【正文】 線路全線架設(shè)避雷線和裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置等措施，以提高供電可靠性。該電阻與系統(tǒng)對(duì)地電容構(gòu)成并聯(lián)回路，由于電阻是耗能元件，也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件，對(duì)防止諧振過(guò)電壓和間歇性電弧接地過(guò)電壓 ， 有一定優(yōu)越性。而當(dāng)電流過(guò)零而電弧熄火后，消弧線圈尚可減少故障相電壓的恢復(fù)速度，從而減少了電弧重燃的可能，有利于單相接地故障的消除。在發(fā)生弧光接地時(shí)，電弧的反復(fù) 熄火與重燃，也是向電容反復(fù)充電過(guò)程。 第三，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí)產(chǎn)生的接地電流較大，對(duì)通訊系統(tǒng)的干擾影響也大，特別是當(dāng)電力線路與通訊線路平行走向時(shí)，由于耦合產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)通訊造成干擾。大電流接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)電位仍為零，非故障相對(duì)地電壓基本不變，這是它的最大優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 ：消弧線圈 ； 消弧線圈調(diào)諧控 制； MATLAB 仿真分析 ABSTRACT Atpresent, the power system grounding methods monly used in four categories: neutralpoint solid ground, neutralpoint grounding through arcsuppression coil, neutralpoint grounding through resistors, insulated neutralpoint. Among them, the neutral grounding through resistor, is divided into highresistance grounding and lowresistance grounding according to the current of the grounding resistance. In the distribution works in China, the grounding mode of neutralpoint grounding through arcsuppression coil is widespreadly used, which greatly enhanced the supplying reliability of the power grids. However, with the increasing of grid size, the system operation modes have changed a lot, and the traditional manual adjustment of the arcsuppression coil is very difficult to achieve realtime detection of the grounding capacitive current and automatic pensation, and this makes the effect of grounding current pensation very poor, which is unable to meet the requirements of distributionautomation. Therefore, the automatica tracking pensation arcsuppression coil and its control technology came into being. The work of this article is carried out, targeted at the power system characteristics, to propose new and effective arcsuppression coil control method . This paper first introduces the current development of arcsuppression coil control technology, including several existing types of arcsuppression coil, as well as several existing automatic control methods of arcsuppression coil: neutral point displacement voltage method, dynamic tuning control method , signal injection method and so on. And then use the MATLAB simulation to analyze the various control methods , and study those control theoriesdeeply. Then according to the above theoretical analysis and study, and based on the original methods, birng up a new control method for arcsuppression coil Capacitive current incremental method. And then through the MATLAB simulation analysis to verify its feasibility and errors. In which, in order to search for the ideal range of additional capacitance through the error analysis , this article has done a lot of simulation analysis. At final, I sum up my design. Key words: arcsuppression coil。因此，自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€圈及其調(diào)諧控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 2. 弄清并熟悉消弧線圈的各種調(diào)諧控制方法，并作分析比較。其中，中性點(diǎn)經(jīng)電阻器接地按照接地電流的大小又分 為高阻接地和低阻接地。然后通過(guò) MATLAB 仿真分析，驗(yàn)證其可行性和誤差等。中性點(diǎn)接地方式的選擇涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等多方面，是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，由于各國(guó)電力技術(shù)的水平和條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等因素的不同，各個(gè)國(guó)家對(duì)這個(gè)問(wèn)題的處理方式不盡相同。 其次中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在運(yùn)行中若發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接地點(diǎn)還會(huì)產(chǎn)生 較大的跨步電壓與接觸電壓。適用于 10KV 架空線路為主的輻射形或樹(shù)狀形的供電網(wǎng)絡(luò)。雖然中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)具有發(fā)生單相接地故障仍可以繼續(xù)供電的突出優(yōu)點(diǎn)，但也存在產(chǎn)生 間歇性電弧而導(dǎo)致過(guò)電壓的危險(xiǎn)。其次，消弧線圈本身是感性元件，與對(duì)地電容構(gòu)成諧振回路，在一定條件下能發(fā)生諧振過(guò)電壓。此外當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，無(wú)論是永久性的還是非永久性的，均作用 于 跳閘，使線路的跳閘次數(shù)大大增加，影響了用戶的正常供電，使其供電的可靠性下降。該電容電流是正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的 3倍，且超前故障相電壓 90176。 消弧線圈的作用和特點(diǎn) 配電網(wǎng)中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，主要是為了自動(dòng)消除由于電網(wǎng)接地故障所引發(fā)的接地電弧。綜上中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 所述，當(dāng)電網(wǎng)未發(fā)生單相接地故障時(shí)，一般將消弧線圈的脫諧度控制在遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)的一定范圍內(nèi)，或?qū)τ陬A(yù)調(diào)諧消弧線圈來(lái)說(shuō)串聯(lián)限制諧振過(guò)電壓的阻尼電阻 [2]。主要表現(xiàn)在：（ 1）調(diào)整困難，操作繁瑣；（ 2）脫諧度測(cè)量困難；（ 3）調(diào)諧不當(dāng)易產(chǎn)生諧振過(guò)電壓。 從發(fā)揮消弧線圈的作用來(lái)看，脫諧度度 ? 的絕對(duì)值越小越好，最好是處在全補(bǔ)償狀態(tài)，即調(diào)諧至諧振點(diǎn)上；但是，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈調(diào)諧至全補(bǔ)償時(shí)會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的串聯(lián)諧振過(guò)電壓，這是不允許的。 2．“隨調(diào)式”的特點(diǎn)是：電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈被調(diào)整到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)處，故障發(fā)生時(shí)再通過(guò)快速的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償系統(tǒng)迅速調(diào)整到全補(bǔ)償點(diǎn)上以實(shí)現(xiàn)消弧。顯然，對(duì)電網(wǎng)電容電流的計(jì)算精度，將直接影響消弧線圈的調(diào)諧和補(bǔ)償效果。 本文研究?jī)?nèi)容和主要工作 通過(guò)消弧線圈的作用我們 可以看到，根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化，及時(shí)而正確的調(diào)整消弧，能夠有效地提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 2 消弧線圈的結(jié)構(gòu)原理 消弧線圈，即是一種鐵心帶有氣隙的可調(diào)電感線圈。為了彌補(bǔ)手動(dòng)調(diào)節(jié)消弧線圈的不足，我國(guó)從 80年代起開(kāi)展了自動(dòng)調(diào)諧消弧線圈的研究。 此類裝置的不足之處主要是：通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)磁路中的間隙長(zhǎng)度來(lái)獲得連續(xù)變化的電感，采用較精密的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，響應(yīng)速度慢，噪聲較大。其最大優(yōu)點(diǎn)在于用磁路將接地變壓器和消弧線圈融為一體，通過(guò)控制晶閘管導(dǎo)通 角以改變電感 L3的等值電感量實(shí)現(xiàn)消弧線圈電感量的細(xì)調(diào)。該補(bǔ)償方式不串聯(lián)阻尼電阻，稱之為“隨調(diào)式”補(bǔ)償方案。其在工作過(guò)程中，只有這兩小段會(huì)磁路飽和，而其余各處鐵芯均處于未飽和狀態(tài)，因此其伏安特性為線性特性。電容器的最大問(wèn)題是過(guò)電壓運(yùn)行能力差，存在非線性。這種方式既有快速消弧的功能，又能連續(xù)平滑調(diào)節(jié)補(bǔ)償電流量；雖然會(huì)引入一定的諧波，但理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于所控制的細(xì)調(diào)線圈的容量只占到消弧線圈總?cè)萘康?15%以下，給系統(tǒng)引入的諧波很小。 補(bǔ)償電網(wǎng)正常運(yùn)行情況分析 補(bǔ)償電網(wǎng)的接線圖如圖 所示。導(dǎo)線的零序 電容 0CCL? 。 通常要求 0U 不大于電網(wǎng)標(biāo)稱電壓的 15%。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) LR 0R 1 R 2 R 3C 1 C 2 C 3AE? B?CE?bcaaE?b?cE?oR bR dI j d 圖 諧振接地電網(wǎng) A相接地故障圖 aU??LCj ?31?0? UdU? R 0 R bR d I j d 圖 諧振接地電網(wǎng) A相接地故障等效電路圖 如果未串聯(lián)或并聯(lián)電阻器 , 0?bR ,則總的接地電流可計(jì)算如下： )13(110 LCjRRUIdajd?? ??????? （ ） 式中 aU? —— 故障相電壓； dR —— 接地點(diǎn)過(guò)渡電阻； 0R —— 消弧線圈有功損耗電阻； Lj? —— 消弧線圈電抗； Cj?1? —— 各相對(duì)地電抗。 （ 2）過(guò)補(bǔ)償。 其實(shí)，消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧的核心問(wèn)題，是怎么實(shí)現(xiàn)在線測(cè)準(zhǔn)電網(wǎng)對(duì)地的電容電流。但是，前提是消弧線圈必須串聯(lián)或并聯(lián)電阻后方可采用這種方法，否則，諧振時(shí)中性點(diǎn)位移很高，將大大超過(guò)規(guī)程允許值。 MATLAB 驗(yàn)證分析 以理論分析為基礎(chǔ)，現(xiàn)對(duì)位移電壓原理進(jìn)行 matlab的分析。這也反映出在該調(diào)諧理論的實(shí)際應(yīng)用中，參數(shù)、條件會(huì)對(duì)其造成一定影響，形成誤差，降低調(diào)諧精度。如果位移電壓曲線比較平緩，則計(jì)算結(jié)果誤差較大。需要說(shuō)明的是，所需電感電流 1LI 、 2LI ，并非電流表所測(cè) 得的正常運(yùn)行狀態(tài)下消弧線圈流過(guò)的電流，而是按照 LL XEI ?? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 所得的故障狀態(tài)下，消弧線圈可提供的電感補(bǔ)償電流。另外，仿真時(shí)所取仿真點(diǎn)較少也可能造成一定影響。如圖 。首先，在 LX = 1LX 時(shí)，測(cè)得此時(shí)的電感電流為 01I ；在 LX = 2LX 時(shí)，測(cè)得電感電流為 02I ，并記錄兩者的相角差。 f=acos(e)/2。 圖 阻抗三角形原理仿真電路 由仿真得到數(shù)據(jù)后進(jìn)行如下處理， i1=。在使用調(diào)匝式消弧線圈在線調(diào)節(jié)兩個(gè)檔位后，或使用氣隙可調(diào)式消弧線 圈任意改變一個(gè)氣隙后，均可得到相應(yīng)的電流 01I 和 02I ，以及他們之間的相角差。若電網(wǎng)參數(shù)不符合，如阻尼率較大時(shí)，此種原理誤差較大，不宜采用 。 v2=48。另外，此調(diào)諧控制原理一般適用于電網(wǎng)阻尼率比較小，允許脫諧度大于 10%的場(chǎng)合。諧振接地電網(wǎng)在正常運(yùn)行情況下的等效電路圖如圖 所示。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 圖 位移電壓原理 仿真電路 仿真方法： ，如圖 所示； ： R1= /km； R0= /km； L1=；L0=； C1= F； C0= F。由該圖和第三章所述可知，中性點(diǎn)位移電壓 220 dUU bd?? ? 即 0U 隨著 ? 的變化而變化。因此，對(duì)地的電容電流會(huì)有相應(yīng)變化。當(dāng) CL ?? 31? 時(shí)， LI CI ,稱為欠補(bǔ)償。故可