智能型消弧線圈

智能型消弧線圈（智能型消弧消諧及過電壓保護(hù)裝置）

發(fā)布者：伊諾爾電氣-郭

我國(guó)城市電網(wǎng)及廠礦企業(yè)的中壓系統(tǒng)，大部分為中性點(diǎn)不接地(即小電流接地)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)，電網(wǎng)仍可帶故障運(yùn)行；但當(dāng)發(fā)生單相接地故障，接地電容電流很大時(shí)，如果接地電弧發(fā)展為間歇性的熄滅與重燃，就會(huì)引起弧光接地過電壓，危及電氣設(shè)備的絕緣，給供用電設(shè)備造成極大的危害。如果接地電弧不能及時(shí)熄滅，就會(huì)迅速發(fā)展為相間短路，引起線路跳閘，供電中斷。采用智能型消弧線圈接地方式，可準(zhǔn)確測(cè)量電網(wǎng)電容電流，對(duì)電網(wǎng)接地電容電流實(shí)施快速自動(dòng)補(bǔ)償，并可有效地抑制弧光接地過電壓危害，減少接地點(diǎn)電流，達(dá)到自動(dòng)熄滅電弧的目的。

保定市伊諾爾電氣設(shè)備有限公司針對(duì)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，開發(fā)出ENR- XHBZ智能型消弧限壓接地補(bǔ)償裝置，主要用于６kＶ、１０kＶ、３５kＶ電網(wǎng)中，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式；自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償電網(wǎng)電容電流，使之保持于設(shè)定參數(shù)范圍內(nèi)，消除電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部過電壓及諧振過電壓，電網(wǎng)發(fā)生接地故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警，具有遠(yuǎn)動(dòng)輸出口，以便與上位機(jī)通訊。本裝置的特點(diǎn)是響應(yīng)速度快、精度高、解決死機(jī)等優(yōu)點(diǎn)，是廣大中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選的接地電器設(shè)備

消弧線圈是滅弧的，是一種帶鐵芯的電感線圈。它接于變壓器（或發(fā)電機(jī)）的中性點(diǎn)與大地之間，構(gòu)成消弧線圈接地系統(tǒng)。電力系統(tǒng)輸電線路經(jīng)消弧線圈接地，為小電流接地系統(tǒng)的一種。正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈中無電流通過。而當(dāng)電網(wǎng)受到雷擊或發(fā)生單相電弧性接地時(shí)，中性點(diǎn)電位將上升到相電壓，這時(shí)流經(jīng)消弧線圈的電感性電流與單相接地的電容性故障電流相互抵消，使故障電流得到補(bǔ)償，補(bǔ)償后的殘余電流變得很小，不足以維持電弧，從而自行熄滅。這樣，就可使接地故障迅速消除而不致引起過電壓。

消弧線圈調(diào)氣隙式

調(diào)氣隙式屬于隨動(dòng)式補(bǔ)償系統(tǒng)。其消弧線圈屬于動(dòng)芯式結(jié)構(gòu)，通過移動(dòng)鐵芯改變磁路磁阻達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)電感的目的。然而其調(diào)整只能在低電壓或無電壓情況下進(jìn)行，其電感調(diào)整范圍上下限之比為2.5倍?？刂葡到y(tǒng)的電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下將消弧線圈調(diào)整至全補(bǔ)償附近，將約100歐電阻串聯(lián)在消弧線圈上。用來限制串聯(lián)諧振過電壓，使穩(wěn)態(tài)過電壓數(shù)值在允許范圍內(nèi)（中性點(diǎn)電位升高小于15%的相電壓）。當(dāng)發(fā)生單相接地后，必須在0.2S內(nèi)將電阻短接實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)償，否則電阻有爆炸的危險(xiǎn)。該產(chǎn)品的主要缺點(diǎn)主要有四條：

1、工作噪音大，可靠性差

動(dòng)芯式消弧線圈由于其結(jié)構(gòu)有上下運(yùn)動(dòng)部件，當(dāng)高電壓實(shí)施其上后，振動(dòng)噪音很大，而且隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，內(nèi)部越來越松動(dòng)，噪音越來越大。串聯(lián)電阻約3KW，100MΩ。當(dāng)補(bǔ)償電流為50A時(shí)，需要250KW容量的電阻才能長(zhǎng)期工作，所以在接地后，必須迅速切除電阻，否則有爆炸的危險(xiǎn)。這就影響到整個(gè)裝置的可靠性。

2、調(diào)節(jié)精度差

由于氣隙微小的變化都能造成電感較大的變化，電機(jī)通過機(jī)械部件調(diào)氣隙的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。用液壓調(diào)節(jié)成本太高

3、過電壓水平高

在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈處于全補(bǔ)償狀態(tài)或接近全補(bǔ)償狀態(tài)，雖有串聯(lián)諧振電阻將穩(wěn)態(tài)諧振過電壓限制在允許范圍內(nèi)，但是電網(wǎng)中的各種擾動(dòng)（大電機(jī)投切，非同期合閘，非全相合閘等），使得其瞬態(tài)過電壓危害較為嚴(yán)重。

4、功率方向型單相接地選線裝置不能繼續(xù)使用

安裝該產(chǎn)品后，電網(wǎng)中原有的功率方向型單相接地選線裝置不能繼續(xù)使用

消弧線圈調(diào)匝式

該裝置屬于隨動(dòng)式補(bǔ)償系統(tǒng)，它同調(diào)氣隙式的唯一區(qū)別是動(dòng)芯式消弧線圈用有載調(diào)匝式消弧線圈取代，這種消弧線圈是用原先的人工調(diào)匝消弧線圈改造而成，即采用有載調(diào)節(jié)開關(guān)改變工作繞組的匝數(shù)，達(dá)到調(diào)節(jié)電感的目的。其工作方式同調(diào)氣隙式完全相同，也是采用串聯(lián)電阻限制諧振過電壓。該裝置同調(diào)氣隙式相比，消除了消弧線圈的高噪音，但是卻犧牲了補(bǔ)償效果，消弧線圈不能連續(xù)調(diào)節(jié)，只能離散的分檔調(diào)節(jié)，補(bǔ)償效果差，并且同樣具有過電壓水平高，電網(wǎng)中原有方向型接地選線裝置不能使用及串聯(lián)的電阻存在爆炸的危險(xiǎn)等缺點(diǎn)，另外該裝置比較零亂，它由四部分設(shè)備組成（接地變壓器，消弧線圈、電阻箱、控制柜），安裝施工比較復(fù)雜。

調(diào)匝式消弧線圈在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過實(shí)時(shí)測(cè)量流過消弧線圈電流的幅值，計(jì)算出電網(wǎng)當(dāng)前方式下的對(duì)地電容電流，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的最小殘流值，由控制器調(diào)節(jié)有載調(diào)壓分接頭到所需要的補(bǔ)償檔位。當(dāng)發(fā)生接地故障后，補(bǔ)償接地時(shí)的電容電流，使故障點(diǎn)的殘流可以限制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。

消弧線圈調(diào)容式

主要是在消弧線圈的二次側(cè)并聯(lián)若干組用可控硅（或真空開關(guān)）通斷的電容器，用來調(diào)節(jié)二次側(cè)電容的容抗值。根據(jù)阻抗折算原理，調(diào)節(jié)二次側(cè)容抗值，即可以達(dá)到改變一次側(cè)電感電流的要求。

消弧線圈調(diào)可控硅式

調(diào)可控硅式消弧線圈是把高短路阻抗變壓器的一次繞組作為工作繞組接入配電網(wǎng)中性點(diǎn)，二次繞組作為控制繞組由2個(gè)反向連接的可控硅短接，調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角由0～180°之間變化，使可控硅的等效阻抗在無窮大至零之間變化，輸出的補(bǔ)償電流就可在零至額定值之間得到連續(xù)無極調(diào)節(jié)?？煽毓韫ぷ髟谂c電感串聯(lián)的無電容電路中，其工況既無反峰電壓的威脅，又無電流突變的沖擊，因此可靠性得到保障。其特點(diǎn)如下：

（1）利用可控硅技術(shù)，補(bǔ)償電流在0～100%額定電流范圍內(nèi)連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)大范圍精確補(bǔ)償，還適應(yīng)了配電網(wǎng)不同發(fā)展時(shí)期對(duì)其容量的不同需要。

（2）利用短路阻抗作為工作阻抗，伏安特性在0～110%UN范圍內(nèi)保持極佳的線性度，因而可以實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)償。

（3）該消弧線圈屬于隨調(diào)式，不需要裝設(shè)阻尼電阻，也不會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)諧振，既提高了運(yùn)行的可靠性，又簡(jiǎn)化了設(shè)備。

（4）發(fā)生單相接地故障后該消弧線圈最快5ms內(nèi)輸出補(bǔ)償電流，從而抑制弧光，防止因弧光引起空氣電離而造成相間短路；同時(shí)它能有效消除相隔時(shí)間很短的連續(xù)多次的單相接地故障。

（5）成套裝置無傳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可靠性高，噪音低，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。

消弧線圈偏磁式

偏磁式消弧線圈不是采用限制串聯(lián)諧振過電壓的方法。偏磁式消弧線圈采用交流線圈內(nèi)布置一個(gè)磁化鐵芯段，通過改變施加直流勵(lì)磁電流的大小，改變鐵芯的磁導(dǎo)，從而達(dá)到改變消弧線圈電抗值的目的。即在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，不施加勵(lì)磁電流，將消弧線圈調(diào)諧到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)的狀態(tài)，但實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)電容電流的大小，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地后，瞬時(shí)（約20ms）調(diào)節(jié)消弧線圈實(shí)施最佳補(bǔ)償。

消弧線圈顧名思意就是滅弧的 ，是一種帶鐵芯的電感線圈。它接于變壓器(或發(fā)電機(jī))的中性點(diǎn)與大地之間，構(gòu)成消弧線圈接地系統(tǒng)。電力系統(tǒng)輸電線路經(jīng)消弧線圈接地，為小電流接地系統(tǒng)的一種。正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈中無電流通過。而當(dāng)電網(wǎng)受到雷擊或發(fā)生單相電弧性接地時(shí)，中性點(diǎn)電位將上升到相電壓，這時(shí)流經(jīng)消弧線圈的電感性電流與單相接地的電容性故障電流相互抵消，使故障電流得到補(bǔ)償，補(bǔ)償后的殘余電流變得很小，不足以維持電弧，從而自行熄滅。這樣，就可使接地故障迅速消除而不致引起過電壓。