10kV消弧线圈自动跟踪补偿装置脱谐度的设定以及阻尼电阻的选择孙海新 (沧州供电公司调度所，河北沧州061001) 摘要：文章讨论了自动跟踪补偿消弧线圈装置脱谐度以及阻尼电阻对电网运行的影响，阐明了脱谐度以及阻尼电阻的确定原则，指出了注意事项，并对消弧线圈所涉及到的某些概念做了说明。关键词：配电网；自动跟踪补偿；谐振；脱谐度设定 随着城市电网改造的不断深入完善，配电网络规模不断扩大，馈线增多以及电力电缆大量使用，系统对地电容电流迅速增大。发生单相接地故障时，电弧不易熄灭，容易产生间歇性弧光接地过电压，发展成相间故障，直接影响供用电可靠性。为解决以上问题，城网改造中，自动跟踪补偿消弧线圈装置得到广泛使用。以往消弧线圈依靠人工调节，调节不便，档位选择不准。为避免系统内线路跳闸后，形成全补偿，发生串联谐振，手动调节消弧线圈通常采用过补偿方式。消弧线圈采用自动跟踪补偿技术后，克服了以上不足，始终运行在最佳档位，消弧线圈的补偿作用得到充分发挥。当用户没有特殊要求时，采用过补偿或欠补偿方式都可以。自动跟踪补偿消弧线圈装置在实际运行中，由于脱谐度和阻尼电阻设定不合适，也会造成串联谐振，接地变压器中性点上出现较大的位移电压，导致10kV母线三相电压不对称，其所在母线PT误发断线信号，影响电网的正常运行。本文就消弧线圈的脱谐度以及阻尼电阻的选择进行讨论。 1消弧线圈脱谐度的确定消弧线圈的脱谐度υ=（IC-IL）/IC，其中IC为系统电容电流，IL为补偿电感电流。当υ>0时，为欠补偿；当υ<0时，为过补偿；υ=0时，为全补偿。在补偿电网中通过故障点的电流称为残流其中Ia为残流的有功分量，是由线路漏电导和消弧线圈等值并联电导所决定的电导电流。由公式可知，脱谐度υ越小，残流I0越小，υ=0时，残流I0最小。由于消弧线圈不但能降低故障电流，促使电弧自熄，同时也使熄弧后的恢复电压上升缓慢，避免发生重燃；而且υ越小，恢复电压上升越缓慢。因此就减少残流、避免恢复电压上升过快来讲，υ越小越好。但是，消弧线圈又不宜工作在全补偿状态，因为在此状态运行时，电网不对称电压U0可能在中性点造成较大的位移电压Un，影响电网正常运行。因此，必须综合考虑确定适当的脱谐度。按照规定，中性点经消弧线圈接地系统脱谐度不超过10；但在实际运行中，并不是所有系统都能满足该规定，举例说明如下。目前，电网中的消弧线圈通常为调匝式的，通过改变消弧线圈绕组匝数改变其电感量，该电感量不连续可调。设某消弧线圈共16档，第1档补偿电流为10A，其余各档电流以步长为5A等差递增，对应各档位电流见表1。 当系统接地电容电流为36A或35A时，按照规定υ设定小于10，消弧线圈会自动确定在第6档，第5～7档对应脱谐度以及系统电容与补偿电感电流差值ΔI如表2所示。 通过表2可以看出，当系统电容电流与消弧线圈某档位提供的补偿电流相等时，消弧线圈装置自动跟踪补偿在谐振点上。因此，消弧只依靠脱谐度υ作为线圈调节依据并不充分。装置可以利用差流ΔI作为另一判据，和υ构成“与”判据，当υ和ΔI都大于定值时，进行档位调节。对于等差调节的消弧线圈，ΔI定值必须稍大于消弧线圈档位步长值，否则该差流定值不起作用。上面例子中步长为5A，ΔI定值小于5A时，档位仍将调节到第6档，ΔI定值可以取5.5A。但是ΔI定值不可取得太大，以避免接地残流过大。当系统电容电流在35A附近变化时，档位保持在第7档。此时，虽然υ大于10，但是，此时系统接地故障时残流并没有超过10A，电弧可自行熄灭，满足要求。2阻尼电阻的选择自动跟踪补偿消弧线圈正常运行时，脱谐度较小，为避免中性点位移电压过高，通常与消弧线圈同时串联一阻尼电阻。等效电路如图1。 中性点经消弧线圈接地后，消弧线圈上电压Un为。串联谐振时，XL=XC，消弧压运行时不对称电压U0不大，一般情况下以架空线为主的配电系统U0≯1Uφ，电缆线路则更小。按照规定，中性点位移电压不得超过相电压的15，但在电网实际运行中，K取15相对过高。一般况下，PT断线信号二次电压启动值不超过10V。这样应该要求R的选择满足中性点位移电压不应超过10Uφ，否则，可能导致误发PT断线信号。考虑系统参数波动，取1.25的可靠系数，所以K取8比较合适。自动跟踪补偿消弧线圈装置根据消弧线圈不同档位已知的电抗值，以及对应档位测量到的中性点的电压和电流，计算出电网电容电流和该档位的脱谐度。电网十分对称运行时，不对称电压可能满足不了自动跟踪补偿消弧线圈装置信号电压的要求，导致消弧线圈无法判别计算。这时可以改变接地变压器某一相的分接头，人为增大不对称电压。该情况下应按照调节分接头后，系统最大不对称电压核算阻尼电阻是否合适。如果接地变压器没有分接头，或者分接头变比选择不合适，可以采用减小串联阻尼电阻的方法。降低电阻后，手动调节补偿消弧线圈，寻找合适的档位，降低脱谐度，增大消弧线圈上的电流和电压。该方法适用于电网不对称电压低而且变化较小的系统。3结论a.自动跟踪补偿消弧的调节应以脱谐度υ和差流ΔI作为判据，对于补偿电流为等差调节的消弧线圈，差流ΔI定值必须稍大于消弧线圈档位步长值，否则不起作用。[1][2]下一页
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