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本科生毕业论文(设计)配电系统中性点接地方式选择的研究二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2015年5月24日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1绪论111课题研究的意义112国外配电系统中性点接地方式的发展113我国配电网中性点接地方式发展214本文主要的工作22配电网中性点接地方式221不同接地方式的比较222中性点接地方式选择的影响因素423本章小结63某变电站10KV电网中性点接地方式研究731某10KV电网等值接线图732某变电站10KV电网单相接地故障分析9321中性点不接地的过电压10322中性点经电阻接地的过电压10323中性点经消弧线圈接地的过电压1333本章小结154消弧线圈分类及整定原则1641消弧线圈的分类1642消弧线圈的整定原则1743本章小结175结论18参考文献19致谢10KV配电网中性点接地方式的研究摘要本文首先分析L0KV配电网的中性点各种运行方式,比较不同运行方式的特点。然后以某变电站L0KV电网的实际参数来建立数值计算模型,在考虑了电网接地电容电流变化、接地点接地电阻值变化等多种影响因素的情况下,对中性点经消弧线圈接地和经低电阻接地方式下电网的过电压水平和接地点短路电流大小进行了仿真和计算,本文还计算了经消弧线圈接地方式下消弧线圈及相关设备的技术参数,做出合理选择,并最终实现消弧线圈接地的自动跟踪补偿。关键词配电网;中性点接地方式;消弧线圈;过电压;自动跟踪补偿10KVDISTRIBUTIONNETWORKNETURALPOINTGROUNDINGWAYOFRESEARCHABSTRACTFIRSTLY,THISPAPERANALYZEDTHECHARACTERISTICOFGROUNDINGMODESABOUT10KVNETWORKTHENWITHTHEDEMONSTRATIONOFONESUBSTATION,THISPAPERBUILTANUMERICALVALUEEQUIVALENTMODELTAKINGACCOUNTOFTHETRANSFORMATIONOFTHECAPACITIVECURRENTORTHEVARIETYOFTHEGROUNDINGPOINTRESISTANCE,ITSIMULATEDTHEOVERVOLTAGELEVELANDTHEGROUNDINGPOINTSHORTCURRENTVALUEOFTHENETWORKWITHARCSUPPRESSINGCOILGROUNDINGMODEORLOWRESISTANCEGROUNDINGMODEINTHISPAPER,THETECHNICALPARAMETERSFORTHEARCSUPPRESSINGCOILANDASSOCIATEDEQUIPMENTWERECALCULATED,ANDREASONABLESELECTIONHASBEENMADETOFINALLYREALIZEAUTOMATICTRACINGCOMPENSATIONFORARCSUPPRESSINGCOILGROUNDINGMODEKEYWORDSPOWERDISTRIBUTIONNETWORKNEUTRALGROUNDINGMODEARCSUPPRESSINGCOILOVERVOLTAGEAUTOMATICTRACINGCOMPENSATION1绪论11课题研究的意义配电网中的电力电缆的大量使用,馈线增多,增大了配电网的电容电流。同时配电网中性点接地方式的选择关系到配电系统的绝缘水平,供电和用电的可靠性、经济性以及安全性的问题,所以,研究中性点接地方式对提高配电系统的运行水平有重要意义。配电网中性点接地方式主要有以下几种不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地、直接接地等几种。从其运行特征而言,可归纳为两大类一类是非有效接地,包括中性点不接地、经消弧线圈接地;而是有效接地,包括直接接地和经小电阻接地。对于配电网中性点接地方式的问题,世界各国配电网选取的中性点接地方式不统一,不同的国家甚至不同的城市都不完全相同,其配电网的接地方式主要根据本国的运行经验和传统来决定。12国外配电系统中性点接地方式的发展1原苏联对于中性点不接地的方式有过详细规定6KV电网单相接地电流小于30A;10KV电网单相接地电流小于20A;1520KV电网单相接地电流小于15A;35KV电网单相接地电流小于10A。当单相接地电流超过上述规定时,则需要采用中性点经消弧线圈接地方式。而在实际中,为提高供电可靠性,前苏联和东欧配电网基本采用了经消弧线圈接地方式。在美国城市配电网2277KV中,中性点接地方式以直接接地为主,其中中性点直接接地或经低电阻接地的占71,经消弧线圈接地的占12,不接地的占105经小电抗接地的占65。日本1135KV电网中,经消弧线圈和电抗接地的占28,经电阻接地的占31,不接地的占39,直接接地的占2。德国最先采用了接地故障补偿装置,中压电网一般采用中性点经消弧线圈接地方式,并在中欧和斯堪的纳维亚地区得到广泛使用。俄罗斯中压电网单相接地短路电流小于20A时,采用中性点绝缘的接地方式;大于20A时,采用中性点经消弧线圈的接地方式。英国66KV电网、33KV及以下的架空配电网中性点采用经消弧线圈接地和直接接地两种方式,部分电网中性点由直接接地或电阻接地逐步改消弧线圈接地;由电缆组成的配电网中性点采用低电阻接地方式。13我国配电网中性点接地方式发展我国在80年代中期以前,参照前苏联的做法,对中压电网中性点主要采用不接地或经消弧线圈接地的运行方式。80年代中期以后,由于电网结构更为复杂,运行方式也经常变化,这样消弧线圈调整就存在一定的困难。1987年广州区庄变电站中压电网率先在国内采用了中性点经低电阻接地方式。此后北京、上海等城市配电网也先后采用中性点经低电阻接地方式运行。随着负荷不断增长,电缆线路逐年增多,近年来部分城市配电网开始采用中性点经低电阻接地方式运行,如北京10KV电网、广州、深圳、珠海以及苏州工业园区20KV配电网采用中性点经低电阻接地方式运行7。与此同时,我国的消弧线圈接地方式有了半个多世纪的运行实践,不少地区推广应用自动跟踪消弧线圈及接地选线装置,取得了良好的效果和丰富的运行经验,为中压电网中性点经消弧线圈接地提供了技术保障。为此,在我国采用中性点经消弧线圈接地方式是我国中压电网的发展方向。14本文主要的工作本文主要的内容是介绍中性点接地方式的影响因素,比较国内中压配电网现在所采用的中性点不接地、经消弧线圈接地、电阻接地等几种接地方式的工作原理,并介绍各种接地方式的优缺点和适用范围。本文还以某变电站10KV供电系统进行仿真计算,着重分析电网中性点不接地以及中性点经消弧线圈和经低电阻接地方式下的各种过电压,通过比较中性点经过这几种接地方式的优缺点,最终确立了该变电站10KV供电系统选择中性点经消弧线圈的接地方式,并对消弧线圈的应用进行了介绍。2配电网中性点接地方式本章将结合影响选择接地方式的因素(包括供电可靠性、安全因素、绝缘水平配合、继电保护配合、经济性因素和通信干扰因素)和不同接地方式的特点对10KV配电网的接地方式进行分析。21不同接地方式的比较(1)中性点不接地中性点不接地方式是指中性点没有人为与大地连接。事实上,这样的配电网是通过电网对地电容接地的。中性点不接地系统的优点是发生单相接地故障时,可以带故障运行052小时,能保持线电压三角形不变继续供电,单相接地电流较小通信干扰小,但使非故障相对地电压升高较大,单相接地存在电弧接地过电压的危险,容易造成绝缘破坏,采用这种方式整个系统的绝缘水平和过电压保护装置费用较大,实现有选择的接地保护很困难。另外还存在中性点不稳定,容易导致电压互感器铁芯磁饱和以及激发中性点过电压,经常引起电压互感器烧毁和高压熔丝熔断事故5。(2)中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地方式是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接,消弧线圈的稳态工频感性电流对电网稳态工频容性电流调谐,故也称谐振接地。当单相接地电容电流超过了允许值10A时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决。中性点经消弧线圈接地方式的主要优点采用消弧线圈接地时,其单相接地故障电流仅为补偿后很少的残余电流,使电弧不能维持而自动熄灭。因此,消弧线圈可抑制电弧重燃,减少间歇性电弧过电压出现的机率。为避免出现谐振过电压,消弧线圈一般运行在过补偿状态8。中性点经消弧线圈接地的缺点91)切合电缆线路时的电容电流变化较大,需要及时调整消弧线圈的调谐度,操作麻烦,并要求熟练的运行维护技术。因电网中电缆增多,电容电流很大,要求消弧线圈容量随之增大,很不经济。2)由于单相接地电流得到补偿而变小,实现继电保护比较困难。(3)中性点经电阻接地中性点经电阻接地方式是指配电网中至少有一个中性点接入电阻。中性点经电阻接地方式根据接地电阻阻值的不同可以分为三种经高电阻接地、经中电阻接地和经小电阻接地5。其中,中性点经小电阻接地的方式主要应用在10KV配电网系统1。高电阻接地是指电阻值在数百到数千欧姆范围内,单相接地故障电流限制到略大于系统对地电容电流大小的接地方式;中电阻接地是电阻值在20100,单相接地故障电流限制在30300A的接地方式,但目前在实际中运用较少低电阻接地是指电阻值在20以下,单相接地故障电流限制400A1000A的接地方式8。中性点电阻值的选择若取得大低,则单相接地电流较大,对通讯干扰较大;若电阻值取得太大,则继电保护不可靠。对于以电缆为主的城市电缆线,中性点电阻中的电流在200400A时,对通讯的干扰间题不大,此时,电阻取值为721446。中性点经电阻接地方式的主要优点是可以抑制电弧接地时的过电压,由于人为地增加了有功电流,使得更易于实现选择性接地保护。中性点经电阻接地方式的主要缺点为接地点的电流较大,当零序保护动作不及时或拒动时,将使接地点及附近的设备绝缘受到更大的威胁,很有可能导致发生相间故障。当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均会使线路的跳闸次数大大增加,严重影响了向用户供电的正常性,使其供电的可靠性下降2。(4)中性点直接接地中性点直接接地适用于110KV以上高压系统和038KV低压系统9。中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零。在这种系统中,当发生单相接地时,这一相直接经过接地点和接地的中性点短路,单相接地短路电流的数值最大,因而立即使继电保护动作,将故障部分切除。中性点直接接地的主要特点是它在发生单相接地故障时,非故障相对地电压不会增高因而各相对地绝缘可按相对地电压考虑。电网的电压等级越高,经济效益越大;而在中性点接地或经消弧线圈接地的系统中,单相接地电流往往比正常负荷电流小得多,因而要实现有选择性的接地保护就比较困难,但在中性点直接接地系统中,实现就比较容易。由于接地电流较大,继电保护一般都能迅速而准确地切除故障线路,且保护装置简单,工作可靠。22中性点接地方式选择的影响因素(1)供电可靠性大电流接地系统发生单相接地短路故障时,故障电流较大,保护立即跳闸,使供电突然中断;而小电流接地系统发生单相接地故障则可带故障运行12小时,但故障选线困难,同样会增加故障停电时间。随着电网的发展,衡量供电可靠性不再仅仅依据发生单相接地故障时不跳闸,而是依靠加强电网结构、调度控制和自动化程度来保证8。(2)人身安全人身安全,也是选择中性点接地方式的一个主要方面,对于人身安全主要考虑61)人接触接点的设备金属部件(正常时不带电);2)单相接地电流入地点附近的跨步电压;3)人直接触及处于工作电压下的带电部分。当发生单相接地故障时,接地故障点以及中性点接地装置附近都会产生接地电流以及跨步电压,容易发生人身安全事故,跨步电压越大,危险越大,跨步电压的大小取决于接地点接地故障电流的大小,在考虑中性点接地方式的时候如何通过限制接地电流也是一个重要的参考指标5。(3)绝缘水平的配合在大电流接地系统中,内部过电压在相电压的基础上发展起来,而小电流接地系统中,则可能在线电压的基础上进一步发展。因而在绝缘水平的配置上,大接地电流系统要比小电流接地系统低20左右8。(4)继电保护的特性以前的消弧线圈接地方式的残流很小,继电保护难以配合的障碍可以通过微机保护来解决。而相反,低电阻接地方式却遇到了困难。根据北京供电局在中性点经低电阻10接地的10KV电网中的现场试验结果,当裸导线发生断线接地时,计算的接地电流值为465A,但实际接触沥青路面时,在15S只能达到15A;经过033S,接地电流增至114A时线路跳闸。在绝缘导线断线的情况下,若断面较脏,情况与裸线相似;若为新断面,则观察不到电弧,线路也不会跳闸;当裸线断线后与水泥路面接触时,经23S后接地故障电流从约42A增大到21A时被切断;绝缘导线与沥青路面接触时情况相似,只有断面被弄湿后,才能引起故障线路跳闸4。为了使零序过电流保护能够瞬间跳闸,则必须加大接地故障电流。显然,接地故障电流越大,问题和缺点越多,越难适应现代负荷特性的。(5)经济性因素各中性点接地方式系统发生单相接地故障时的特征不同,导致相应的安全防护措施及投资费用有较大差异。此外,各中性点接地方式本身的接地装置购置成本也相差较大8。(6)设备安全10中性点接地方式与置于网络中的各类电气设备的安全与否密切相关。电网中性点经非线性电阻接地运行方式可以把单相接地故障电流限制在较低范围内,比小电阻接地方式下要低很多,可以有效地限制单相接地故障电流的危害性,对电网中的电力设备均可起到不同程度的保护作用。如,可以减少一次设备频繁的短路电流冲击;减少断路器的遮断次数和继电保护的动作次数和误动;减少断路器的拒动概率以及运动人员的误操作概率;降低线路绝缘子的损坏率;减轻设备的运动维护与检修工作量,等。而对弱电设备的影响,主要是对电子控制设备和数控加工机械,微机,精密凑、价格昂贵的电子、微电子设备,长途通信设备等的影响。这些设备均具有对过电压的敏感性,要求电网必须严格限制电磁浪涌,以防止由各种原因在电网的低压侧和用户内部引起的地电位升高。中性点经非线性电阻接地运行方式比低电阻接地对这些弱电设备的影响要小。(7)通信干扰在电网正常运行情况下,一般对通讯系统的干扰和影响很小。如果电网发生单相接地故障时,出现的零序电压与零序电流是强大的干扰源。在小电流接地系统中,起主要作用的是静电感应。在大接地电流系统中,则以电磁感应为主,静电感应可以用比较简单的方法加以限制,而电磁感应的消除就十分的困难12。而中性点经低电阻接地方式与不接地或经消弧线圈接地的运行方式相比对通信有较大的干扰,需采取相应的保护措施11配电系统发生单相接地故障时,大电流接地系统产生的零序电压与零序电流是主要干扰源,但其故障切除快,干扰存在时间较短,且国内外运行经验表明,故障电流在1000A以下通常不会对通信造成干扰8。23本章小结中性点不接地方式主要应用于以架空线为主的农网线路中,当发生单相接地故障时,通过故障点的电容电流较小,弧光可以自熄灭。中性点经消弧线圈接地方式主要应用网架相对稳定电网架空或电缆与架空混合电网中,当发生单相接地故障时,通过故障点的电容电流比不接地方式的大,此时弧光不能自行熄灭。但此接地方式下电网网架变化比较频繁,可能会造成消弧线圈容量不足等引起脱谐度与补偿方式的变化。中性点经电阻接地运行方式主要为小电阻接地方式应用较多在电缆网中,当发生单相接地故障时,通过故障点的接地故障电流很大,继电保护装置会立即动作零序切断线路故障。中性点直接接地适用于110KV以上高压系统和038KV低压系统,当发生单相接地故障时,通过故障点的接地故障电流最大。小电阻接地方式与消弧线圈接地方式比较,过去是互有优缺点,消弧线圈接地供电可靠性高,人身安全与设备安全性好,通信干扰小等,但保护选择性差,人工调谐困难,但随着微机选线技术的提高,以及自动跟踪消弧线圈的技术成熟,消弧线圈接地方式的优越性越来越明显并且受到重视和发展。3某变电站10KV电网中性点接地方式研究4本章以某变电站10KV侧的中性点接地方式为研究对象并分析该变电站10KV电网的实际参数,对中性点在不同接地方式下电网的过电压水平和接地点短路电流大小进行数值比较,该变电站的主接线如图31所示。图3110KV变电站主接线图31某10KV电网等值接线图该变电站10KV电网的接线示意图见图32,两台主变型号为SFZL150000/110,电压等级为110KV/10KV,额定容量为250000KVA。其中一台为工作变,另一台为备用变。10KV侧为单母线分段,1段母线上带有5回出线,2段母线上带有6回出线,11回线路都是架空线路,线路均用型电路进行等值,参数见表31和表33,其电网等值电路图如图33。图3210KV电网接线示意图图3310KV电网等值电路表31单位长度的架空线路的电阻、电感、电容参数正序电阻(/KM)正序电感(MH/KM正序电容NF/KM零序电阻(/KM)零序电感(MH/KM零序电容NF/KM017125469211039494655347561表32某变电站10KV架空线路长度(M)线路编号101线102线103线104线105线201线202线203线204线205线206线长度735093059202365359068251210624016502230199032某变电站10KV电网单相接地故障分析某变电站是某工业园区最主要的110KV变电站,担负着工业园区70的负荷供电任务,具有比较重要的地位。下面以该变电站10KV电网发生单相接地故障为例,对中性点采取不同接地方式下的过电压水平、接地点故障电流大小等问题进行比较。计算中以101线路发生A相单相接地故障为例,假设故障点在离电源1KM处。图34某变电站10KV电网的MATLAB仿真模型通过对该变电站的接地系统使用MATLAB软件进行仿真,仿真模型如上图33所示,图中画出四回出线;架空线路按照型线路模型模拟;接地点的位置通过接地模块和传输线的直连实现,接地时刻通过接地模块(BREAKER)内部转换时间来设置,代表接地电阻;仿真解法采用变步长的ODES15,仿真时间为001S。假定T003S时,A相发生接地故障,过渡电阻为1的情况下,起动不同接地方式下的仿真,得到的仿真图形和电流、电压数据如下图表表示。321中性点不接地的过电压不接地的仿真电压、电流波形图图35所示,当A相发生接地故障时,非故障相对地电压升高较大,因此,这种系统中电气设备的绝缘要按线电压设计,绝缘投资比重加大。而故障点过渡电阻为不同值时的电压、电流变化见表33。可以看出,当过渡电阻值为5时,非故障相工频过电压分别为1749和1870,中性点工频过电压为0859,故障点电流最大值为3435A(有效值为2429A)。随着过渡电阻的增大,流过故障相和过渡电阻的电流都逐渐减小,当系统发生金属性接地故障,即过渡电阻值为0时,流过故障相电流和过渡电阻的电流值最大,对系统造成的危害也最大。表33故障点过渡电阻不同时的中性点不接地的电压和电流接地点过渡电阻值()B相电压()UC相电压()中性点电压()UA相电流(I)故障点电流(I)017931861085936883497517491870082536273435101699187208073559336810013801613048327162487200013131342004649154061001100107450322中性点经电阻接地的过电压中性点经10接地的波形如图36所示,发生单相接地故障时,中性点电位上升。非故障相电压上升为原来的倍,即线电压。可以限制电弧接地时的过电压。3与不接地系统相比,经电阻接地可以限制电弧接地时的过电压,但故障点的电流比较大。(A)故障点三相电压波形(B)故障点电流波形(C)中性点电压波形图35中性点不接地的仿真波形(A)故障点三相电压波形(B)故障点电流波形(C)中性点电压波形图36中性点经10电阻接地的仿真波形而中性点接入不同电阻值情况下,电压电流结果如表34所示。一般接地电阻大于100的为高电阻接地接地电阻小于20的为低电阻接地。从表34可以看出,当中性点接地电阻为100时,非故障相工频过电压分别为1599和1662,高电阻接地具有一定的抑制单相接地过电压的能力,而且单相接地电流和中性点电流不太大,有带故障运行的能力。当接地电阻为10时,非故障相工频过电压分别为1180和1381,限制过电压的能力非常好。接地点电流最大值为2992A,接地电流非常大。由于接地电流大,没有带故障运行的能力,继电保护设备只能动作于线路跳闸。与中性点不接地方式相比,中性点经电阻接地优势并不突出。表34中性点经电阻接地的电压和电流(接地点过渡电阻为5)中性点接入电阻值()B相电压()UC相电压()中性点电压()U中性点电流(I)故障点电流(I)101180138101572954299220128814190267226523555014921561045912821448100159916621605731294912001688172107193902656350017251748081016253862100017281766084582735172000173617690865414348617481802088703437323中性点经消弧线圈接地的过电压中性点经消弧线圈接地的仿真波形如图37所示,其本上与中性点不接地的系统一样,但经消弧线圈接地系统的故障点电流相对小点。当系统发生单项故障时,接地故障与消弧线圈构成了另一个回路,接地电流中增加了一个感性电流,它和装设消弧线圈的电容电流方向相反,相互补偿,减小了接地点的故障电流,使电弧易于自行熄灭,从而避免了由此引起的各种危害,提高了供电可靠性。而且三相导线之间的线电压仍然平衡,电力用户可以继续运行。(A)故障点三相电压波形(B)故障点电流波形(C)中性点电压波形图37中性点经消弧线圈接地的仿真波形表35中性点经消弧线圈接地的电压和电流脱谐度()接入电感(H)B相电压()UC相电压()中性点电压()U中性点电流(I)故障点残流(I)3011089172118200765817021282150952817181814071941961795007805171818050669622281911506787171217940632824217323006004170817850599125921172而不同补偿度情况下的消弧线圈,电压电流结果如表35所示。当补偿度为15时,非故障相工频过电压分别为1718和1814,与中性点不接地时发生单相接地故障时的情况差不多,但接地点残流很小(795A),有利于电弧的熄灭。为了避免电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压,消弧线圈一般采用过补偿方式。当补偿度为0时,非故障相工频过电压分别为1718和1805,与过补偿情况相差不多,此时流过接地点的电流很小(191A)从发挥消弧线圈的作用上来看,脱谐度的绝对值越小越好,最好是处于全补偿状态。但是脱谐度越小,正常运行和电网发生断线故障时中性点的位移电压就越高。为保证在单相接地时有效地抑制弧光过电压的产生,一般要求消弧线圈的脱谐度整定在5以内。当补偿度为15时,非故障相工频过电压分别1712和1794,与前两种补偿情况相仿,接地点残流732A,也有利于电弧的熄灭。从前面分析可以看出,消弧线圈一般不采用欠补偿方式运行。33本章小结本章以某变电站10KV电网作为计算模型,对中性点不接地、经电阻接地和经消弧线圈接地等方式下单相接地故障过电压水平、接地点故障电流大小等问题进行比较,得出以下结论(1)中性点不接地系统,随着过渡电阻的增大,流过故障相和过渡电阻的电流都逐渐减小。(2)中性点经消弧线圈接地方式,根据不同补偿情况的数据比较,消弧线圈一般采用过补偿方式,不采用欠补偿方式。(3)中性点经低电阻接地方式,限制过电压的能力非常好,接地电流非常大,系统没有带故障运行的能力,继电保护设备只能动作于线路跳闸。(4)经分析数据比较,中性点经消弧线圈接地方式比低电阻接地方式的故障点电流要小,电弧容易熄灭,提高了供电可靠性。4消弧线圈分类及整定原则5随着电力系统自动化的发展,大多数的变电站要求实现无人值守,对自动化的要求相当高,现在人工调谐的消弧线圈显然己经不能满足系统运行的需要,自动跟踪补偿消弧线圈应运而生,并且技术已趋于成熟,本章将结合某变电站的情况介绍消弧线圈的应用。41消弧线圈的分类自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方式的不同,大致可分为调匝式、调容式、调直流偏磁式等。(1)有载调匝式消弧线圈调匝式消弧线圈是采用有载调压开关调节电抗器的抽头以改变电感值,它可以在电网正常运行时,通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值和相位变化,计算出电网当前方式下的对地电容电流,根据预先设定的最小残流值或脱谐度,由控制器调节有载调压分接头,使之调节到所需要的补偿档位,在发生接地故障后,故障点的残流可以被限制在设定的范围之内。不足之处是不能连续调节,需要合理的选择和确定档位数和每档变化范围,为保证较小的残流,必须在谐振点附近运行,这将导致中性点位移电压升高。因此需加装阻尼电阻进行限压,保证中性点的位移电压不超过15相电压。为避免阻尼电阻上的有功电流使接地残流增大,在发生单相接地时,必须将阻尼电阻延时05S后短接。(2)调气隙式自动跟踪补偿消弧线圈调气隙式电感是将铁芯分成上下两个部分,下部分铁芯同线圈固定在支架上,上部分铁芯用电动机,通过调节气隙的大小达到改变电抗值的目的。它能够自动跟踪无极连续可调,安全可靠。其缺点是振动和噪声比较大,在结构设计中应采取措施控制噪声。这类装置也可以将接地变压器和可调电感共箱,使结构更为紧凑。(3)调容式消弧补偿装置。通过调节消弧线圈二次侧电容量大小来调节消弧先圈的电感电流,二次绕组连接电容调节柜,当二次电容全部断开时,主绕组感抗最小,电感电流最大。二次绕组有电容接入后,根据阻抗折算,相当于主绕组两端并接了容量相同阻抗为K2倍的电容,使主绕组感抗增大,电容电流减小,因此通过调节二次电容的容量即可控制主绕组的感抗及电容电流的大小。电容器的内部或外部装有限流线圈,一限制合闸涌流。电容器内部还装有放电电阻。(4)调直流偏磁式消弧线圈直流偏磁式消弧线圈是在其交流工作线圈内布置一个铁芯磁化段,通过改变铁芯磁化段磁路上的直流励磁磁通大小来调节交流等值磁导,实现电感连续可调的目的。直流励磁绕组采取反串连接方式,使整个绕组上感应的工频电压相互抵消,通过对三相全控整流电路输出电流的闭环调节,实现消弧线圈励磁电流的控制,利用微机的数据处理能力,对消弧线圈伏安特性上固有的不大的非线性实施动态校正。(5)可控硅调节式自动跟踪补偿消弧线圈该消弧线圈系统主要由高短路阻抗变压器式消弧线圈和控制器组成,同时采用小电流接地选线装置为配套设备,变压器的一次绕组作为工作绕组接入配电网中性点,二次绕组作为控制绕组由两个反向的可控硅短路,可控硅的等效阻抗在无穷大至零之间变化,输出的补偿电流就可以在零到额定值之间得到连续无极调节。可控硅工作在与电感串联的无容电路中,其工况既无反峰电压的威胁,又无电流突变的冲击,因此可靠性得到保障。42消弧线圈的整定原则消弧线圈的主要作用是在中性点非直接接地系统中,当发生单向接地故障时,限制接地点故障电流从而减轻电弧及熄灭电弧,从这个角度考虑,消弧线圈的脱谐度越小越好,但是脱谐度越小,正常运行和电网发生短线故障时中性点的位移电压就越高。鉴于上述原则,消弧线圈的整定原则是在保证中性点位移电压不超过规定值的情况下选择尽可能小的补偿度,以达到最好的消弧作用。规程规定,中性点移位电压在正常运行时允许小于15的相电压,事故限时运行允许小于100的相电压。在整定时尽量采用过补偿的运行方式,因为在某一条线路跳闸或切除时有可能构成全补偿造成中性点位移电压超过允许值,并且有可能引起谐振过电压,同时在断线时,欠补偿的中性点位移电压比过补偿严重,如设备检修或分区运行需要在欠补偿方式下运行时,需要检验线路跳闸和断线情况下的中性点位移电压是否满足规定值。43本章小结本章介绍了消弧线圈的分类以及整定原则。补偿电网若使用自动跟踪补偿消弧线圈,就可以根据电网电容电流的变化,自动调节消弧线圈的补偿位置,让电网总处于最佳运行状态。5结论在目前配电网在电缆线路日益增多,线路电容电流逐渐增大的情况下,

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