧线圈接地系统的优点，当过电压时又发挥小电阻接地限制过电压的优点。有载开关调匝式自动调谐式消弧线圈系统的特点
与老式消弧线圈系统相比，妥善地解决了自动跟踪自动调谐问题、调谐内过电压问题、内过电压高的问题以及容量系列少、调流范围窄等问题。
(1)为能实现自动跟踪自动调谐的工作方式，手动调匝式消弧线圈必须改成自动的，将手动开关更换为有载开关，这样一方面捉高了开关调节的可靠性，同时为实现自动控制打下了基础，因为有载开关可以在主控制室自动控制远方操作，如再配上微机自动控制器，就可实现消弧线圈的自动跟踪和自动调谐。
(2)比较有效地解决了调谐过电压问题，老式消弧线圈系统由于自身结构上的限制，当消弧线圈的感抗与系统对地的容抗相等时，即产生调谐过电压，其值的高低与系统对地不对称电压的高低、电网的阻尼率的高低以及消弧线圈的脱谐度大小有关，如下式（附1）
式中 ubd——电网对地的不对称电压；
v——消弧线圈的整定脱谐度；
d——电网对地的阻尼率：
uNB——中性点对地的位移电压。
从上述可知，如电网对地的不对称电压比较高、阻尼率比较小、消弧线圈的阻抗与电网对地的容抗相等即V=0时，位移电压uNB比较高，可达到不对称电压的25～50倍，造成三相电压的严重不对称，影响设备的安全运行，其波形如图3所示，因此老式消弧线圈规程明确规定在过补点运行图中的A点，使中性点对地电压保持在相电压的15％以下，严禁在全补状态B点运行，防止调谐过电压的出现，其脱谐度不大于10％，实际在调谐时很难达到这一要求，一方面离调谐点比较近，容易出现电压；另一方面如电网对地不对称，电压比较高时这一要求很难达到，因此实际调谐中V达到20％～30％，甚至达到40％，这样消弧线圈系统残流就比较大，影响消弧线圈效果。为提高消弧线圈的灭弧效果和防止调谐过电压的发生，从提高电网的阻尼率着手，从(1)式可知，增加d，UNB即下降，为此我们在消弧线圈中人为地加入阻尼电阻，即增大电网的阻尼率使UNB下降到规程允许的15％相电压以下，这样即实现了残流最小的工作方式，又使谐振点的电压降到允许的数值，如图3中的曲线2。实施方法如图4所示：R1为一次阻尼方式，R2为二次阻尼，根据电网的参数可单独用R1或R2，也可同时使用。阻尼电阻的确定要根据电网参数来选定，可用下式来表示（附2）
式中 R——需要增加的阻尼电阻值，
ωL——消弧线圈最小分头电流的阻抗，
URB——中性点位移电压的允许值，15％相电压：
ubd——中性点不对称电压值；
P——消弧线圈的阻尼率，一般为2％～3％。
(3)抑制内过电压的效果比较好。从理论上来讲，中性点不接地的35kV及以下中压配电网，内过电压不至于造成设备的损坏，所以从设计上就没有采取限制，内过电压以及传递过电压等在配电网上时有发生，严重地威胁着配电网的安全运行。铁磁谐振过电压激发起间歇性弧光过电压，使PT保险熔断，烧毁PT，甚至发展成“火烧连营”事故，电容电流较大的地方，由单相接地电弧不能熄灭，引起弧光过电压波及的面比
较大，往往造成大面积停电事故。从多次事故分析和现场录到的事故波形图分析可知：由于一次事故激发起几种内过电压时，由于波形叠加造成的设备的薄弱环节被击穿造成事故。因此中压电网采取一些必要的限制内过电压措施势在必行。我们在开发研制自动跟踪自动调谐式消弧线圈时，从两个方面来限制内过电压：一方面从改变参数人手，中性点不接地电网易发生串联谐振过电压，因为当容抗XC与感抗XL相等时，即发生铁磁谐振过电压，那么在中性点不接地的电网接入消弧线圈，破坏产生谐振的条件；另一方面在中性点上增设内过电压保护器，进一步加强对内过电压的保护，如图5所示。这种具有非线性电阻性质的内过电压保护器在正常运行时不起作用，是消弧线圈接地系统，当系统出现内过电压时，中性点就成为小电阻接地系统，把过电压的能量释放了。
这种接地方式既发挥了消弧线圈接地的优点，又发挥了小电阻接地的优点。
(4)采用多种在线测量电容电流的方法，以适应不同电网的需要。自动跟踪自动调谐式的消弧线圈系统测量电容电流的方法尤为重要。只要测量准确，才能保证调谐的准确，但是由于配电网的情况不一样，很难用一种方法来适合不同的配电网，所以研究多种的测量方法，适应配电网的不同情况，才能保证调谐的准确性。
(5)功能完善的微机控制器满足电网自动化的要求并作为成套装置的核心。
(6)考虑到微电子技术使用到强电方面的控制，设置了独立的手动部分，也就是微机处在异常状态时，用切换开关打到手动位置，这样消弧线圈正常运行，只不过不能自动跟踪，不会影响系统的补偿。
(7)阻尼电阻是解决调谐过电压的有效措施，它的可靠性如何直接影响到整套装置的可靠问题，为此，我公司为提高阻尼部分工作的可靠性，采取了如下措施：
1)阻尼电阻在正常时，接入运行，当电网接地时利用真空接触器快速将其短接，为保证可靠短接，采用零序电压和零序电流双套短接措施，而且操作电源一套为直流，另一套为交流，防止短按时保险器熔断。
2)电阻结构上采用连续缠绕，减少接点，而且为提高测量精度采用无感电阻。
3)热容量大，且耐压水平较高(达到20000V)。
实际应用存在的问题及措施
该系统依然存在些小的问题：①消弧线圈投入运行后，原有的零序保护继电器很难发挥作用，对系统进行了完善，在该系统加装了LH谐波方向型单相接地保护装置，使该系统不仅可以限制单相接地故障电流在5A以下，而且还可以准确地判断出故障线路。②阻尼电阻箱在出厂时，为双电源真空开关控制回路，在正常情况下，防止串联谐振；当系统发生接地时，快速将其短接，以避免影响消弧线圈出力，假如真空开关没有动作则需多加几道措施，一方面增加一组真空开关以备用；另一方面，增加一组大容量晶闸管，既保证了快速投入／切断，又增加了一套后备保护。③该系统在运行过程中是相对独立的，其实际的调谐过程以及发生单相接地时的状态很难掌握，为了便于了解，我们要求厂家在原来的基础上，就软件、硬件做出些改动，要求在单相接地发生的前后30ms内，对该过程进行录波，利用DSP数字信号处理技术综合分析接地暂态及稳态信号，便于正确了解事故类型，为安全运行提供决策依据。
消弧消谐装置与接地变
接地变的作用 接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变：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或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，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。按规程规定，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%。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。 单相接地变：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读：我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。 1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。 2）由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路。 3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流，该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载，所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，
Sieyuan? 环氧浇注干式消弧线圈、接地变压器 使 用 说 明 书 思源电气股份有限公司 SIEYUAN ELECTRIC CO.,LTD
警告！ 对于消弧线圈： 对短时运行的分接，必须在铭牌所标明的允许运行时间内运行。 对于接地变压器： 额定中性点电流的运行时间不得超过銘牌规定的运行时间。
1 适用范围 本说明书适用于额定容量5000kV A及以下，电压等级35kV及以下的环氧浇注干式消弧线圈（以下简称消弧线圈）以及无励磁调压环氧浇注干式接地变压器（以下简称接地变压器）的运输、储存、安装、运行及维护。 消弧线圈是用来补偿中性点绝缘系统发生对地故障时产生的容性电流的单相电抗器。在三相系统中接在电力变压器或接地变压器的中性点与大地之间。 接地变压器（中性点耦合器）为三相变压器（或三相电抗器），常用来为系统不接地的点提供一个人工的可带负载的中性点，以供系统接地用。该产品中性点连接到消弧线圈或电阻，然后再接地。可带有连续额定容量的二次绕组，可作为站（所）用电源。 2 执行标准 GB10229 《电抗器》 GB6450 《干式电力变压器》 GB1094 《电力变压器》 IEC289 《电抗器》 3产品型号标志 3.1 消弧线圈 □—□/ □ 电压等级（kV） 额定容量（kVA） 产品型号字母（见下表） 产品型号字母的排列顺序及涵义
3.2 接地变压器 D K S C－□－□／□ 一次额定电压(kV) 二次额定容量(kVA) 一次额定容量(kVA) 浇注“成”型固体 三相 接地变压器 4 使用条件 4.1 安装地点：户内。 4.2 海拔高度：≤1000m。 4.3 环境温度：-25℃～+40℃。 4.4 冷却方式: 空气自冷（AN）和强迫风冷（AF）两种。 4.5 绝缘耐热等级：F级。 4.6 当产品运行在环境温度低于-25℃时，必须加装辅助加热装置，以保证产品在-25℃以上的环境下运行。 4.7 产品四周需保证有良好的通风能力。当产品安装在地下室或其它空间受限制的场所时，应增设散热通风装置，保证有足够的通风量。一般地，每1kW损耗必须有2～4m3/min的通风量。 4.8 若超出以上使用条件时，均应按GB6450《干式电力变压器》的有关规定做适当的定额调整。 5 装卸 5.1 起吊产品可采用起重机、汽车或叉车等设备。 5.2 起吊有包装箱产品时： 5.2.1 对于起吊毛重≤3000kg的6、10kV产品，应在包装箱的四下角枕木处挂钢丝绳起吊； 5.2.2 对于起吊毛重＞3000kg或35kV的产品，应将包装箱上盖去掉，直接起吊产品； 5.2.3 对于毛重≤3000kg的产品，可以使用叉车，装卸或短距离运输。其余情况下，严禁使用叉车进行以上操作。
彩虹桥66kV变电站新建工程 接地变、消弧线圈安装作业指导书 启辰电力工程有限责任公司 彩虹桥66kV变电站新建工程施工项目部
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1. 适用范围 (1) 2. 编写依据 (1) 3. 作业流程 (2) 3.1作业（工序）流程图 (2) 图3-1作业流程图 (2) 4. 安全风险辨析与预控 (2) 注：对存在风险且控制措施完善填写“√”，存在风险而控制措施未完善填写“×”,不存在风险则填写“―”，未检查项空白。 (2) 5. 作业准备 (3) 5.1 人员配备 (3) 5.2 主要工器具及仪器仪表配置 (3) 6．作业方法 (3) 6.1施工准备 (3) 6.2设备基础安装及检查 (3) 6.3设备开箱检查 (3) 6.4开关柜安装 (4) 6.4.1开关柜及柜内设备与各构件间连接应牢固； (4) 7. 质量控制措施 (4)
1. 适用范围 本作业指导书适用于110kV电压等级以下的作业施工，频率为50Hz油浸式、干式互感器、避雷器及支柱绝缘子安装作业，其它电压等级可参照执行。 式、SF 6 2. 编写依据
3. 作业流程 3.1作业（工序）流程图 图3-1作业流程图 4. 安全风险辨析与预控 施工单位检查人：监理单位检查人： 日期：日期： 注：对存在风险且控制措施完善填写“√”，存在风险而控制措施未完善填写“×”,不存在风
险则填写“―”，未检查项空白。 5. 作业准备 5.1 人员配备 5.2 主要工器具及仪器仪表配置 6．作业方法 6.1施工准备 6.1.1技术准备：按规程、厂家安装说明书、图纸、设计要求及施工措施对施工人员进行技术交底，交底要有针对性； 6.1.2人员组织：技术负责人：邹宏；安装负责人：张文革；安全质量负责人：季鹏；和工作人员郑凤海、于宏伟、曲久利、； 6.1.3机具的准备：按施工要求准备机具并对其性能及状态进行检查和维护； 6.2设备基础安装及检查 6.2.1根据设备到货的实际尺寸，核对土建基础是否符合要求，包括位置、尺寸等，底架横向中心线误差不大于10mm，纵向中心线偏差相间中心偏差不大于5 mm。 6.2.2设备底座基础安装时，要对基础进行水平调整及对中，可用水平尺调整，用粉线和卷尺测量误差，以确保安装位置符合要求，要求水平误差≤2mm，中心误差≤5mm。 6.3设备开箱检查 6.3.1接地变、消弧线圈柜卸车就位过程中应采取防震、防潮、防止框架变形和漆面受损等安全
（20015年版） 10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、 接地变压器 通用技术规范 （编号：1013001/002/003-0010-00） 本规范对应的专用技术规范目录
标准技术规范使用说明 1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表6项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数； ②项目单位要求值超出标准技术参数值； ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分表6中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1标准技术参数表”、“2项目需求部分”和“3投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。投标人还应对项目需求部分的“项目单位技术偏差表”中给出的参数进行响应。“项目单位技术偏差表”与“标准技术参数表”和“使用条件表”中参数不同时，以偏差表给出的参数为准。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“表
长期以来，我国6～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。此类运行方式的电网在发生单相接地时，故障相对地电压降为零，非故障相的对地电压将升高到线电压（UL），但系统的线电压维持不变。因此国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间（2小时）带故障运行，所以大大提高了该类电网的供电的可靠性。 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。 一、相接地电容电流的危害 中性点不接地的高压电网中，单相接地电容电流的危害主要体现在以下四个方面： 1．弧光接地过电压的危害 当电容电流一旦过大，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．造成接地点热破坏及接地网电压升高 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。 3．交流杂散电流危害 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。 4．接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸 二、消弧线圈的作用 电网安装消弧线圈后，发生单相接地时消弧线圈产生电感电流，该电感电流补偿因单相接地而形成的电容电流，使得接地电流减小，同时使得故障相恢复电压速度减小，治理电容电流过大所造成的危害。同时由于消弧线圈的嵌位作用，它可以有效的防止铁磁谐振过电压的发生概率。 三、消弧线圈接地方式存在的一些问题：
在系统中，如果变压器绕组为Y接法，有中性点引出，不需要使用接地变压器;如果变压器绕组为△接法，无中性点引出，在选用消弧接地装置时，就必须用接地变压器引出中性点。接地变压器的作用就是人为的为系统提供一个中性点。 接地变专为消弧线圈所设，一般消弧线圈装设在小电流接地系统的变压器三角形侧，用来补偿电网单相接地时的接地电容电流。但变压器的三角形侧没有中性点，接地变就是为安装消弧线圈提供人为中性点的。 我国电力系统中的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小(小于10A)时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。由于该运行方式简单、投资少，所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式，并起到了很好的作用。但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大(超过10A)，此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。 1)、单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。信息来源:http://365zhanlan.co 2)、由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路; 3)、产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸; 这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。信息来源:https://www.doczj.com/doc/f61379135.html, 另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。 接地变的工作状态，由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流，中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= U/(R1+R2)(其中U为系统相电压，R1为中性点接地电阻，R2为接地故障回路附加电阻)的零序电流。根据上述分析，接地变的运行特点是;长时空载，短时过载。信息来 源:https://www.doczj.com/doc/f61379135.html, 总之，接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型
35kV消弧线圈接地变成套装置 （精编） 编 辑 前 可 删 除 此 页 特点：内容简洁轮廓清晰 （花费了太多时间） 收取一点点费用请不要介意
三峡新能源皮山县光伏电站一期20MWp工程35kV消弧线圈接地变成套装置 技术规范书 中国电力工程顾问集团 华北电力设计院工程有限公司 2012年11月 中国·北京
目录 1 总则 (1) 2 标准和规范 (2) 3 设计和运行条件 (3) 4 技术特性要求 (4) 5 供货范围 (8) 6 交货进度 (10) 7 性能验收试验 (11) 8 差异表 (13) 9 技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (14)
1 总则 1.1 本技术规范书适用于三峡新能源皮山县光伏电站一期20MWp工程的35kV消弧线圈接地变成套装置（含接地变柜、消弧线圈柜及外壳等），它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2投标人须仔细阅读包括本技术规范在内的招标文件阐述的全部条款。投标人提供的产品应符合招标文件所规定的要求，投标人亦可以推荐符合本招标文件要求的类似定型产品，但必须提供详细的技术偏差。如有必要，也可以在技术投标文件中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。 1.3本招标文件技术规范提出了对消弧线圈接地变成套装置的技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。投标人保证消弧线圈接地变成套装置的包装、标志、运输和保管满足技术规范书的要求；投标人保证消弧线圈接地变成套装置运输外形限制尺寸满足技术规范书的要求。 1.4本招标文件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标人应提供符合本技术规范引用标准的最新版本标准和本招标文件技术要求的全新产品，如果所引用的标准之间不一致或本招标文件所使用的标准如与投标人所执行的标准不一致时，按要求较高的标准执行。 1.5如果投标人没有以书面形式对本招标文件技术规范的条文提出差异，则意味着投标人提供的设备完全符合本招标文件的要求。如有与本招标文件要求不一致的地方，必须逐项在“技术偏差表”中列出。如果没有不一致的地方，必须在“技术偏差表”中写明为“无偏差”。 1.6本招标文件技术规范将作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。本招标文件技术规范未尽事宜，由合同签约双方在合同谈判时协商确定。 1.7 本技术规范中涉及有关商务方面的内容，如与招标文件的商务部分有矛盾时，以商务部分为准。
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。 3.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。 3.4当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 4单相接地电容电流的计算 4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种： （1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。 Ic=√3×UP×ω×C×103(4-1) 式中:UP━电网线电压(kV) C━单相对地电容(F) 一般电缆单位电容为200-400pF/m左右（可查电缆厂家样本）。 （2）根据经验公式，计
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。
主变低压侧中性点“接地变+消弧线圈”接线方式改为“接地变+小电阻”的必要性和可行性调研 当中性点不接地系统发生单相接地故障时线电压三角 形保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比 较小一些，瞬时性的接地故障能够自行消失这对提高供电 可靠性，减少停电事故是非常有效的。从我们(50MW)电站的情况来说，运行环境并不是很恶劣，出线缆也并不是很多，只有三条出线缆路，如果要改为经小电阻接地的话， 那每次接地发生瞬间就会跳闸，造成供电可靠性就会下降；消弧线圈接地改成小电阻接地，主要是由于运行的线路比 较长，翻山越岭经常坐着受到天气的状况影响或者说线路 比较多，两个小时之内查不到接地，只是这种情况下才应 该改，别的情况下不应该改，如就只是接地电流比较大可 以选择并联消弧线圈的这种方式来消除，暂时不应该用接 地电阻。因为有两点:一是我站（50MW）电站线缆距离短；二是出线缆并不多，也不受天气状况的影响，线缆接地比 较好查。 随着电力事业日益的壮大和发展，这种方式已不满足电 网要求，现在的电网中电缆电路增多，电容电流增大；此 时接地电阻不可能瞬间熄灭，就会产生（1）电弧接地过电压，一但时间过长会对电气设备的绝缘造成极大的危害， 在绝缘薄弱处形成击穿，造成重大损失。（2）电弧造成空
气离解，破坏周围空气的绝缘，容易发生相间短路。严重 威胁电网设备的安全运行。 为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电压、电流，使接地保护可靠动作，为了解决这样的办法，接地 变就人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般 很小。另外接地变压器有电磁特性，对正序、负序电流呈 高阻抗，绕组中流过很小的励磁电流。由于每个铁芯柱上 两段绕组绕向相反，同心柱上量绕组流过相等的零序电流 呈低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生 接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该 绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，面对零序电流来说， 由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。由于很多 接地变压器只提供中性点接地小电阻，而不需带负载。所 以很多接地变压器是属于无二次的，接地变压器在电网正 常运行时，接地变压器相当于空载状态。但是，当电网发 生故障时，只是在短时间内通过故障电流，中性点经小电 阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判 断并短时切除故障线路，接地变压器只在接地故障至故障 线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用。
接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变：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或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，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。按规程规定，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%。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。 单相接地变：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读：我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。 1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。 2）由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路。3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流，该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载，所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流。中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，中性点接地电阻和接地变才会通过零序电流。 根据上述分析，接地变的运行特点是；长时空载，短时过载。 接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。
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。 ２ 10kV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。 3.3 当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。 3.4 当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5 配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
目录 CONTENTS 1 产品概述 2 产品型号 3 使用条件 4 技术参数 5 产品运输及起吊 6 产品验收及保管 7 产品安装 8 现场交接试验 9 产品试运行 10 产品维护 11 安全注意事项 HEBEIXUHUI
1 产品概述 接地变压器通常用来为无中性点的系统提供一个人为的可带负载的中性点。该中性点可以直接接地，也可以经电抗器、电阻器或消弧线圈接地；接地变压器还可以带一个连续使用的二次绕组（低压绕组）作为变电站站用电源。 本产品是经消弧线圈接地。该系列产品具有低损耗、低噪声、低温升、低局放、免维护以及安全可靠等特点，其性能达到国内同类产品先进水平，在各个领域或系统得到了广泛应用，受到了一致好评。 2 产品型号 二次额定电压(kV) 二次额定容量(kVA) 一次额定电压(kV) 一次额定容量(kVA) 环氧树脂浇注成型 三相 空气 接地 3 使用条件 3.1 海拔高度 海拔不超过1000m（可按需特制） 3.2 环境温度及湿度 环境温度：-10℃～＋40℃（可按需特制） 空气相对湿度：不大于95% 3.3 防护等级 产品防护等级：IP21～IP55 3.4 冷却方式 冷却方式有空气自冷（AN）和强迫风冷（AF）两种。
3.5 安装环境 环氧树脂绝缘干式接地变一般为户内式。应安装在场地清洁，通风良好的户内场所。如果安装在地下室或开关柜等空间受限的场所，应有足够的通风量，一般每1kW损耗应有≥4m3/min的通风量。 4 技术参数 标准：GB10229、GB6450、GB1094 容量：2500kVA及以下 电压等级：35kV及以下 分接范围：±2*2.5%、±5%等 相数：三相 频率：50Hz或60Hz 联结组别：ZN，yn11 、ZN，yn1、ZN等 绝缘等级：F级，长期运行温升限值100K 阻抗电压、空载损耗及负载损耗等按相应的国家标准。 5 运输及起吊 5.1 产品运输 5.1.1产品可用火车、轮船、汽车等交通工具运输，装运产品的厢、舱应清洁，无污染物。 5.1.2产品装运应符合运输规程要求，需将产品安放牢固，运输过程中不允许出现摇晃、碰撞、移动和过度倾斜现象；不得绑拉线圈、垫块、引线等易损部件。 5.1.3 产品运输过程中应有防雨及防潮措施。 5.2 产品起吊 5.2.1 装卸时应严格按照装卸规程。 5.2.2 吊装时分三种情形： （1）吊装产品器身时，应使用器身上的所有吊环起吊，起吊钢丝绳之间的夹角不得大于60°，如图1所示。 （2）吊装带外壳产品时，要使用外壳上方的吊环，起吊钢丝绳之间的夹角不得大于60°，如图2所示。
变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置原理和 选择 北极星电力网技术频道作者: 2009-7-1 13:12:49 (阅2967次) 所属频道: 电网关键词: 消弧线圈中性点不接地 摘要：本文分析了10kV中性点不接地系统的特点，以及系统对地电容电流超标的危害，给出了电容电流的计算方法，对传统消弧线圈接地系统在运行中存在的问题进行了简要分析，重点阐述了自动跟踪消弧线圈成套装置的工作原理和性能特点，以及有关技术参数的选择和配置。 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。 2、10kV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。 （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。 （3）当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。 （4）当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。
消弧线圈 电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种，当单相出现短路故障时，流经消弧线圈的电感电流与流过的电容电流相加为流过断路接地点的电流，电感电容上电流相位相差180度，相互补偿。当两电流的量值小于发生电弧的最小电流时，电弧就不会发生，也不会出现谐振过电压现象。10-63KV电压等级下的电力线路多属于这种情况。 1发展过程 消弧线圈早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈，称为固定补偿系统。固定补偿系统的工作方式是：将消弧线圈整 定在过补偿状态，其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时不使中性点位移电压超过相电压的15%，之所以采用过补偿是为了避免电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压。因为如整定在欠补偿状态，切除线路将造成消弧线圈电容电流减少，可能出现全补偿或接近全补偿的情况。但是这种装置运行在过补偿状态当电网中发生了事故跳闸或重合等参数变化时脱谐度无法控制，以致往往运行在不允许的脱谐度下，造成中性点过电压，三相电压对称遭到破坏。可见固定补偿方式很难适应变动比较频繁的电网，这种系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置，这类装置又分为两种，一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是：自动跟踪电网电容电
流的变化，随时调整消弧线圈，使其保持在谐振点上，在消弧线圈中串一电阻，增加电网阻尼率，将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后，控制系统将电阻短接掉，达到最佳补偿效果，该系统的消弧线圈不能带高压调整。另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈远离谐振点，彻底避免串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬间调整消弧线圈到最佳状态，使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整，从根本上避免了串联谐振产生的可能性，通过适当的控制，该系统是唯一可能使电网中原有的功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。中国主要产品有自动补偿的消弧线圈国内主要有五种产品，分别是调气隙式，调匝式，调容式，高短路阻抗变压器式和偏磁式。 2作用原理 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。所谓正确调谐，即
10kV/250kVA消弧线圈接地变压器 专用技术规范 2015年12 月 目录 1 标准技术参数表 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 2 项目需求部分 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 货物需求及供货范围一览表................................................................................ 错误!未定义书签。 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表................................................ 错误!未定义书签。 图纸资料提交单位 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 工程概况 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压 器装置培训教材专项部分 1 概述 本章主要介绍2009年国家电网公司66~500kV变电站用10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压器装置物资采购标准的总体概况，它由一本通用技术规范和三本专用技术规范构成，通用技术规范中包含了所有10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压器装置通用的技术条件和参数。专用技术规范是针对各具体产品所提的技术条件和参数要求，每一本专用部分对应多种产品，如下表所示。 序号名称编号110kV消弧线圈接地变成套装置1013001-0010-01 210kV接地变压器1013002-0010-01 310kV消弧线圈1013003-0010-01 三本专用技术规范分别对应10kV消弧线圈接地变成套装置、10kV接地变压器装置、10kV消弧线圈装置三类产品，原则上是参考《国家电网公司输变电工程通用设备（2008年版）》中有关“消弧线圈、接地变及成套装置”章节对三类产品的规定来进行产品类别划分的，但也根据专家组的意见进行了一些修改。最终产品类别的划分、技术要求和参数选择都是经过专家组多次开会讨论，并征求了大多网省公司和设计院的意见之后确定的。 物资采购标准中将接地变消弧线圈装置划分为10kV消弧线圈接地变成套装置、10kV接地变压器装置、10kV消弧线圈装置三个产品类别。在10kV消弧线圈装置中根据其容量分为三种型号；在10kV接地变压器装置中根据其容量及有无带二次侧容量分为六种型号；在10kV消弧线圈接地变成套装置中根据10kV 消弧线圈装置容量分为三大种型号，再根据10kV消弧线圈装置三大种容量下分为七小种10kV接地变压器装置型号。10kV消弧线圈装置、10kV消弧线圈接地变成套装置根据10kV消弧线圈装置的调节方式又分为三种。在选择10kV消弧线圈装置、10kV消弧线圈接地变成套装置时，容量与调节方式应各选其一，不可或缺。 10kV消弧线圈装置的容量包括315、630、1000kV A三种。10kV接地变压