變電站10KV消弧線圈接地調節方式及故障處理

唐周林

【摘 ?要】電力系統運行的安全穩定性、接地裝置設置的科學合理性與系統的中性點接地方式具有一定的關聯。本篇文章主要介紹了變電站10kV系統中性點接地方式的種類以及消弧線圈幾種調節方式，針對常見的系統故障進行分析并提出了有效道德處理方式，為設備和電力系統的安全穩定運行提供保障。以下的觀點僅供參考和借鑒。

【關鍵詞】消弧線圈;調節方式;故障處理;繼電保護

引言：經濟建設的進步和發展擴大了電網規模，變電站中線路增加，同時電纜線應用更加廣泛，導致了單相電路之間的電流增大。針對電容電流頒布了新的規定：10kV系統包括架空線路在內，單相接地故障電流大于10A，存在接地故障的情況下需要運用消弧線圈接地方式。因此，安裝消弧線圈能夠減少故障點經過電流，抑制間歇性弧光過電壓及諧振過電壓，保障電力系統運行的安全穩定性。

1 變電站中性點接地方式

1.1 中性點不接地

這種接地方式操作簡便，同時投入成本較低，符合接地電流較小的情況下熄滅單相接地時的接地電弧。許多中壓電網中使用這種方式較多，主要是因為存在系統故障的前提下能夠運行2 h，有效保障了供電安全。通常情況下中性點不接地是作為一種過渡方式存在的。隨著電網的發展，當接地電容電流接近或達到10 A時，由于受到間歇電弧接地過電壓的影響，會產生接地電弧不能熄滅的情況，造成兩相短路跳閘，使破壞范圍擴大，波及其他線路。

1.2 經小電阻接地

這種接地方式對于產生單相接地故障的電路能夠進行有效檢測，永久接地時切除速度快，防止產生諧振過電壓。但也存在一定的缺陷和不足，由于斷路器的工作壓力不斷增加，因此十分容易出現跳閘現象，對于用戶的正常用電產生不利影響。除此之外，電纜絕緣線路會受到短路電流的沖擊，一定程度上干擾電子通信設備，造成比較嚴重的影響。以上故障如果不能及時有效的處理，就會擴大故障的影響范圍，造成火災。

1.3 經消弧線圈接地

當發生單相接地時，消弧線圈產生的感性電流對于故障位置的電容電流進行了有效補償，使通過的電流減小，自然熄弧，避免故障的影響擴大。根據試驗研究發現，隙性弧光過電壓和鐵磁諧振過電壓能夠通過消弧線圈進行抑制，降低線路的事故跳閘率，保護人員生命財產安全，同時起到延長設備使用時間的作用。變電站理想的中性點接地方式是，以消弧線圈作為接地設備，補償瞬時性單相接地故障電流，完成故障識別和處理后退出補償位置;針對非瞬時性單相接地故障，通過消弧線圈進行，并在一定時間范圍內判斷接地線路故障，通過合理方式進行處理，保障電網運行的安全穩定性。

2 消弧線圈調節補償方式及特點

2.1調匝式

在變電站的正常運行中，逐個負載的消弧線圈是具有磁芯的感應線圈并且配備有多個抽頭。通過有載開關調節抽頭的位置，以改變消弧線圈的電感。消弧線圈連接到變壓器或發電機的中性點。存在單相接地故障的情況下，消弧線圈提供的感應電流與系統的電容電流相反。流過連接點的剩余電流是感應電流和電容之間的差值。目前通過調節電感電流，可以最小化剩余接地電流，以消除接地過電壓。消弧線圈采用預補償方式，即消弧線圈在系統單相接地前處于最佳補償狀態。關斷消弧線圈裝置的補償電流效果突出，受到諧波影響較小，實現瞬態單相接地故障快速補償，并將系統的瞬態單相接地故障降低到永久接地故障概率。

2.2調容式

在消弧線圈的二次側并聯若干組可控硅通斷的電容器，對于二次側電容的容抗值進行有效調節。電容器組的合理組合可以使差分電流更小，增加輸出范圍，并提高調節速度。控制模式可以自由調節，受到的阻力較小。但是，差動電流越小，開關致動器的系列和數量就越多。尤其是可控硅投切電容器組的情況下，可控硅的狀態相對較差，從安全操控可控硅的角度來說十分不利。

2.3調氣隙式

電感器的核心由具有氣隙的類型制成。一般情況下，步進電機用于通過旋轉和驅動機構調節氣隙。這種類型的產品具有與匝變換相同的缺點，裝置更復雜，被損壞的幾率更大，調整過程更嘈雜，速度較慢。與調匝式類型存在差別，輸出電流可以連續無級調節，一定程度上受到補償電流的限制。

3 系統常見故障和處理方式

3.1消弧線圈調檔失敗

這種故障體現在控制器發出調檔命令后，沒有監測到變檔信息。處理方式：檢測系統運行的一次設備，利用調容式消弧線圈監測電容箱內是否存在電容損壞或真空開關破壞等故障。調匝式消弧線圈監測有載開關是否故障。某供電公司110kV原1號消弧線圈為調匝式設備。設備在運行的過程中會發出“調檔失敗”的信號。由于這項指令來自于控制系統中，因此相關人員進行了重點檢查，發現現場控制部分不存在異常，電壓電流在系統規定范圍內運行。為了找出故障原因，進行了停電檢查，發現有載調壓開關的控制電源跳閘。控制器發出調檔信號后，對于產生的檔位變化沒有實時監測到，使設備發出了“調檔失敗”信號。

3.2中性點位移過限

這種故障類型為母線PT開口三角電壓超過15%U額。處理方式：存在接地故障的情況下，信號正常輸出，不需要進行處理;無接地故障的情況下，重點檢查中性點電壓過高的問題。首先查看系統三相負荷，是否存在不平衡。存在單相接地故障的情況，檢查母線互感器一次側中性點是否連接有消除諧振的設備接地。消弧線圈的接頭改變了電感參數，因此具有防止鐵磁諧振的功能。

3.3 裝置故障

設備裝置故障，主要體現在控制器、主機和觸控板之間通信異常。處理方式：首先檢查電源、控制內部是否存在故障;如果沒有發現故障問題，斷開電源，檢查觸控板連接是否牢靠，是否存在異常現象。最后檢查同步信號回路、控制柜可控硅回路。

4 結束語

由上文可知，電力系統的消弧線圈調節方式和運行維護是比較系統的工程。維護檢修電力系統的過程中，應該重點考慮運行成本，借鑒和學習國內外電力系統運行的先進經驗，降低發生系統故障的概率，保障電網安全穩定運行，滿足現代化電力企業的發展要求，提高人們的物質生活水平。

參考文獻：

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（作者單位：國網宜賓供電公司）