自动跟踪补偿调容式消弧线圈

度，造成对用户的停电时间延长，降低了供电可靠性，不利于进行电网
的事故处理 ，对 电网的安全稳定运行构成威胁 ，不能尽快恢复对重要用 户的供 电。 ・ 如果在 １０ｋ 群科变 、隆务变 、加合变各装 １ １ Ｖ 台能 自动跟踪 补偿 的 （ 下转第２３ ） ０页
乱 箍霸
பைடு நூலகம்
理论研 究苑
一
１２ 中性点经消弧线 圈接地的优点 ． 瞬间单相接地故障可经 消弧线圈动作清除，保证系统不断电 ； 永久
单相接地故障时消弧线圈动作 可维持系统运行一定时 间，可以使运行部 门有足够的时间启动备用电源或转移负荷 ，不至于造成波动 ；系统单相 接地时消弧线 圈动作可有效避免电弧接地过电压 ， 对全 网电力设 备起保
１ ＩＶ ）Ｇ 反馈连杆断脱 ， 造成反馈信号不真实 。Ｍ ｒ Ｖ发出 “ ａ Ｉ ｋ 排气温 度高报警”， “ 排气超温遮断”报警 ， “ 机组熄火遮断报警 ” ， 机组跳 机 。ＩＶ Ｖ １ 馈连杆断脱后Ｃ Ｇ 突然增大而呈高值。机组在Ｉ Ｖ Ｇ 的Ｌ Ｄ Ｉ 反 ＳＶ Ｇ 控 制方式运行 ，所以控制系统关Ｊ， Ｖ Ｊ Ｇ 开度 ， ＇ Ｉ 但其反馈值不变 ，ＩＶ Ｇ 开度持 续关小 ， 至全关造成机组空气量在短时间内骤减而超温跳机 。 （ 直 在此 过程中随着排烟温度的升高，Ｆ Ｒ Ｓ 控制也会减燃料 ，但仍跟不上排气温 度的变化 ）。 查看跳机后 的Ｃ Ｇ 反馈值与现场ＩＶ ＳＶ Ｇ 实际不符 ，实际值 为３ ｏ ， ４ 对 燃机Ｉ Ｖ Ｇ 反馈连杆进行全面检查 ， 将机械连接方式的连杆做焊接处理。 ２ 传动齿条从小齿轮损坏或脱 落。油动机Ｈ ３ ） Ｍ 作用 于连接杆 ，连 接杆作用于传动齿条 ， 每片进 口导叶由小齿轮与驱动齿条啮合以带动导 叶的开大或关小。当传动齿条从小齿轮损坏或脱落时，转动齿轮不再作 用 于小齿轮。机组在Ｉ Ｖ Ｇ 控制方式下运行 ，Ｃ Ｇ Ｓ Ｖ不变 ，控制系统继续开 大或关小ＩＶ Ｇ 开度 ，ＩＶ Ｇ 角度实际值也不变 ， 可能造成燃机超温跳机或机 组运行不稳定。 ３ 导叶衬套磨损 ，间隙过大。Ｉ Ｖ ） Ｇ 导叶是通过液压缸的活塞上下运 动来操作连接杆 ，拉动齿条 ， 通过齿轮传动而开启和关闭的 ， 传动齿轮 和导叶上下端衬套长久运行后发生磨损 ，造成齿轮与齿轮缝隙变大 ，导 叶连接杆就有一定 的惰性。导叶关 闭时 ，上端泄油 ，油缸活塞往上关 ， 关到３ 。时，活塞停止移动，如果停机时间长 ，液压油无 油压 ，而压气 ４ 机还有一部分空气流通 ，对导叶有一个关 小的作用力 ， 该力会克服齿轮 与齿条的间隙使Ｉ Ｖ Ｇ 继续关小 。停机后需要更换衬套。 导叶连接杆螺纹连接 固定松掉 ， 造成连接杆长度变化 ，使活塞行程 变化 ， 导致导叶起始角度变化 ， 一般通过调节连接杆螺纹就能够解决。

消弧线圈调节方式优缺点及说明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，以保证系统发生单相接地故障时能够有效抑制引故障电流引起的谐振过电压及接地弧光的危害。

自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同，大致可分：调匝式，调容式，调励磁式（偏磁式）等几种常见的调节形式。

一、调匝式1、工作原理：调匝式消弧线圈是在消弧线圈设有多个抽头，采用有载调压开关调节消弧线圈的抽头以改变电感值。

在电网正常运行时，微机控制器通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值和相位变化，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或失谐度，由控制器调节有载调压分接头，使之调节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限制在设定的范围之内。

正常运行采用过补偿方式，消弧线圈接地回路串接阻尼电阻。

2、优点：电感基本上为线性电抗值稳定，铁芯和线圈结构稳定使用寿命长,无非线性谐波干扰,无噪音,可制作很大容量,结构简单，运行可靠有丰富的运行经验,使用量大。

同时因其属预补偿工作方式，即在系统正常运行时，消弧线圈根据控制器的测量计算以投到最佳档位，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈对地产生的补偿电流和系统中的故障电流几乎同时发生，因此补偿到位时间最快。

另外调匝式消弧线圈属于机械性调节，当其调到最佳状态时，档位就已固定不动了，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈可以不受任何因素的影响达到最佳的补偿效果。

在所有的调节方式中调匝式消弧线圈在故障发生的一瞬间的补偿稳定性最强，且不受控制部分的影响。

3、缺点：调匝式消弧线圈属于有极调节，补偿时有一定极差电流，但不过可以根据提前设计，将档位细分，使极差电流控制在5A以内，甚至更小（国标要求系统补偿后残流不许大于5A）。

另外预调节方式的工作状态，在系统下常运行时会对系统的脱谐度有一定的影响，但可以配套合理的阻尼电阻装置。

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图 ２ 接地装置的电气原理 图
弧线圈接地与电容柜的结构 简化如 图 ２ 所示 ．即在消弧线 圈 二次绕组侧并联多组 由可控硅 和 电容器 串联 的支路 ．电容器 的选 择按等 比增 长设计． 通过 改变 电 容器组 的投切个数及容量 ．来实 现 改变 消 弧线 圈 等值 电抗 。 由 ＸＨ —Ｉ ＫＱ Ｖ自动 跟踪 补偿 消 弧线 圈控制器 实时监测 电网系统 的对 地 电容电流． 根据 电网对地 电容 电流的变化。 选择 投人不同容量 的电容器组．以此 来改变一次侧 等效感抗， 实现动态调谐 。 如图 ２ 所示 ． 消弧线 圈（ Ｈ Ｘ ） 的二次侧并接了 ｎ （ 为 ４ ， ７ ｎ ，６ ） ５， 个反并 联晶 闸管对 Ｔ ，２ １ ．…．ｎ Ｔ Ｔ 同电容器 Ｃ１ ２…．ｎ串联 的支 ． ． Ｃ Ｃ 路。 晶闸管 Ｔ ， ， Ｔ 只有全导 １ １…， １ ２ ｎ 通 或者全截 止两种工 作状态 ． 所 以在这 里是 作 为 快速 开 关来 使 用 。电容器 Ｃ ， ， ｃ １ ２…，ｎ的容量 ｃ 按 照 ２： ２：… ： 来配置 ， 。２： ２ 改 图 １ 调容式 自动跟踪补偿消弧线圈接地成套装置 的电气 结构 图（ 一控二）
２ ４ ７
科技信 息
０机械 与电子 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ ０ Ｏ ＹＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ
２１年 ０２
第７ 期

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）。

调 容式消弧线圈与普通 消弧 线圈的区别 ，主要是在增设 消弧 线圈 的二次 电容负荷绕组 ，其结构如下 图所示 。Ｎ ｌ 为主绕组 ，Ｎ ２ 为二次绕
Ｉ Ｃ Ｔ ２ Ｃ Ｔ
３ Ｃ Ｔ
●
● ● ●
３ ６ Ｃ Ｔ
诩客孟 弧线圈
电 容耐 节柜
主要有 以下 几种：调 隙式 消弧线圈装置 、调 匝式消弧线圈装置 、调励 该 装置 由接地变压器 、调容 式消弧线圈、 电容调节柜 、微机控 制 磁式消 弧线 圈装置等 。以上 几种装置均能实现 自动跟踪调谐 ，但还 有节速度慢 、故障率高 、容 易引入谐振源 、二次 系统 电源结构复 杂等不足之处 。同时由于上述各装 置均 采用单片机控制 系
１ 工作 原 理
消弧线 圈是 一个装 设于 配 电网 中性 点 的可调 电感线 圈， 当电 网 我 国６ ～６ ６ Ｋ Ｖ 配 电系统 中主 要采用 小电流接地 运行方 式 在小 电流接 地系统 中如果发生单相接地 故障时，其非接地相 的相 电压将升 高至线 发生单相接地 故障时 ，消弧线 圈的作用是提供一个 电感 电流 ，补偿 单 电压 。如果是 不稳 定的电弧接地 故障，其过电压值可达三倍 以上 。 相接地 的电容 电流 ，使 电容 电流减 小到规定值 以下 ：同时，也使 得故 由于 我 公司６ Ｋ Ｖ 井 下供 电线 路 的不 断延伸 ，使得 供 电系统 的接 障相接地 电弧两端的恢复 电压速度 降低，达到 自动熄灭 电弧 的 目的。 地 电 容 电流 不 断 增 大 ， 日常 我 公 司 ６ Ｋ Ｖ 供 电系 统 Ｉ、 Ｉ Ｉ 段 母 线 并 列 运 本成套装 置为调容式消弧线 圈装 置，首先根据系统运行方式及 发展情 行 ，Ｉ Ｉ Ｉ 、Ⅳ 段母线并列 运行 ，其 中６ Ｋ Ｖ Ｉ、Ｉ Ｉ 段 线路接地 电容 电流 已 况 ，确定 消弧线圈在过补偿 条件 下的额定容量 ，即可确定在接地 故障 达８ ５ Ａ ，６ Ｋ Ｖ ｌ Ｉ Ｉ 、Ｉ Ｖ段线路接地 电容 电流 也 已达８ ３ Ａ。为 了减小接地 电 容 电流 ，有 效防止系统弧光 接地，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 ｉ Ｏ Ａ 时 ，均 应安装 消弧 线圈装置 。 消弧线 圈装 置 自应 用于 电力 系统 以来 ，随着微 电子技术 的 飞速 发展及广泛 应用 ，也有 了较 大的发展 。目前 国内生产的消弧线 圈装 置 时可提供 的电感电流 。增设消弧线 圈二次电容负荷绕组 ，同时在 该消 弧线 圈的二 次绕组上并联若干组 （ 一般 为四至五组 ）低压 电容器 ，通 过控制器控 制真空开关或反 并联 晶闸管的通断组合来控制二 次电容器 投入 的数量 ，来调节消弧线 圈二 次容抗的大小 ，从而 改变 消弧线 圈一 次侧 电感 电流 的大小 ，即调节补偿 电流 的大小 。 ２ 装置 总体构 成

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。
除此之外，电网的各种操作（如大电机的投入，
断路器的非同期合闸等）都可能产生危险的操作过电 压，所以电网正常运行时，或发生单相接地故障以外 的其它故障时，小脱谐度的消弧线圈给电网带来的不 是安全因素而是危害。
综上所述，当电网未发生单相接地故障时，希望 消弧线圈的脱谐度越大越好，最好是退出运行。
一般的消弧线圈的结构与单相变压器的结构相似，一般为油 浸自冷式，具有油枕、玻璃管油位计，信号温度计，容量较大的 还装有冷却管、呼吸器和气体继电器。内部结构是一个具有多间 隙铁芯的可调线圈，它的阻值很小，感抗值很大，铁芯间隙用绝 缘纸板填充。（消弧线圈的铁芯和线圈，采用带间隙的铁芯，是 为了避免磁饱和，使补偿电流与电压成线性关系，减少高次谐波 分量。消弧线圈的补偿电流可以通过分接开关改变线圈匝数进行 调节。
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 迅速降低，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。
调气隙式
1、消弧线圈[1]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，叁相电压对 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。

调匝式、偏磁式、调容式三种调节方式消弧线圈成套装置区别一、三种调节方式消弧线圈成套装置从产品外观构成区别二、三种调节方式消弧线圈成套装置型号区别：调匝式：DT-XHDCZ偏磁式：DT-XHDCP调容式：DT-XHDCR二、三种调节方式消弧线圈成套装置调节方式概述区别（1）调匝式消弧线圈成套装置是将消弧线圈设有多个抽头，采用有载调节开关调节消弧线圈的抽头以改变电感值，来实现对地电感电流的输出，以实现自动跟踪补偿的目的。

（2）偏磁式消弧线圈成套装置是在消弧线圈内布置一个磁化铁芯段，通过施加直流励磁电流改变铁芯的磁通率，从而实现电感的连续可调。

（3）调容式消弧线圈成套装置是二次调节消弧线圈，消弧线圈本体由主绕组、二次绕组组成。

二次绕组链接电容调节柜。

通过调节二次电容的容量即可控制主绕组的感抗及电容电流的大小。

三、三种调节方式消弧线圈成套装置从构成上对比产品构成对比表四、性能特点上区别（1）调匝式消弧线圈成套装置的补偿调节方式属于预调节，即在发生单相接地前，消弧线圈已根据电网电容电流调至最佳补偿状态，其接地补偿相应时间为可控硅短接阻尼电阻时间，响应速度快，补偿效果佳。

（2）偏磁式消弧线圈成套装置的补偿调节方式是随调节，即在发生单相接地前，消弧线圈实时监测计算电网电流；当出现单相接地故障后，利用施加直流励磁电容，改变铁芯的磁阻，以毫秒级的速度调节电抗值，输出补偿电流。

（3）调容式消弧线圈成套装置的电容器选用BFMJ薄膜自愈型电容，额定工作电压1000V，其内部或外部装有限流线圈，以限制合闸瞬间的浪涌电流。

内部还装有放电电阻。

五、选型时该选择哪种调节方式的消弧线圈成套装置？根据具体项目要求，每套装置部件较多，调节方式、补偿方式都不一样。

在产品选型时，根据业主方技术负责人和设计院的偏好，一般情况推荐调匝式消弧线圈成套装置，毕竟传统、经过了时间的考验、稳定、可靠的产品是电网电气设备运行首要考虑的。

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置用途
自动跟踪补偿消弧线圈成套装置是一种用于电力系统中的重要
设备，其主要用途是用于消除电力系统中的电弧现象，提高系统的
可靠性和稳定性。

在电力系统中，由于电气设备的运行和外部因素的影响，往往
会产生电弧现象。

电弧不仅会导致设备的损坏，还会对整个电力系
统造成严重的影响，甚至引发火灾和安全事故。

因此，消弧是电力
系统中非常重要的一项工作。

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置通过检测电力系统中的电弧现象，并实时跟踪和补偿电弧，可以有效地消除电弧现象，保护电力
设备，提高系统的可靠性和稳定性。

同时，该装置还可以提高系统
的运行效率，减少能源损耗，降低维护成本，延长设备的使用寿命。

除此之外，自动跟踪补偿消弧线圈成套装置还具有智能化、自
动化的特点，能够实现对电力系统的实时监测和控制，提高系统的
运行效率和安全性。

这对于提高电力系统的智能化水平，实现电力
系统的可持续发展具有重要意义。

总之，自动跟踪补偿消弧线圈成套装置在电力系统中具有重要的用途，可以有效地消除电弧现象，保护电力设备，提高系统的可靠性和稳定性，实现电力系统的智能化和可持续发展。

2024年自动调谐消弧线圈的工作原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。

(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。

消弧线圈自动跟踪补偿装置的原理《说说消弧线圈自动跟踪补偿装置那些事儿》嘿，朋友们！今天咱们来聊聊这个听起来有点专业，但其实超有意思的消弧线圈自动跟踪补偿装置的原理。

你可别一听这名字就觉得头大，觉得跟咱普通人没啥关系。

实际上，这玩意儿就像是电力系统里的一个超级英雄！想象一下，在那复杂庞大的电网世界里，时不时会有点小电流跑来跑去，要是放任不管，可能就会惹出大麻烦。

而消弧线圈自动跟踪补偿装置呢，就是专门来对付这些调皮小电流的。

它的原理其实挺好玩的，就像是一个很会察言观色的小机灵鬼。

它时刻关注着电网里的情况，一旦发现有那些不老实的电流出现了，立马就行动起来。

它会迅速地调整自己的状态，放出合适的电流去把那些捣蛋的家伙给“收服”了。

比如说吧，电网里突然多了一些不该有的电容电流，这时候消弧线圈就会赶紧调整自己的电感电流，让两者达到一个平衡，把麻烦扼杀在摇篮里。

它就像是一个默默守护电网安全的卫士，无声却又至关重要。

我第一次了解到这个装置的时候，就忍不住想，这玩意儿可真神奇啊！那么小的一个东西，居然能对那么大的电网起到这么重要的作用。

而且它还一直在那自动跟踪、自动补偿，根本不用人时刻盯着它。

感觉它就像是有自己的小脑袋瓜一样，知道什么时候该做什么。

有时候我就想，要是生活中也有这样一个东西就好了。

比如能自动跟踪我的情绪，在我心情不好的时候给我补偿点快乐，哈哈！开个玩笑啦。

总的来说呢，消弧线圈自动跟踪补偿装置虽然原理有点复杂，但咱们可以用一种有趣的方式去理解它。

它就是电力世界里的保护神，默默地为我们的用电安全保驾护航。

下次当你打开电灯，享受着明亮的灯光时，说不定就是这个可爱的小装置在背后默默地付出呢！所以啊，咱们可得好好感谢它，也感谢那些研究和制造它的人们，让我们的生活变得更加便利和安全。

关于10kV配电系统增加自动跟踪补偿消弧装置必要性的技术分析发布时间：2022-10-24T03:19:44.640Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：哈图[导读] 它主要由三大核心部件构成：消弧线圈、接地变压器及自动跟踪调谐控制器。

包头供电公司内蒙包头 014000摘要：公司10kV配电系统为不接地系统（小电流接地系统），在运行中单相接地后会产生接地电容电流。

接地电容电流的大小直接影响10kV配电系统运行的可靠性符合GB/T50064-2014相关规定，为避免接地电容电流超出规定值后会导致接地过电压而引发系统事故，采用自动跟踪补偿消弧装置来补偿，以防止中性点不接地系统发生单相接地而引起弧光过电压。

关键词：电容电流；配电系统；供电系统1自动跟踪补偿消弧装置自动跟踪补偿消弧装置运用了微机控制器，能实时准确监测电网电容电流的相关参数，当电网出现单相接地故障时，可以确保在极短时间内利用自动调节电抗值对电容电流进行补偿。

具有运算速度快、集成度高、抗干扰能力强，多路采集输入信号，响应速度快、精度高等特点，为消弧补偿技术带来了全新面貌。

它主要由三大核心部件构成：消弧线圈、接地变压器及自动跟踪调谐控制器。

1.1 接地变压器中性点绝缘的电力系统，无中性点引出，要先利用接地变压器来形成一个人为中性点，再带接消弧线圈，以利用其电感电流来补偿故障点电容电流。

接地变压器采用Z型结线（或称曲折型结线），它具有零序阻抗低，激磁阻抗大，功耗小等特征。

它的运行特点是长时空载，短时过载；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，可使接地保护可靠动作。

1.2 消弧线圈消弧线圈是自动跟踪补偿消弧装置形成感性补偿电流的主要部件。

其具体功能分析如下：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，使故障点电流降至正常量，避免弧光过零后重燃，实现灭弧目的，降低高幅值过电压发生率，阻止事故扩大：（1）调气隙式。

系统过电压。 这是 一 种 利 用 现 有 成 熟 的调 匝 式 消 弧 线 圈 和 调 容 式 消 弧 线 圈理 论和 经验 优化 组合 的新 产 品 ， 有 调 节 速 度 具 快 、 节 范 围 宽 、 节 级 差 电 流 ／ 、 性 度 好 、 有 谐 波 污 染 调 调 Ｊ 线 、 没 等优点 。
接 收 到 控 制 输 出指 令后 可 自动 根 据 晶 闸管 两 端 的 电 压 投 切
电容 器 组 ， 证 整 个 系统 级 差 电 流 不 大 于 ２ ３ 接 地 时 立 保 ～ Ａ， 即 输 出需 要 的补 偿 电流 ， 受 任 何 外 来 素 的 影 响 ， 有 快 不 具
制 作 和 调 节 困 难 ； 且 夫容 量 词 容 式 消 弧 线 圈 需 没 一 、 次 而 一二
图 １
档难 的 问 题 。 时 采 用 预 调 方 式 ， 次 阻 尼使 消 弧 线 圈快 速 同 二 响 应 ， 短 残 流 稳 定 时 间 ， 前 投 入 消 弧 线 圈 ， 制 暂 态 过 缩 提 抑
调 匝式 ２ ５档 真 空 开 关 ， 差 调 节 ， 差 电 流达 到 ７４ 大 于 等 级 ． Ａ，
行 标 允许 的 ５ 电 流 ， 且 档 位 太 多对 有 载 开 关 机 械 部 分 不 Ａ 而
利 ， 载 开 关 的级 电 压 也 很 难 满 足 要 求 ， 弧 线 圈 制 造 工 艺 何 消 复 杂 。 容 式消 弧 线 圈 ， 有 二 次 调 容线 圈 ， 调 容 线 圈上 配 调 设 在 置 几 组 不 同 容 量 的组 合 电容 器 来 调 节 消 弧 线 圈 的 电感 电流 ， 电 容 器 组按 照 补 偿 电淹 的大 ， 使 用 不 同容 量 的 电容 器 。 弧 Ｊ 、 消 线 吲 本 体 是 一 个 带 ： 次 绕 组 的 铁 芯 电 感 线 圈 ，产 生 感 应 电 一 二 流 ， 点 是 单 组 电 容 器容 量 大 ， 数 多 ， 积 大 ， 此 造 价 高 ． 特 组 体 因

10KV自动跟踪补偿消弧线圈运行规定作为一种补偿单相接地电容电流的设备，10KV自动跟踪补偿消弧线圈近几年在我局得到推广应用，其中主要类型有:ZBYH-10/10-25 XDJ-LT-300/10.5 XDJ-242/10.5消弧线圈的投退必须按调度命令执行，运行中发现异常应及时向调度汇报。

一、对于ZBYH-10/10-25型号规定如下：1、当10KV两段母线并列或分列运行时，应投入消弧线圈，使其发挥作用。

2、当一段母线停运时，应退出消弧线圈。

3、消弧线圈进行预试、加油及检修时，应退出消弧线圈。

4、消弧线圈高压保险熔断或发生障碍、异常、事故，需要进行检查处理时，应退出消弧线圈。

5、消弧线圈运行中不得停用低压电源，如必须停用低压电源，应退出消弧线圈。

A、投入消弧线圈操作顺序：①合上交流电源刀闸，检查电源指示灯亮。

②将手动/自动开关打至手动位置。

③检查消弧变高压保险已装好。

④推上消弧变高压侧隔离刀闸。

⑤将手动/自动开关打至自动位置。

⑥记录投入时间。

B、退出消弧线圈操作顺序：①所在系统确无单相接地②将手动/自动开关打至手动位置。

③拉开消弧变高压侧隔离刀闸，检查确已拉开。

④断开交流控制电源刀闸。

⑤记录退出时间。

二、对于XDJ-242/10.5型号规定如下：1、消弧线圈投入运行时，应先推上刀闸后，再送上电机操作电源，然后送上测控器电源。

2、消弧线圈退出运行时，应先断开测控器电源，再断开电机操作电源，然后拉开刀闸。

3、母线分列运行时，两台消弧线圈均投入运行，调节方式均置于“自动”位置。

4、母线并列运行时，一般情况下两台消弧线圈均投入，一台置为自动，一台置为手动，每隔三个月调节方式应变换一次，并且两台消弧线圈的档位差不应超过两档；当置为自动的消弧线圈运行到电流下限，而同时置为手动的消弧线圈也需运行下限时，应退出置为手动的消弧线圈，并汇报调度。

5、母线分列运行前，两台消弧线圈均应置于自动调节状态。

6、系统非正常状态运行时，不必改变消弧线圈的运行方式。

ACHC微机控制消弧线圈补偿装置产品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，6～66KV供电系统中主要采用中性点不接地运行方式。

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X新规程规定，3～10KV架空线路、35KV、66KV、系统单相接地电容电流超过10A；3～10KV电缆线路电容电流超过30A时，均应安装消弧线圈接地电容电流补偿装置。

此外，《煤矿安全操作规程》规定，高压电网单相接地电容电流超过20A时，应采取措施减小接地电容电流。

安装消弧线圈接地补偿装置，是最为有效的措施。

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。

此外，供电系统出现单相接发地故障后，如何准确地选出接地线路一直是困扰供电系统的难题，尤其是中性点经消弧圈接地的系统单相接地故障的选线准确率更低。

因此，高压电网出现单相接地故障后，如何快速准确地选出接地故障线咱也是供电系统急需解决的难题。

随着微电子技术的飞速发展与广泛应用，消弧线圈接地补偿装置自应用于电力系统以来，也有了较大的发展。

我公司最新研制生产的ACHC系列微机控制消弧线圈自动跟踪补偿装置采用先进的PC104工控机系统，总线式结构，彩色液晶屏汉字显示，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与信息查询功能。

该系列装置按调节式分为调容式与调匝式两种，该系列装置均能准确地实时测量电网电容电流，当电网发生单相接地故障时，对电容电流实施自动补偿，同时准确选出接地线路，可有效地抑制电网弧光过电压，并可大大缩短接地故障的处理时间，保障供电系统的安全运行。

本系统产品广泛应用于供电局、发电厂、冶金、煤炭、石油与化工等大型厂矿企业的变电站，适用电压等级6～66KV，是老式消弧线圈理想的更新换代产品，用时也是新建变电站接地补偿与选线装置的首选配套产品。

自动调谐消弧线圈的工作原理范本自动调谐消弧线圈（Automatic Tuning Arc Suppression Coil）是一种用于消除电力系统中发生电弧故障时产生的高频电压和电流的设备。

它的工作原理是通过自动调谐来优化阻抗匹配，从而实现电弧能量的最大衰减和稳定的消除。

自动调谐消弧线圈的工作原理可以分为两个主要的阶段：检测阶段和衰减阶段。

检测阶段：1. 电弧检测：自动调谐消弧线圈首先通过传感器或侦测装置检测系统中是否发生电弧故障。

这些传感器可以是基于电流、电压或频率的传感器。

2. 信号处理：检测到电弧故障后，传感器将通过信号处理器将信号转换为控制信号，以便对消弧线圈进行控制。

3. 参考阻抗计算：信号处理器会根据电弧故障的特性和系统参数计算出参考阻抗。

参考阻抗通常是与故障性质相关的复数值。

衰减阶段：4. 阻抗匹配：根据上一步计算得到的参考阻抗，自动调谐消弧线圈会将自身阻抗调整到与参考阻抗相匹配。

这可以通过调整线圈的参数（如感应电抗、电容值等）来实现。

5. 调谐控制：自动调谐消弧线圈会根据参考阻抗与实际阻抗之间的差异来调整自身阻抗。

这可以通过调谐电路中的控制回路或自适应算法来实现。

6. 衰减电弧能量：通过自动调谐，消弧线圈的阻抗被优化，从而最大程度地消除电弧故障产生的高频电压和电流。

这将导致电弧能量的衰减和电弧的稳定消除。

自动调谐消弧线圈的工作原理基于阻抗匹配的概念。

阻抗匹配是指将两个电路的阻抗调整到相等或相近的情况，以达到能量传递的最大化。

在自动调谐消弧线圈中，阻抗匹配的目标是在电弧故障发生时将线圈的阻抗与电弧阻抗匹配，以最大程度地消除电弧能量。

自动调谐消弧线圈的优势是能够快速、准确地检测和消除电弧故障。

它能够在电弧故障发生的瞬间自动调谐，并在很短的时间内将电弧能量衰减到尽可能低的水平。

与传统的消弧线圈相比，自动调谐消弧线圈具有更高的效率和更好的稳定性。

总之，自动调谐消弧线圈通过检测电弧故障并根据系统参数自动调谐自身阻抗，以最大程度地消除电弧能量和稳定消除电弧。

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置使用中的几个问题樊爱东摘要：通过实际经验对自动跟踪补偿消弧线圈成套装置使用中存在的一些理论方面的问题进行探讨，对自动跟踪补偿消弧线圈成套装置选型及使用有更进一步的认识。

关键词：自动跟踪补偿消弧线圈成套装置；调流范围；起调方式；位移电压；响应时间；残流稳定时间1、消弧线圈的调流范围问题：目前在消弧线圈的招标当中经常出现要求消弧线圈的调流范围0～100%这种提法是不科学的，作为消弧线圈生产厂家来说可以做到，但对实际消弧线圈使用中是毫无意义的，理由如下：（1）根据行标DL/T 620-1997 3.1.2的规定单相接地故障电容电流最小为10A才需要装设消弧线圈，小于10A可以不装消弧线圈，那么对消弧线圈的调流范围下限电流应大于10A，即使电容电流小于10A，装设了消弧线圈，消弧线圈下限电流10A也满足残流的要求。

（2）根据DL/T 1057-2007行标 7.8规定，消弧线圈的调流范围的下限，不应超过系统在各种运行方式下最小的系统电容电流值，一般情况下不宜大于消弧线圈额定的30%，同时7.5又规定残流不大于10A，如采用最小下限电流为10A，系统电容电流为2A，残流也只有8A，也能满足要求。

（3）消弧线圈的作用除了产生电感电流以补偿电网电容电流，使故障点残流变小，达到自行熄弧，消除故障的目的外，还应起到消除电磁式压变饱和引起的磁铁谐振过电压。

如果从零起调，就起不到消除铁磁谐振过电压之目的。

根据以上分析，消弧线圈的下限电流一般情况下取最小值10A已足够，对发电机中性点消弧线圈取5A，要求0起调是不合适的提法。

2、起调方式问题自动跟踪消弧线圈有个自动起调问题，即按设定的脱谐度起调，还是以设定的残流值起调，目前实际使用中，两种方式都有，从灭弧的角度看，以残流绝对值起调比较合理，从有关文献都主张以残流的绝对值为起调比较合理。

因脱谐度是一个相对的概念，当分接头电流比较小，间隔又比较密时，脱谐度变化大而残留变化不是很大，此时调整档位的必要性不大，如10.5kV，200kVA的消弧线圈，采用9档开关，分接头电流（1）10A，（2）11.6A，（3）13.45A，（4）15.6A，（5）18.1A，（6）21A，（7）24.36A，（8）28.25A，（9）32.8A，各档的脱谐度=0.16，如系统电容电流为10A，过补一档为11.6A，此时如设定脱谐度的起调值为±5%，达到设定值就要调档，可是电流变化不是很大，级差电流只有11.6-10=0.6A，根本就没有必要调档，如以残流值起调，设定值为2A，那么小分接头时就不用调整，只有残流超过2A才起调，这样可减少不必要的调档次数。

调容式自动跟踪消弧线圈补偿技术张希峰　李明娣　张文广　田海霞　中原油田供电管理处(453800)1　一般消弧线圈补偿技术的缺点按照部颁DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定,3～66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,中性点应采用消弧线圈接地方式。

中原油田有7座110kV变电所,主变35kV 中性点的消弧线圈容量皆为550kVA,补偿电流在12～24A之间,并且只有5档手动调整档位。

因此不可避免地存在以下缺点:(1)　手动现场调整。

消弧线圈必须退出运行才能调节分接头,因其调节不便,在实际运行中就不能保证根据电网电容电流的变化及时进行调节。

(2)　人为估算电容电流值。

由于没有在线实时测量电容电流的设备,再加上油田电网中的窃电现象严重,并且存在不定时性,电流值的误差较大使消弧线圈难以补偿在最佳状态。

(3)　增加了劳动强度和操作的频率。

每投退一次线路,为保证补偿的合理性,就要投退一次消弧线圈进行调档。

(4)　容量不够。

实际测量结果表明,不能满足现在电网的实际需要。

(5)　对电网产生的谐振过电压没有一定的预防措施。

(6)　不能记录单相接地时的各项相关技术参数,技术人员分析电网运行情况缺乏必要的技术资料。

(7)　造成了大量人力、物力、财力的浪费。

2　自动跟踪补偿微机控制消弧线圈的应用目前,国内运行的消弧线圈有三种类型,即调匝式、调气隙式和二次调容式。

所谓调容式消弧线圈就是通过接入一定数量的电容器以实现抵消消弧线圈电感电流的装置,具体做法是通过真空接触器的开、合来接入不同数量的电容器。

由于感性电流和容性电流的相位相差180°,两者可以进行算术运算,因此,可通过对电容电流的开、合将消弧线圈二次侧的电容电流折算到一次侧去抵消电感电流,从而改变消弧线圈的电感补偿电流。

调容式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置由消弧线圈、电容调节箱(装于消弧线圈导轨上)、阻尼电阻箱、自动跟踪调节及控制器(装于控制屏中)、控制屏五部分组成(如图1所示)。