ACHC微機控制消弧線圈自動跟蹤補償裝置在現場中的應用

張敬亞（開灤集團錢營礦，河北 唐山 063301）

ACHC微機控制消弧線圈自動跟蹤補償裝置在現場中的應用

張敬亞
（開灤集團錢營礦，河北 唐山 063301）

本文通過介紹ACHC微機控制消弧線圈自動跟蹤補償裝置的結構、原理及現場一些維護方法，使大家對此裝置的構成、性能有所了解，也為此裝置在現場更好地應用提供一些經驗。

消弧線圈；單相接地；零序電流；選線

1 前言

我公司的高壓供電系統(tǒng)屬于小電流接地系統(tǒng)，通過中性點經消弧線圈接地實現正常運轉。通常情況下，該系統(tǒng)出現故障為單相接地，此時接地電流雖然較小，系統(tǒng)非故障電壓逐漸升高，轉換成為線電壓，若不能及時處理，會產生兩項短路的現象，對系統(tǒng)帶來不良影響，使線路故障逐漸擴大。所以電網中發(fā)生單相接地故障后，快速地斷開故障線路是縮小事故范圍的有效途徑。

我公司6kV母線有4段，6kV線路共計52條線路，接入兩套ACHC微機通過控制消弧線圈自動跟蹤補償裝置，若供電系統(tǒng)出現單相接地故障，該裝置不僅能快速補償接地電流，還能迅速準確選出故障線路，供值班人員斷開故障線路，恢復電網的平靜。下面對裝置的構成﹑原理及在日常使用中的維護進行介紹。

2 系統(tǒng)結構

微機控制消弧線圈自動跟蹤補償裝置由電容調節(jié)柜﹑接地變壓器﹑調容式消弧線圈﹑微機控制器﹑零序電流互感器﹑阻尼電阻箱等，整體結構如圖1所示。

2.1電容調節(jié)柜。電容調節(jié)柜由真空開關和電容器組成，結合電網對于低電容電流的采樣，實現側電容器容量的自動跟蹤和二次調節(jié)，進而實現自動補償系統(tǒng)中出現的單相接地電流。

2.2接地變壓器。該系統(tǒng)通過電源中性點接入，于中性點上完成消弧線圈的接入。接地變壓器主要是當電力系統(tǒng)為Y型接線或Δ型接線中性點并未引出時，采用接地變壓器形成該系統(tǒng)的中性點。

2.3調容式消弧線圈。與傳統(tǒng)的消弧線圈相比，調容式消弧線圈增設了二次電容負荷繞組，其整體結構如圖二所示。N1是主繞組，N2是二次繞組，將真空開關控制電容器設置于二次側并聯若干組內，實現二次側電容容抗值的有效調節(jié)，進而實現一次側電感電流的改變。

2.4微機控制器。微機控制器是該裝置的重要組成部分，肩負著系統(tǒng)中所有計算﹑通訊﹑顯示及控制任務。主要具有以下功能：自動測量電容電流，自動進行調節(jié)控制；可顯示系統(tǒng)電壓﹑消弧線圈電流；具有接地次數統(tǒng)計及對應接地時的系統(tǒng)參數記錄功能；可隨時打印系統(tǒng)故障信息或查詢打印。

2.5零序電流互感器。若該系統(tǒng)出現接地故障時，零序電流互感器二次側會輸出零序電流。此時，微機控制器全面采集系統(tǒng)各線路中零序互感器二次側的總零序電流值，以判斷出系統(tǒng)中的故障線路，并發(fā)出報警信號。

2.6阻尼電阻箱。由于該系統(tǒng)中的自動跟蹤消弧線圈殘流較小﹑調節(jié)精確度較高，與諧振點運行極為接近，可避免串聯諧振過電壓的產生，加之線圈接地回路中阻尼電阻的接入，可確保該系統(tǒng)的正常運行，中性點位移電壓低于15%相電壓。

圖1裝置整體結構示意圖

3 系統(tǒng)工作原理

消弧線圈是一種可調電感線圈，其是基于電網中性點上的。當配電網出現單相接地故障時，消弧線圈可自主提供電感電流，對單相接地進行補償，確保系統(tǒng)電容電流不超過規(guī)定值。在該線圈中，增加二次電容負荷繞組，并接入若干低壓電容器，實現二次電容器投入數量的合理控制，這一操作主要通過控制器真空開關的通斷來完成。系統(tǒng)通過調節(jié)消弧線圈二次容抗改變其一次側電感電流大小，進而實現補償電流的自動調節(jié)。

接地選線單元集成于控制器內，選用調節(jié)殘流法作為選線方法。當系統(tǒng)出現單相接地故障時，首先，應采集和記錄系統(tǒng)中各線路中的零序電流；其次，將消弧線圈改變并控制為一檔，完成各零序電流的二次采集和記錄；最后，計算出消弧線圈在調檔前后零序電流的變化量。由于調檔前后非接地線路零序電流并無變化，而接地線路零序電流變化總量為電感電流的調節(jié)值，因此，接地線路為零序電流變化量的最大者。

圖2 調容式消弧線圈整體結構示意圖

4 現場維護

通過該裝置在現場使用多年，總結了一些日常應注意的事項，以保證該裝置選線的準確。

4.1零序電流互感器的安裝方法必須嚴格按說明書標注的圖例進行安裝，否則將直接影響選線的準確性。

4.2設備停電時避免裝置突然斷電。設備運行中曾經發(fā)生過因裝置突然斷電，造成裝置恢復時死機﹑起不來現象。為避免這種狀況的發(fā)生，在裝置需停電檢修時，必須先斷開控制器電源，再斷開裝置電源，避免程序錯亂﹑裝置死機。

4.3值班人員加強巡視，及時發(fā)現裝置運行異常狀況，及時處理，以保證裝置長期穩(wěn)定運行。

[1]許躍峰．變電站微機變電控制消弧線圈自動跟蹤補償成套裝置的原理及應用[J]．今日科苑，2013（08）．

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