試談消弧線圈投入后引起系統(tǒng)電壓不平衡(已修改)
2025-05-29 13:54 本頁面
【正文】 消弧線圈投入后引起系統(tǒng)電壓不平衡原因分析及解決辦法李嗣明1，何 婧1，張熙軍1，陳 飛1，駱云峰2，王 磊3（海南電網(wǎng)三亞供電公司，海南三亞 572000 廣東電網(wǎng)惠州供電局，廣東惠州516001 廣東電網(wǎng)廣州供電局 廣東廣州 510627）摘 要：本文通過三亞電網(wǎng)110kV鹿回頭變電站10kV消弧線圈投入后母線電壓不平衡加劇實例，從理論上分析不平衡加劇產(chǎn)生原因，并結合運行實際提出了相應的解決辦法，取得了明顯的效果關鍵詞：消弧線圈 不平衡 殘流 脫諧度 改進措施6 / 60. 引言目前，我國的城市配電網(wǎng)的中低壓供電系統(tǒng)大部分為中性點不接地即小電流接地系統(tǒng)，近些年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，635kV 配電網(wǎng)不斷發(fā)展，電纜線路占配電線路的比例日益增大，系統(tǒng)電容電流顯著增加，因此普遍配備安裝了消弧線圈裝置。但由于消弧線圈投入后會對系統(tǒng)中性點不平衡電壓放大，從而造成母線電壓不平衡或不平衡度加劇成為一個較普遍的問題。本文結合三亞鹿回頭變消弧線圈投運出現(xiàn)的此種問題，進行分析，根據(jù)現(xiàn)場提出解決方案，供大家參考。1. 消弧線圈工作原理及作用小電流接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時，電網(wǎng)仍可帶故障運行，避免開斷線路，提高了供電系統(tǒng)的可靠性，但當單相接地電流較大時，接地電弧不能最終自熄，產(chǎn)生弧光接地過電壓和相間短路，給供用電設備造成極大的危害。防止這種危害的方法之一就是在變壓器中性點和地之間串接一個消弧線圈，利用它產(chǎn)生的感性電流補償接地故障時的容性電流，有效的減少接地點電容電流，使故障相電壓恢復的速度大大下降，從而達到自動熄弧的目的，保證供電安全。自從1917年世界上第一臺消弧線圈在德國投運以來，隨著科技的進步，消弧線圈也的到了長足的發(fā)展，目前消弧線圈大致分為以下幾種：1）調匝式；（人工、自動）2）調容式；3）調氣隙式；4）直流偏磁式；5）磁閥式；在中性點絕緣系統(tǒng)中，如果三相對地電容平衡，即線路換位很好，則各相對地電壓相等，中性點的對地電壓為零。在此情況下，各相對地電容產(chǎn)生的電容電流，且超前電壓90176。當發(fā)生單相接地故障時，如A相接地，則A相對地電壓 = 0，；中性點的對地電壓UN由零升高為相電壓()，B相和C相的對地電壓分別為： （11） （12）即非接地相電壓比正常電壓升高倍。于是B相和C相的對地電容電流值增大了倍，其有效值為： IB = IC = ωC0Uφ （13）式中，C0為一相對地電容；Uφ為相電壓。其方向分別領先于UBA 和UCA 90176。接地點電容電流為 ICA = 3ωC0Uφ （14）它的大小等于正常時一相對地充電電流的 3 倍，方向滯后于 A 相正常時電壓 90176。，如圖1所示。由于接地電流ICA和接地相正常時的相電壓相差90176。當接地電流過零時，加在弧隙兩端的電源電壓為最大值，因此故障點的電弧不易熄滅。當線路較長時，容易形成間隙性的弧光接地或電弧穩(wěn)定接地。間隙性的弧光接地能導致危險的過電壓，穩(wěn)定性的弧光接地能發(fā)展成多相短路，它們都能造成設備損壞和停電事故。 圖 1 單相接地及向量圖 phasor diagram of singlephase earthing將消弧線圈接在變壓器或發(fā)電機繞組的中性點上，形成消弧線圈接地系統(tǒng)。當系統(tǒng)單相，例如A相接地時，中性點的電壓UO將由零升高到相電壓，假設消弧線圈的電感為L，消弧線圈中將產(chǎn)生電感電流IL ，其大小 IL =＝，滯后中性點的電壓90176。，即領先A相正常時的相電壓90176。因此，由故障點流回系統(tǒng)的消弧線圈的電感電流和接地電容電流的方向恰恰相反。如果適當?shù)剡x擇消弧線圈 L的大小，使ωL =，那么通過故障點的電流將等于零，即接地電容電流ICA全部被消弧線圈的電感電流IL所補償，從而使得電弧自動熄滅，達到了熄滅電弧的目的。2.
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