消弧线圈的补偿方式有几种

四种消弧线圈的性能比较第一部分一、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、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），但有谁能保证在调节档位的时候不发生单相接地事故呢？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，会导致有载开关来回调整，这样寿命就很短了，另外往往在调整有载开关的过程中如果电网此时发生接地，就会导致有载开关烧毁）；7）、补偿电流有级差，补偿效果差（由于消弧线圈是调档位的，所以补偿电流只能分级补偿，不能做到无级连续调节，所以接地后残流大，补偿效果差）；8）、一次设备占地大、凌乱、安装使用维护繁杂（由于成套装置一次设备包括接地变、消弧线圈本体、阻尼电阻箱和有载开关四部份，安装使用及维护繁杂）9）、测量方法单一，准确性差（主要是用两点法测量，也就是把消弧线圈分别调到两个不同的档位来测量，在波动及比较大及操作频繁的电网测量准确性更差）。

消弧线圈补偿容量计算
消弧线圈是在高压电力系统中用于限制短路电流和降低系统电
压的重要设备。

为了保证消弧线圈的正常运行，需要对其进行补偿容量的计算。

消弧线圈的补偿容量计算需要考虑多个因素，包括系统电压、短路电流、消弧线圈的额定电流和额定电压等。

在进行计算时，需要先确定消弧线圈的额定电流和额定电压，然后根据短路电流和系统电压来确定其补偿容量。

具体计算公式如下：
消弧线圈补偿容量 = （额定电流 / 短路电流）×（额定电压 / 系统电压）
其中，额定电流和额定电压是指消弧线圈的额定工作条件下的电流和电压，短路电流是指在系统发生短路时的电流值，系统电压则是指短路时系统的电压值。

需要注意的是，在进行补偿容量计算时，还需要考虑消弧线圈的实际损耗、温升等因素，确保计算结果的准确性和可靠性。

总之，消弧线圈的补偿容量计算是一项重要的任务，需要根据系统的实际情况进行精确计算，以保证系统的正常运行和安全性。

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电气值班员考试试题693. 当两个绕组中的电流分别由某一固定端流入或流出时，它们所产生的磁通是互相减弱的，则称这两端为同名端。

( × )94. 三相短路电流计算的方法不适用于不对称短路计算。

( × )95. 消弧线圈经常采用的是过补偿方式。

( √ )96. 在中性点直接接地的电网中，当过电流保护采用三相星形接线方式时也能保护接地短路。

( √ )97. 不对称的三相电流分解成正序、负序、零序三组三相对称的电流。

( √ )98. 各种整流电路各有特点，都会产生有其特征的谐波。

( √ )99. 在逻辑电路中有正负逻辑之分，当用“0”表示高电平，“1”表示低电平，称为正逻辑，反之称为负逻辑。

( × )100. 同步发电机的运行特性，一般是指发电机的空载特性、短路特性、负载特性、外特性及调整特性。

（√ ）101. 同步发电机带阻性负荷时，产生纵轴电枢反应。

( × )102. 同步发电机带感性负荷时，产生横轴电枢反应。

( × )103. 同步发电机带容性负荷时，产生纵轴电枢反应。

( √ )104. 发电机有功功率过剩时会使频率和电压升高。

( √ )105. 同步发电机定子绕组一般都接成Y形而不接成△形。

( √ )106. 对于汽轮发电机来说，不对称负荷的限制是由振动的条件来决定的。

( × ) 107. 待并发电机的端电压等于发电机的电动势。

( √ )108. 发电机定子绕阻的直流耐压及泄漏试验一般两年进行一次。

（× ）109. 功角特性，反映了同步发电机的有功功率和电机本身参数及内部电磁量的关系。

( √ )110. 同步发电机电枢反应的性质，决定于定子绕组的空载电动势和电枢电流的夹角。

( √ )111. 同步发电机的功角δ<0时，发电机处于调相机或同步电动机运行状态。

( √ )112. 提高发电机的电压将使发电机铁芯中的磁通密度增大，引起铜损增加，铁芯发热。

填空题：1、XDJ—275/38.5型消弧线圈的字母和数字分别表示：X-（），D-（），J-（），275-（），38.5-（）。

消弧单相油浸自冷额定容量额定电压2、消弧线圈的补偿方式有（），（），（）三种。

过补偿欠补偿全补偿3、消弧线圈是一个铁芯带有（）的电感线圈。

间隙4、调整消弧线圈的分接头，也就是调节线圈的（），通过改变电抗的大小，来调节消弧线圈的（）电流，补偿接地（）电流，达到消弧的目的。

匝数电感电容5、10KV电网中的接地电容电流大于（）、35KV及以上电网中的接地电容电流大于（）时、应装设消弧线圈。

20A 10A6、中性点经消弧线圈接地系统发生接地故障时，禁止使用消弧线圈盘上的（）观测（）。

小电流表电流7、两台变压器共用一个消弧线圈时，禁止将（）同时接到（）。

消弧线圈两台变压器中性点上8、调整消弧线圈的分接头，使消弧线圈电流IL与所有线路电容电流IC相等时，称为（），当IL>IC，称为（），当IL<IC，称为（）。

过补偿欠补偿全补偿9、消弧线圈在正常运行时，中性点位移电压不能超过（），在倒闸操作过程中，中性点位移电压不能超过（），时间不能超过（）h.15% 30% 110、采取无功补偿设备调整系统电压时，对系统来说既补偿了______，•又提高了________。

答案：系统无功系统电压11、对于安装消弧线圈自动跟踪补偿装置的变电所，在退出消弧线圈时，应先把控制装置由（）转到（），之后再拉开消弧线圈刀闸；当消弧线圈再次投入时，应先合上消弧线圈刀闸后，再将（）转回（），使整套装置自动调整到合适的档位，得到（）。

答案：自动档手动档手动档自动档最佳补偿12、消弧线圈工作时，油面温升为（），但上层油温最高不超过（）。

答案：55℃80℃13、调整消弧线圈分接头应在（）下进行。

改变分接头的操作，由（）担任，调整分接头前，必须将消弧线圈刀闸拉开做好安全措施，改变分接头后，应（）后，方可投入运行；答案：油田网调命令运行人员测量一次对地导通良好14、消弧线圈动作时，如内部有异音及放电声或油温超过本规程规定时，应立即汇报油田网调，先将（）停电，然后再停（）进行检查。

在6~35kV 的电力系统中，供电电流会随着用户用电量的变化随时发生变化，当单链接电流大小超过限值时，就会产生电弧，进而影响电气设备的正常运行，甚至是损坏电器设备，为了达到降低或消除电弧，在电力供电网络系统中通常需要安装消弧线圈，即在中性点处通过消弧线圈接地，电网在此装置的补偿运行方式下工作可有效降低电弧所带来的损害。

下面对中性点经消弧线圈接地的原理进行简要介绍。

配电网络系统线路中中性点不直接接地，而是通过串联电感线圈后接地。

这种消弧方式其实是一种电流补偿装置，也就是一个维持平衡的过程，我们可以采取不同的补偿方式在电路中得到应用。

一般有三种，即完全补偿、欠补偿和过补偿，具体如下。

1完全补偿完全补偿就是要使电感电流I L 与接地电容电流I C 相等，在这种情况下接地点的电流几乎为零，因此在该种补偿方式下理论上不会产生电弧，也就不会出现弧光过电压状态，也就不存在电弧危害了，所以，从理论上来讲完全补偿方式是一种理想的补偿范式。

但是这种状态是一种理想状态，通常情况下并不能实现，在供电系统正常运行时，电感电流和接地电容的电流总是会出现不相等的情况，电源中性点和地面之间就会形成点位的偏移，形成电压，从而使得中性点消弧线圈和接地电容共同形成一个串联回路（见图1和图2）。

消弧线圈与接地电容构成消弧线圈接地系统W 相金属的串联电路性接地的简化等值电路图1图2应用戴维南定理，图3中的U̇N 等于消弧线圈从中性点断开后，中性点的电压，由式（1）确定：U N =U ̇U Y 1+U ̇V Y 2+U ̇W Y 3Y 1+Y 2+Y 3（1）式（1）中：Y 1=ωc 1；Y 2=ωc 2；Y 3=ωc 3；线路经完全换位后，c 1、c 2、c 3差别很小，U ̇N 数值较小。

在发生全补偿时，消弧线圈的感抗与三相对地电容容抗相等。

在U̇N 的作用下，图3所示的电路构成串联谐振，回路电流为I=U NR（2）中性点电位为U 0=LX L =U N RX L （3）消弧线圈的感抗通常是比较大的，而线圈的电阻此时相对比较小，在U N 不大的情况下中性点处电位U 0仍然会很高，U 0将在串联谐振回路中产生很大的电压落差，从而导致电源中性点对地电压迅速的升高，引起电压过量，这是不允许的，因此在实际中完全补偿方式，不是很适用。

浅谈消弧线圈的在电网中的应用和运行维护作者：曹凤霞来源：《机电一体化》2014年第01期【摘要】消弧线圈广泛应用于110kV及以上的中性点非直接接地的电力系统中，本文简单介绍了消弧线圈的装设目的、补偿方式、基本结构、安装位置、启运验收、运维操作、故障异常处理等内容。

【关键词】消弧线圈；补偿方式；运行维护；故障异常处理1 关于消弧线圈的基本知识1.1 消弧线圈的装设目的电力系统发生单相接地故障时，中性点装设的消弧线圈会产生电感电流，该电流与流经接地点的电容电流在相位上相差180°，两者相互作用，使电容电流减小。

可以防止接地故障电流过大，在接地点产生间歇性电弧，引起高频振荡过电压。

防止过电压造成PT烧坏、避雷器爆炸、损坏电缆绝缘引起相间短路事故，影响电网安全运行。

所以在我国当35kV、10kV电网发生单相接地故障时，接地电容电流超过10A，3～6kV电网超过30A时，就在系统中性点装设消弧线圈，补偿接地故障时的容性电流，使接地时故障电流减小，减少弧光接地的几率，保证电网安全可靠运行。

1.2 消弧线圈的补偿类别消弧线圈一般有欠补偿、全补偿和过补偿三种不同的补偿方式。

（1）欠补偿：当消弧线圈的感抗大于线路容抗时，接地点的电感电流小于电容电流，补偿后的剩余电流中含有有功分量，也含有容性无功电流分量，剩余电流相位超前中性点零序位移电压，一旦电网发生因故障或改变运行方式，一部分线路退出运行后，系统中电容电流就会减少，就可能形成全补偿或接近全补偿的情况，使电网处于串联谐振状态，不能正常运行，因此电网通常不采用这种补偿方式。

（2）全补偿：当消弧线圈的感抗等于线路容抗时，接地点的电感电流等于电容电流，并且方向相反，两者完全抵消，剩余电流中仅剩数值很小的有功分量，并且相位与中性点的零序位移电压同相，此时电网处于谐振状态，不能正常运行，因此也不采用这种补偿方式。

（3）过补偿：当消弧线圈的感抗小于线路容抗时，接地点的电感电流大于电容电流，此时剩余电流中主要含有感性无功电流分量，它的相位滞后于中性点的零序性位移电压，流过故障点的电流减小，故障相接地电弧两端电压恢复速度变慢，使接地电弧易于熄灭。

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，互相补偿。

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开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防止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，到达最正确补偿效果，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，彻底防止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正确状态，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，从根本上防止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。

消弧线圈补偿原理及运行注意事项一、消弧线圏补偿原理 一、中性点接地方式尺优缺点接地 方式适用范用 (电容电流) 优点 缺点 不接 地 35KV ： <1OA 1OKV ： <30A 1、 接地电流小，瞬时故障时 可自行熄弧 2、 可带接地故障运行(一般 不超过2h),可靠性较高 1、 对绝缘要求较髙，易引发绝缘击穿，引发相间短路等相继故障 2、 故障泄位难，操作多3、 人员触电时，因线路不跳闸，安 全性较差经消 弧线圈 (1OOA 4、 易发生谐振5、 中性点电位偏移较大6、 运行方式改变时，操作多7、 补偿易受限制，消弧线圈容量增 加可能滞后电网发展经小 电阻 lOO^lOOOA 1、 可抑制谐振过电压 2、 中性点电位偏移较小 3、 可迅速隔离故障点 4、 设备的绝缘水平较底 5、 不受运行方式影响6、 人员触电时，能快速切除 故障，安全性好接地故障线路迅速切除，间断对用 户的供电 二、弧光接地的危害(1) 单相接地的一般进程间歇性电狐接地一一稳固性电弧接地一一金属性接地(2) 弧光接地过电压及电弧电流发生单相间歇性弧光接地(弧光接地)时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，致使系统 对地电容上的电荷多次不断的积累和从头再分派，在非故障相的电感一电容回路上引发髙频 振荡过电压。

对于架空线路，过电压幅值一般可达〜倍相电压，对于电缆线路，非故障相的 过电压可达4〜71倍。

弧光接地时流过故障点的电弧电流为高频电流和工频电流的和，在弧光接地或电弧重燃 的刹时，已充电的相对地电容将要向故障点放电，相当于RLC 放电进程，英髙频振荡电流为:过渡进程结束后，流过故障点的电弧电流只剩下稳态的工频电容电流。

(3) 弧光接地的危害A 、 加重了电缆等固体绝缘的积累性破坏，要挟设备安全：B 、 致使烧PT 或保险熔断：C 、 致使避雷器爆炸；D 、 燃弧点温度髙达5000K 以上，会烧伤导线.乃至致使断线事故：E 、 电弧不能专门快熄火，在风吹、电动力.热气流等因素的影响下，将会进展成为相 间弧光短路事故；F 、 电弧燃烧时会直接破坏电缆相间绝缘，致使相间短路事故的发生；G 、 跨步电压髙，危及人身安全：其中：U 为相电压，6 =R/2L, G )o=l / xTF, 3曲备疋uo (在输电线路中 z R >>(IZH 、髙频电流对通信产生干扰。

中压配电网中80％以上的故障为单相接地，为了提高配电网络的安全可靠性，中性点安装消弧线圈成为最好的方法之一。

消弧线圈可以有效地减少产生弧光接地过电压的几率，减小了故障点的电压升高等。

由于消弧线圈种类众多，我们面临如何选择的难题。

本文深入分析、比较各种消弧线圈的特点和选择原则，给出合理的建议。

一、消弧装置分类消弧线圈自动跟踪补偿装置有多种不同的分类方法，根据调节电感的方式不同可以分为：调匝式、直流偏磁式、相控式、调容式、调气隙式等；根据运行方式又可以分为：预调式和随调式二种。

1、调匝式消弧线圈其结构简单，是将绕组按不同的匝数抽出分接头，用有载分接开关进行切换，改变接入的匝数，从而改变电感量。

其特点是：一次设备简单，可靠性高，不会出现谐波电流；可控硅短接阻尼电阻方式，补偿电流不需要二次设备控制，即使没有控制电源仍然可以很好的补偿；补偿速度快；运行在预补偿状态，可以消除铁磁谐振。

相对而言补偿范围不足。

2、调容式消弧线圈通过调节消弧线圈二次侧电容量大小来调节消弧线圈的电感电流。

二次绕组有电容接入后，根据阻抗折算原理，相当于主绕组两端并接了相同功率、阻抗为一定倍数的电容，使主绕组感抗增大，电感电流减小，因此通过调节二次电容的容量即可控制主绕组的感抗及电感电流的大小。

其主要不足是：调节电容器要承受大电流的冲击；投切开关会产生涌流和操作过电压；电热器电容泄漏；补偿速度慢等。

3、相控式消弧线圈它通过调节二次绕组中两个反向并接可控硅的导通角，来改变装置的等值阻抗，二次绕组作为控制绕组由2个反向连接的可控硅短路，可控硅的导通角由触发控制器控制，调节可控硅的导通角由0～180°之间变化，使可控硅的等效阻抗在无穷大至零之间变化，输出的补偿电流就可在零至额定值之间得到连续无极调节。

其不足是：补偿不够稳定，谐波大；需要控制电源；二次侧电流非常大，大功率可控硅需要很好的散热，可靠性受影响；滤波电容器大电流冲击，存在泄露的问题；补偿慢；不能减弱铁磁谐振。

消弧线圈原理接线————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：消弧线圈原理接线消弧线圈的原理接线如图所示。

它一般经隔离开关接于规定的变压器的中性点与地之间，并装有电压互感器和电流互感器，互感器的二次侧装有电压表和电流表，分别用来测量系统单相接地时消弧线圈的端电压和补偿电流。

电压互感器二次侧还装有电压继电器，当有故障时，电压继电器动作，起动中间继电器，一方面使中央预告信号动作，另一方面使消弧线圈屏上的信号灯亮。

为了防止过电压损坏消弧线圈，在消弧线圈旁还接有避雷器。

图消弧线圈原理接线因为系统中容性电流的大小随着系统运行方式的变化而变化，消弧线圈的补偿电流也应随系统运行方式的变化而作相应的调整。

过去消弧线圈是靠调节线圈的分接头改变其电感的大小，从而改变流过故障点的电流。

要改变分接头，必须先让消弧线圈退出运行，然后或者根据人们的运行经验，或者根据实测电网对地的电容电流的数值，来确定其匝数的多少，很不方便，不能适应电流频繁变化的需要。

因此，近十几年来，国内外相继研制出了能够自动跟踪补偿的消弧线圈。

中性点是指发电机和变压器的三相绕组星形接线时的公共连接点。

中性点的接地方式对电力系统的安全运行有多方面的影响，它涉及供电的可靠性、电力系统运行的稳定性、短路电流的大小、接地保护方式、过电压的高低和对通信的干扰等诸多方面的问题。

电力系统中性点的接地方式主要有两大类，即中性点接地和中性点不接地。

在我国60kV及以下的电力系统中性点是不接地的，称为小电流接地系统；110kV及以上的电力系统中性点接地，称为大电流接地系统。

电力系统中的事故以单相接地故障的概率最大。

中性点不接地系统发生单相金属性接地时，非接地相的对地电压将上升为线电压，中性点电压将升高为相电压。

考虑到三相线路、电缆、配电装置等的对地电容，故障点的电流为非故障相容性电流之和，此接地电流的大小与系统电压、线路长度等有关。