三个柱上的高压线圈W1一端接入高压三相电源A、B、C,另一端连接在一起与大地相连接成为三相式电抗器,起到接地变压器的作用。正常时三相电压对称平衡,该线圈内流的是很小的正序励磁电流。当电网发生单相接地故障时,消弧线圈的三相绕组中承受2组电压,一组是三相对称的正序电压,这组电压与电网正常运行时消弧线圈上承受的电压完全相同。在这组电压的作用下,消弧线圈仅仅是一个接地变压器的功能,只为补偿提供一个中性点,而不产生电感电流起不到补偿功能。另一组是三相大小相等,方向相反的零序电压,在这组电压的作用下,三个绕组中的电流同相位并联相接,必然在三个绕组中产生同相位的电流 。因为在绕有线圈的3个铁芯中形成同相位的零序磁通 ,该零序磁通只能经过间隙形成回路。这样在3个绕组中感应出电感电流 ,即成为三相电抗器(容量较大时,增设二次电抗器),这个电感电流与系统的电容电流在相位上近似相反,起到补偿作用。
为保证增容后中性点位移电压在规程要求范围内,需要时增加电网的阻尼,配有高压串阻,如图4:
这种消弧线圈的系统特点:
① 结构简单,只有铁芯、线圈(干式)、二次电抗器(干式),正常运行时是一台接地变压器,当系统发生单相接地时,成为一台三相电抗器,起到补偿作用。
② 安装方便灵活,占地面积小,可以安装在主站与原来消弧线圈并在一起及以外的各条出线上(柱上式)和开关站、开闭站和配电室等,同样起到作用。如图5
③ 作为主站自动跟踪消弧线圈容量不足需要增容时,实为经济实惠的解决方案,初步计算,这种情况约为成套增容更换资金30~50%左右,这是即经济又安全的增容方案。
④ 由于消弧线圈磁路中有气息,消弧线圈始终工作在线性段,补偿电感的线性度好,所以补偿效果好。
⑤ 一个系统采用自动跟踪集中补偿和小型固定分散补偿相结合,自动跟踪部分容量减小了,也降低总体造价,同时可使系统残流减小,有利于灭弧。
⑥ 这种装置接入系统不影响原容量不足消弧线圈的测量和调谐。
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