调容消弧线圈

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。

２０１２年第７期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｏ机械与电子０　科技信息　调容式自动跟踪补偿消弧线圈接地成套装置　周　（顺特电气设备有限公司　扬　广东佛山５２８３００）　【摘要】介绍了调容式自动跟踪补偿消弧线圈接地成套装置在配电网系统中的作用、电气结构、工作原理，并详细介绍了ＸＨＫＱ一１Ｖ自动　跟踪补偿消弧线圈控制器的功能特点。　【关键词】调容式；晶闸管；自动跟踪补偿；控制器　０前言　电力行业标准ＤＬ／Ｔ６２０—１９９７《交流电气装置的过电压保护和绝　缘配合》中明确规定：３　１０ｋＶ架空线路构成的系统和所有３５、６６ｋＶ电　网，当单相接地故障电流大于１０Ａ时，中性点应装设消弧线圈，３—　１０ｋＶ电缆线路构成的系统中，当单相接地故障电流有大于３０Ａ时，中　性点应装设消弧线圈【】１。　Ｑｓ：三相开关（一般用户自备）　ＱＤ：单相隔离开关（安装于消弧线圈前。用于隔离消弧线圈．可以　使装置不投入消弧线圈的时候还能使用带站用变的接地变）　ｌ－２＿２控制元器件　电容补偿柜：由干式电容器组、晶闸管组、触发板、风机和熔断器　等构成　ＰＫ：ＸＨＫＱ－ＩＶ自动跟踪补偿消弧线圈控制屏　１　调容式自动跟踪补偿消弧线圈接地成套装置电气结构　１．２．３辅助元器件　调容式自动跟踪补偿消弧线圈接地成套装置采用先进的晶闸管　技术和ＤＳＰ（￣字信号处理器）芯片作为核心运算控制单元．可实时跟　踪配电网．对瞬时性单相接地故障时能快速补偿．故障消除时迅速退　出补偿．对非瞬时单相接地故障既能快速补偿。持续运行．又能快速判　断故障线路并跳闸　１．１使用调节　环境温度：一般设备一３Ｏ℃～＋４０℃；控制器一２５℃　＋５５℃　空气相对湿度：日平均不超过９５％，月平均不超过９０％（＋１５￣Ｃ下）　海拔高度：ｌ２ｏ０米以下　工作场所：无火灾、爆炸危险，无导电尘埃，无剧烈震动，具有良好　的接地网　注：若使用条件与以上不同时。需与设计单位说明。　１．２电气结构　１．２．１主要元器件　ＤＫ：干式接地变压器（接地变压器为三相变压器或三相电抗器。　主绕组用来连接到要求接地的三相．并引出中性点端子接到消弧线圈　上。接地变压器可以带一个低电压的二次绕组，该绕组可具有连续供　电容量，作为变电站的辅助电源。）　ＸＨ：干式消弧线圈（额定运行时间为２小时，若带二次绕组．二次　绕组的额定容量不低于一次绕组额定容量的６０％）　Ｐ．Ｉ＇：电压互感器　电流互感器（选配）　Ｆ：氧化锌避雷器　用熔断器　２工作原理　ＣＴ：电流互感器　６ＦＵ：高压熔断器　ＣＴ１一ＣＴ２４：选线用　７ＦＵ：电压互感器　调容式自动跟踪补偿消弧线圈接地成套装置是通过大功率晶闸　管来调控不同容量电容器组的投切用以实现对系统变化的电容电流　的实时补偿作用。应用的原理是晶闸管两端电压过零时投电容．电流过　零时自然切除电容器的方式，可以有效的避免电容器投切时的合闸涌　流和过电压问题。　ＩＩ　Ｉ　Ｉ　｛　＾　一　Ｌ］　Ｉ一　｝　Ｉ　１　ｃ　二＝＝　Ｃ２　ｃ　【．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ｊ．．．．　．．．，．．，．．　，．　上————　ｎ个童路　图２接地装置的电气原理图　

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）

唐山·东唐 DT-ACHC微机控制消弧圈自动跟踪补偿装置

- 1 - 一． 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，我国6~66KV配电系统中主要采用小电流接地运行方式。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范新规程规定，电网电容电流超过10A时，均应安装消弧线圈装置。由于中性点经消弧线圈接地的电力系统接地电流小，其对附近的通信干扰小也是这种接地方式的一个优点。

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。

我公司所研制生产的DT-ACHC系列调容式消弧线圈装置，该成套装置采用先进的PC104工控机系统，总线式结构，全彩色大屏幕液晶屏，全汉字显示。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及信息查询功能。该系统克服了以前各消弧线圈装置调节范围小的缺陷，能够进行全面调节。

该装置采用残流增量法和有功功率法等先进算法，对高压接地线路进行选线，选线准确、迅速。

本产品广泛应用于电力供电行业、发电厂、冶金、矿山、煤炭、造纸、石油化工等大型厂矿企业的变配电站，适用电压等级6~110KV，是老式消弧线圈理想的更新换代产品，同时也是新建变电站接地补偿及选线装置的首选配套产品。

二． 产品特点

1、控制器采用工控机系统，运行稳定可靠。

2、采用全彩色液晶全中文显示，参数显示、设置及查询方便直观。

3、调节准确、速度快，且调节范围宽，可在0~100%额定电流全范围调节。

4、内嵌高压接地选线模块，采用残流增量法及有功功率法，使选线快速准确。

5、设有RS232及RS485通讯接口，可实现与上位机的通讯，达到信号的远距离传送。