1、消弧線圈的調度運行消弧線圈的調度運行薛曙光2009年7月第一節第一節 系統中性點接地方式系統中性點接地方式l系統中性點接地方式類型l單相接地故障與其他故障的區別l小電流接地系統單相接地的危害l單相接地危害的對策系統中性點接地方式系統中性點接地方式l在以三相交流輸電為主的交流電路中，當三相交流電經變壓器中性點直接接地時，此時若發生單相接地故障，因為接地短路電流很大，因此稱之為大電流接地系統，如我國110kV及以上電壓等級的電網均采用大電流接地系統，這種系統的接地電阻應小于或等于0.5。系統中性點接地方式系統中性點接地方式l在以三相交流輸電為主的交流電路中，變壓器中性點不接地或中性點經消弧線圈接地

2、,此時當發生單相接地故障時，由于不能構成短路回路，接地故障電流往往很小，有時甚至比負荷電流還小，因此這種系統被稱之為小電流接地系統，如我國6.6-35kV的電網均為小電流接地系統。 系統中性點接地方式系統中性點接地方式在我國，通常采用以下幾種方式接地：在我國，通常采用以下幾種方式接地：1）110kV及以上電壓等級的高壓電網和380V/220V供電網采用直接接地方式； 2）63kV電壓等級的電網采用消弧線圈接地方式； 3）35kV電壓等級的電網采用不接地或消弧線圈接地方式； 4）10kV、6kV電壓等級的電網采用不接地方式。單相接地故障與其他故障的區別單相接地故障與其他故障的區別 l單相接地：接

3、地相電壓降低在0相電壓之間，非故障相電壓升高在相電壓線電壓之間；線電壓不變；有接地信號 。lPT高壓熔斷器熔斷一相：熔斷相電壓降低，但不為零，未熔斷相電壓不升高；與熔斷相相關的線電壓降低；有接地信號 。lPT低壓熔斷器熔斷一相：熔斷相電壓降低，但不為零，未熔斷相電壓不升高；與熔斷相相關的線電壓降低；無接地信號 。l系統諧振：相電壓一相降低，兩相升高，超過線電壓；三相同時升高，超過線電壓；三相輪流升高，超過線電壓線；有時發系統接地信號。小電流接地系統單相接地的危害小電流接地系統單相接地的危害 l弧光接地過電壓的危害弧光接地過電壓的危害 當電容電流一旦過大，接地點電弧不能自行熄滅。當出現間歇性電弧

4、接地時，產生弧光接地過電壓，這種過電壓可達相電壓的35倍或更高，它遍布于與故障點有直接電氣連接的整個電網中，并且持續時間長，可達幾個小時，它不僅擊穿電網中的絕緣薄弱環節，而且對整個電網絕緣都有很大的危害。l接地電流引起爆炸接地電流引起爆炸 雜散電流可能產生火花，引燃瓦斯爆炸。小電流接地系統單相接地的危害小電流接地系統單相接地的危害 l造成接地點熱破壞及接地網電壓升高造成接地點熱破壞及接地網電壓升高 單相接地電容電流過大，使接地點熱效應增大，對電纜等設備造成熱破壞，該電流流入大地后由于接地電阻的原因，使整個接地網電壓升高，危害人身安全。l交流雜散電流危害交流雜散電流危害 電容電流流入大地后，在大

5、地中形成雜散電流，產生電化學反應，腐蝕水管等地下金屬管線，當有人誤觸帶電部位時，由于受到大電流的燒灼，加重了對觸電人員的傷害，甚至傷亡。單相接地危害的對策單相接地危害的對策l3kV10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構成的系統和所有35kV、66kV系統，單相接地電容電流大于10A；l3kV10kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構成的系統，電壓為3kV和6kV時，單相接地電容電流大于30A，電壓為10kV時單相接地電容電流大于20A；l3kV10kV電纜線路構成的系統，單相接地電容電流大于30A；l3kV10kV具有發電機的系統，發電機內部發生單相接地故障不要求瞬時切機時，如單相接地電容

6、電流大于前三項中的相應值。經消弧線圈接地方式的優點經消弧線圈接地方式的優點 l供電可靠性高。由于接地電流很小，其電弧可以瞬時自行熄滅，對單相永久性接地故障，允許在一定時間內帶故障運行，避免了過多的跳閘現象。l對人身及設備的安全性較好。由于單相接地時的故障點電流很小，跨步電壓和接觸電壓都比較低，使人身傷亡和弱電設備的損壞率都顯著降低。l接地電流小，對附近通訊線路的干擾極小。l電弧重燃的次數大為降低，從而使高幅值的過電壓出現的概率減小。第二節第二節 消弧線圈的補償消弧線圈的補償l消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理l消弧線圈的補償方式消弧線圈的補償方式 l單相接地電流的計算單相接地電流的計算 l消

7、弧線圈的安裝消弧線圈的安裝 消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理l消弧線圈的作用有兩個，一是大大減小故障點接地電流；二是減緩電弧熄滅瞬時故障點恢復電壓的上升速度。 l消弧線圈是1臺帶有間隙的分段鐵芯的可調電感線圈。其伏安特性組對于無間隙鐵芯線圈來說是不易飽和的，消弧線圈的鐵芯和線圈均浸在絕緣油中，外形與單相變壓器相似。 消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理l消弧線圈接地補償裝置的原理接線圖：消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理消弧線圈的補償原理l消弧線圈的脫諧度v表征偏離諧振狀態的程度，可以用來描述消弧線圈的補償程度。消弧線圈的補償方式消弧

8、線圈的補償方式工程上用脫諧度V來描述調諧程度：l當V=0時，稱為全補償l當V0時，稱為為欠補償l當V0時，稱為為過補償 脫諧度一般在5%以內 消弧線圈的補償方式消弧線圈的補償方式l從發揮消弧線圈的作用上來看，脫諧度的絕對值越小越好，最好是處于全補償狀態，即調至諧振點上，但是在電網正常運行時，將產生各種諧振過電壓。如煤礦6KV電網，當消弧線圈處于全補償狀態時，電網正常穩態運行情況下其中性點位移電壓是未補償電網的1025倍，這就是通常所說的串聯諧振過電壓。除此之外，電網的各種操作（如大電機的投入，斷路器的非同期合閘等）都可能產生危險的過電壓，所以電網正常運行時，或發生單相接地故障以外的其它故障時，

9、小脫諧度的消弧線圈給電網帶來的不是安全因素而是危害。綜上所述，當電網未發生單相接地故障時，希望消弧線圈的脫諧度越大越好，最好是退出運行。 消弧線圈容量的確定消弧線圈容量的確定 消弧線圈容量應主要根據系統單相接地故障時電容電流的大小來確定，并應留一定裕度。l式中Q消弧線圈的容量, kVA; Un系統標稱電壓， kV； Ic對地電容電流，A。對于改造工程，Ic應以實測值為依據；對于新建工程，則應根據配電網絡的規劃、設計資料進行計算。l計算系數K一般采用過補償，K取1.35。 單相接地電流的計算單相接地電流的計算 配電網的電容電流確定，主要有2種方法： a. 進行實際測量。利用中性點外加電容法、增量

10、法等，可以比較有效地將電容電流測出來，且對系統沒有任何影響。 b. 根據配電網參數估算電容電流。主要包括有電氣連接的所有架空線路、電纜線路、變壓器以及母線和電氣的電容電流。 單相接地電流的計算單相接地電流的計算 架空線路的電容電流近似估算公式為：l無架空地線：Ic=2.7UeL10l有架空地線：Ic=3.3UeL10l同桿雙回架空線電容電流：Ic2=（1.31.6）Ic （1.3-對應10KV線路,1.6-對應35KV線路, Ic-單回線路電容電流） 式中L為線路的長度，km；Ic為線路的電容電流，A；Ue為額定電壓， kV。一般夏季比冬季電容電流增值10%左右單相接地電流的計算單相接地電流的

11、計算 電纜線路的電容電流近似估算公式：l10kV電纜線路：Ic=(95+1.14S) Ue/ (2200+0.23S)l6kV電纜線路：Ic=(95+2.84S) Ue/ (2200+6S) 上式中，S為電纜截面，mm；Ic為線路的電容電流，A；Ue為額定電壓，kV。 上述公式主要適用于油浸紙電力電纜，對于目前采用較多的交聯聚乙烯電纜，其每 km的對地電容電流根據制造廠提供的參數比油浸紙電力電纜的大20%左右。 單相接地電流的計算單相接地電流的計算 變電設備增加電容電流的計算：l6kV配電裝置增加電容電流18；l10kV電纜線路增加電容電流16；l35kV電纜線路增加電容電流13；消弧線圈的安

12、裝要求消弧線圈的安裝要求l消弧線圈的安裝地點，應根據地區的實際電網的具體情況來決定，但要保證電網在任何運行方式下，都能滿足過補償運行的要求，并考慮系統的發展，不應將多臺消弧 線圈集中安裝在電網的某一處，應分散安裝在網絡中的各個供電中心，這樣不僅可以分區運行，而且在發生單相接地故障時，不致使大部分網絡失去消弧線圈的補償。在供電網絡內應盡量避免只安裝一臺消弧線圈運行。消弧線圈的安裝要求消弧線圈的安裝要求l消弧線圈的外部接線是上端經刀閘與變壓器中性點相聯結，下端與發電廠、變電站的接地網相聯結。應當指出，并不是任何一臺變壓器的中性點，都能接消弧線圈，在選擇裝消弧線圈的變壓器時，一方面要考慮和消弧線圈串

13、聯的變壓器的阻抗，另一方面還要考慮因接入消弧線圈而使變壓器過負荷的條件，以下幾條可供參考。消弧線圈的安裝要求消弧線圈的安裝要求l 在Y/接線的變壓器，消弧線圈的電流是流過變壓器線圈的，因變壓器有一個接成三角形的線圈，無論磁路的結構如何，在這個線圈中，一定會出現抵消零序電流的環流。所以，消弧線圈的容量，不大于該變壓器額客容量的時，變壓器不會受到任何不利的影響。消弧線圈的安裝要求消弧線圈的安裝要求對于Y/Y/接線的三線圈變壓器，因考慮三線圈變壓器的容量比，為滿足變壓器h過負荷的規定，則消弧線圈的容量，不得大于三線圈變壓器的任一線圈的容量，一般選擇消弧線圈的容量為不大于該變壓器容量的1/3。 消弧線

14、圈的安裝要求消弧線圈的安裝要求l對Y/Y接線的三相內鐵型變壓器，因考慮到受零序電壓降和鐵殼損失的限制，一般消弧線圈的容量，不宜大于變壓器額定容量的。lY/Y接線的單相變壓器組或外鐵型三相變壓器，因其零序阻抗很大，不應將消弧線圈接在這種變壓器的中性點上。第三節第三節 消弧線圈的調度運行消弧線圈的調度運行l消弧線圈的調度管理消弧線圈的調度管理l消弧線圈的運行規定消弧線圈的運行規定l消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作 l消弧線圈的異常處理消弧線圈的異常處理消弧線圈的調度管理消弧線圈的調度管理l建立臺帳建立臺帳l包括消弧線圈型號、容量、分頭對應電流、投運日期、是否自動跟蹤補償、連接設備及實測補償電流

15、等；35kV及以下等級線路的型號、長度、架空（電桿為鋼筋混凝土、金屬桿塔或非鋼筋混凝土、金屬桿塔）或電纜等；消弧線圈實測補償電流，系統電容電流實測值。l各縣調、監控中心按調度管轄范圍向地調報送所屬35kV及以下等級線路參數。如線路新投或改造，則在送電前7天報送臺帳相關內容。l各縣調、監控中心宜應建立所轄消弧線圈管理臺帳。消弧線圈的調度管理消弧線圈的調度管理l實測電流實測電流1、生產部負責組織各站電容電流的實測工作，每1年測試一次，當系統的分路明顯增減而電容電流改變時應及時進行測試，并將測試結果報調度所。2、生產部負責組織消弧線圈銘牌補償電流的實測復核工作，每2年測試一次，并將測試結果報調度所。

16、消弧線圈的調度管理消弧線圈的調度管理l調度劃分調度劃分1、220kV變電站消弧線圈屬地調調度管轄，站用變壓器屬地調同意、變電站管理設備；2、110kV變電站35kV消弧線圈，接于地調調度管轄的主變中性點由地調調度；接于縣調調度管轄的主變中性點消弧線圈由縣調調度、地調許可；3、35kV以下消弧線圈，該系統僅接有用戶出線時列入站管設備；僅接有同一縣調管轄出線的消弧線圈由縣調調度；接有不同縣調管轄出線或部分用戶出線的消弧線圈由地調調度。消弧線圈的調度管理消弧線圈的調度管理l分級管理分級管理1、地調調度管轄消弧線圈的變電站出線方式需要改變時，線路所轄單位（縣調、配調、監控中心或用戶）于出線方式改變前通

17、知地調，地調值班員計算電容電流，并參照實測電容電流調整消弧線圈分頭。2、地調許可的消弧線圈當出線方式需要改變時，縣調、配調、監控中心或用戶于出線方式改變前必須征得地調許可。3、消弧線圈檢修列入月度檢修計劃。消弧線圈的運行規定消弧線圈的運行規定l消弧線圈的調整應以過補償運行為基礎。l由于消弧線圈容量的限制或在特殊運行方式下，允許采用欠補償運行，但必須事先進行斷線過電壓的驗算，使可能出現的最大中性點位移電壓，不超過相電壓的。 l中性點位移電壓小于15%相電壓時，允許消弧線圈長期運行。 消弧線圈的運行規定消弧線圈的運行規定 在網絡中同時有幾臺消弧線圈并聯運行時，在網絡中同時有幾臺消弧線圈并聯運行時，

18、當網絡發生單相接地，通過故障點的電感電流當網絡發生單相接地，通過故障點的電感電流IL為各個消弧線圈的算術和，應滿足以下幾點為各個消弧線圈的算術和，應滿足以下幾點要求：要求：l正常情況下，需要調整消弧線圈的補償電流時，只調整一個消弧線圈的抽頭，就能滿足所需調整的需要。l要滿足系統的主要部分，在分區運行時，都應處在過補償運行狀態。l消弧線圈的調整，還應考慮到在系統發生單相接地時，流經故障點的殘流越小越好，一般不應大于A；中性點位移電壓，在正常運行時，不應超過相電壓的，特殊情況下，一小時內不得超過相電壓的；發生接地故障時，不得超過相電壓的。l脫諧度一般不大于。 消弧線圈的運行規定消弧線圈的運行規定

19、消弧線圈的調整應以過補償運行為主，在消弧線圈的調整應以過補償運行為主，在下列情況下允許欠補償運行：下列情況下允許欠補償運行：l消弧線圈容量不足時。l網絡中部分消弧線圈檢修等情況下網絡分區運行時。消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作1、有關消弧線圈的一切操作(包括分頭調整)均需得到值班調度員的指令或許可后方能進行。2、在系統發生單相接地故障時，禁止用刀閘斷開消弧線圈，因為消弧線圈是經刀閘與變壓器中性點相聯接的，在系統接地情況下，拉開中性點刀閘，將會造成帶負荷拉刀閘。 消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作 不能將消弧線圈同時接于兩臺變壓器中性點上運行，不能將消弧線圈同時接于兩臺變壓器中性點上運行，

20、只能接于一臺變壓器中性點上運行，若消弧線圈需要只能接于一臺變壓器中性點上運行，若消弧線圈需要從一臺變壓器中性點，轉入另一臺變壓器中性點上運從一臺變壓器中性點，轉入另一臺變壓器中性點上運行時，應先將消弧線圈從原運行變壓器上斷開，再投行時，應先將消弧線圈從原運行變壓器上斷開，再投入到另一臺運行中變壓器上。入到另一臺運行中變壓器上。 在這種情況下，當母聯開關斷開兩臺主變解列運行在這種情況下，當母聯開關斷開兩臺主變解列運行時，任一母線網絡發生單相接地，其零序電壓將直接時，任一母線網絡發生單相接地，其零序電壓將直接轉移到無故障的母線網絡，使無故障網絡的三相電壓轉移到無故障的母線網絡，使無故障網絡的三相電

21、壓依次在依次在02U之間交替變化。之間交替變化。消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作 原運行中的變壓器，代有消弧線圈運行，原運行中的變壓器，代有消弧線圈運行，現在需要將原變壓器停止運行，備用變壓器投現在需要將原變壓器停止運行，備用變壓器投入運行，其消弧線圈的操作，應遵守下列程序：入運行，其消弧線圈的操作，應遵守下列程序：l投入備用變壓器，使其運行正常。l將消弧線圈從原變壓器中退出運行。l將消弧線圈投入到新加入運行的變壓器中性點上運行。l原變壓器停止運行。消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作 在過補償運行方式下，輸配電線路投入與退出，其消弧線圈的操作，應遵守下列程序進行： 增加系統運行線路長度時

22、（即投入線路），應在線路未投入前，先將消弧線圈退出運行，待消弧線圈抽頭調到需要的新位置上（由小調大），投入消弧線圈，最后再投入待運行的線路。 減少系統運行線路長度時（即退出線路），應先將需要退出的線路停止運行，然后將消弧線圈退出運行，待消弧線圈抽頭調到需要的新位置上（由大調小），再投入消弧線圈。消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作在欠補償運行方式下，輸配電線路投入與退出，其消弧線圈的操作，應遵守下列程序進行： 增加系統運行線路長度時（即投入線路），應先將需要投入的線路加入運行，然后將消弧線圈退出運行，待消弧線圈抽頭調整到需要的新位置上（由小調大），再投入消弧線圈。 減少系統運行線路長度時（即退出線路），應在所需停運的線路未停運前，先將消弧線圈退出運行，待消弧線圈抽頭調到需要的新位置上（由大調小），投入消弧線圈，最后再退出所需停運的線路。消弧線圈的倒閘操作消弧線圈的倒閘操作1、主變壓器和消弧線圈裝置一起停電時，應先拉開消弧線圈的隔離開關，再停主變，送電時相反。 2、對于裝有kV消弧線圈的變電站，其kV配電路線經刀閘、負荷開關或產氣開關進行聯絡，若需要解、并環操作時，應先將消弧線圈退出運行，待解、并環操作完畢后，根據線路長短情況，適當調整消弧線圈抽頭，然后再將消弧線圈投入運行。消弧線圈的異常處理消弧線圈的異常處理消弧線圈