变电站10KV消弧线圈接地调节方式及故障处理

唐周林

【摘  要】电力系统运行的安全稳定性、接地装置设置的科学合理性与系统的中性点接地方式具有一定的关联。本篇文章主要介绍了变电站10kV系统中性点接地方式的种类以及消弧线圈几种调节方式，针对常见的系统故障进行分析并提出了有效道德处理方式，为设备和电力系统的安全稳定运行提供保障。以下的观点仅供参考和借鉴。

【关键词】消弧线圈;调节方式;故障处理;继电保护

引言：经济建设的进步和发展扩大了电网规模，变电站中线路增加，同时电缆线应用更加广泛，导致了单相电路之间的电流增大。针对电容电流颁布了新的规定：10kV系统包括架空线路在内，单相接地故障电流大于10A，存在接地故障的情况下需要运用消弧线圈接地方式。因此，安装消弧线圈能够减少故障点经过电流，抑制间歇性弧光过电压及谐振过电压，保障电力系统运行的安全稳定性。

1 变电站中性点接地方式

1.1 中性点不接地

这种接地方式操作简便，同时投入成本较低，符合接地电流较小的情况下熄灭单相接地时的接地电弧。许多中压电网中使用这种方式较多，主要是因为存在系统故障的前提下能够运行2 h，有效保障了供电安全。通常情况下中性点不接地是作为一种过渡方式存在的。随着电网的发展，当接地电容电流接近或达到10 A时，由于受到间歇电弧接地过电压的影响，会产生接地电弧不能熄灭的情况，造成两相短路跳闸，使破坏范围扩大，波及其他线路。

1.2 经小电阻接地

这种接地方式对于产生单相接地故障的电路能够进行有效检测，永久接地时切除速度快，防止产生谐振过电压。但也存在一定的缺陷和不足，由于断路器的工作压力不断增加，因此十分容易出现跳闸现象，对于用户的正常用电产生不利影响。除此之外，电缆绝缘线路会受到短路电流的冲击，一定程度上干扰电子通信设备，造成比较严重的影响。以上故障如果不能及时有效的处理，就会扩大故障的影响范围，造成火灾。

1.3 经消弧线圈接地

当发生单相接地时，消弧线圈产生的感性电流对于故障位置的电容电流进行了有效补偿，使通过的电流减小，自然熄弧，避免故障的影响扩大。根据试验研究发现，隙性弧光过电压和铁磁谐振过电压能够通过消弧线圈进行抑制，降低线路的事故跳闸率，保护人员生命财产安全，同时起到延长设备使用时间的作用。变电站理想的中性点接地方式是，以消弧线圈作为接地设备，补偿瞬时性单相接地故障电流，完成故障识别和处理后退出补偿位置;针对非瞬时性单相接地故障，通过消弧线圈进行，并在一定时间范围内判断接地线路故障，通过合理方式进行处理，保障电网运行的安全稳定性。

2 消弧线圈调节补偿方式及特点

2.1调匝式

在变电站的正常运行中，逐个负载的消弧线圈是具有磁芯的感应线圈并且配备有多个抽头。通过有载开关调节抽头的位置，以改变消弧线圈的电感。消弧线圈连接到变压器或发电机的中性点。存在单相接地故障的情况下，消弧线圈提供的感应电流与系统的电容电流相反。流过连接点的剩余电流是感应电流和电容之间的差值。目前通过调节电感电流，可以最小化剩余接地电流，以消除接地过电压。消弧线圈采用预补偿方式，即消弧线圈在系统单相接地前处于最佳补偿状态。关断消弧线圈装置的补偿电流效果突出，受到谐波影响较小，实现瞬态单相接地故障快速补偿，并将系统的瞬态单相接地故障降低到永久接地故障概率。

2.2调容式

在消弧线圈的二次侧并联若干组可控硅通断的电容器，对于二次侧电容的容抗值进行有效调节。电容器组的合理组合可以使差分电流更小，增加输出范围，并提高调节速度。控制模式可以自由调节，受到的阻力较小。但是，差动电流越小，开关致动器的系列和数量就越多。尤其是可控硅投切电容器组的情况下，可控硅的状态相对较差，从安全操控可控硅的角度来说十分不利。

2.3调气隙式

电感器的核心由具有气隙的类型制成。一般情况下，步进电机用于通过旋转和驱动机构调节气隙。这种类型的产品具有与匝变换相同的缺点，装置更复杂，被损坏的几率更大，调整过程更嘈雜，速度较慢。与调匝式类型存在差别，输出电流可以连续无级调节，一定程度上受到补偿电流的限制。

3 系统常见故障和处理方式

3.1消弧线圈调档失败

这种故障体现在控制器发出调档命令后，没有监测到变档信息。处理方式：检测系统运行的一次设备，利用调容式消弧线圈监测电容箱内是否存在电容损坏或真空开关破坏等故障。调匝式消弧线圈监测有载开关是否故障。某供电公司110kV原1号消弧线圈为调匝式设备。设备在运行的过程中会发出“调档失败”的信号。由于这项指令来自于控制系统中，因此相关人员进行了重点检查，发现现场控制部分不存在异常，电压电流在系统规定范围内运行。为了找出故障原因，进行了停电检查，发现有载调压开关的控制电源跳闸。控制器发出调档信号后，对于产生的档位变化没有实时监测到，使设备发出了“调档失败”信号。

3.2中性点位移过限

这种故障类型为母线PT开口三角电压超过15%U额。处理方式：存在接地故障的情况下，信号正常输出，不需要进行处理;无接地故障的情况下，重点检查中性点电压过高的问题。首先查看系统三相负荷，是否存在不平衡。存在单相接地故障的情况，检查母线互感器一次侧中性点是否连接有消除谐振的设备接地。消弧线圈的接头改变了电感参数，因此具有防止铁磁谐振的功能。

3.3 装置故障

设备装置故障，主要体现在控制器、主机和触控板之间通信异常。处理方式：首先检查电源、控制内部是否存在故障;如果没有发现故障问题，断开电源，检查触控板连接是否牢靠，是否存在异常现象。最后检查同步信号回路、控制柜可控硅回路。

4 结束语

由上文可知，电力系统的消弧线圈调节方式和运行维护是比较系统的工程。维护检修电力系统的过程中，应该重点考虑运行成本，借鉴和学习国内外电力系统运行的先进经验，降低发生系统故障的概率，保障电网安全稳定运行，满足现代化电力企业的发展要求，提高人们的物质生活水平。

参考文献：

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（作者单位：国网宜宾供电公司）