何　宇，韓　堅(jiān)

江西萍鄉(xiāng)供電公司

江西中壓配電網(wǎng)消弧線圈運(yùn)行現(xiàn)狀探討

何宇，韓堅(jiān)

江西萍鄉(xiāng)供電公司

隨著中壓配電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)消弧線圈的普及應(yīng)用，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)電流得到了有效控制，改善了系統(tǒng)安全穩(wěn)定性。為規(guī)范合理使用消弧線圈，本文介紹了江西電網(wǎng)消弧線圈的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)消弧線圈運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行了分析，最后提出了消弧線圈的技術(shù)管理措施及建議。

消弧線圈；技術(shù)管理；中壓配電網(wǎng)

引言

近年來(lái)城鄉(xiāng)電力負(fù)荷大幅度增加，為滿足人民的生產(chǎn)和生活需要，江西電網(wǎng)進(jìn)行了大規(guī)模農(nóng)網(wǎng)改造項(xiàng)目，配電網(wǎng)系統(tǒng)線路尤其是電纜線路逐漸增加，導(dǎo)致配電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)地的電容電流迅速增加。在中性點(diǎn)不接地三相系統(tǒng)中，若一相線路由于絕緣損壞等原因發(fā)生單相接地故障，另兩相對(duì)地電壓較原來(lái)升高倍，三相的線電壓保持對(duì)稱且大小不變，而三相的對(duì)地電容電流之和，即接地電流不為零，大地中有電流流過(guò)，并通過(guò)接地點(diǎn)成為回路［1］。這種周期性熄滅和復(fù)燃的間歇性電弧將導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)電壓，其幅值可達(dá)2.5～3倍相電壓，造成接地電流大于自熄弧光電流，從而發(fā)生相間故障事故，嚴(yán)重威脅著配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行［2］。為降低過(guò)電壓發(fā)生的概率，減少過(guò)電壓對(duì)弱絕緣設(shè)備造成損害，目前江西電網(wǎng)中壓配電網(wǎng)的10kV和35kV系統(tǒng)逐漸由不接地方式改為經(jīng)消弧線圈接地方式。消弧線圈相當(dāng)于并聯(lián)在電網(wǎng)接地電容上的一個(gè)電感，故障發(fā)生時(shí)，它能立刻提供一個(gè)電感電流，補(bǔ)償接地電容電流，使接地故障電流減小，同時(shí)使得故障相恢復(fù)電壓速度減小，有效防止鐵磁諧振過(guò)電壓的產(chǎn)生。消弧線圈補(bǔ)償效果越好，對(duì)電網(wǎng)的安全保護(hù)作用越大，需要跟蹤電容變化來(lái)自動(dòng)調(diào)諧消弧線圈［3］。隨著江西電網(wǎng)的中壓配電網(wǎng)對(duì)消弧線圈普及，由此帶來(lái)的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。因此對(duì)江西電網(wǎng)消弧線圈的運(yùn)行情況及存在的問(wèn)題進(jìn)行探討具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　現(xiàn)狀與分析

1.1消弧線圈裝配情況

江西電網(wǎng)在運(yùn)消弧線圈共計(jì)408臺(tái)，其中10kV系統(tǒng)消弧線圈和35kV系統(tǒng)消弧線圈裝備情況分別為395臺(tái)和13臺(tái)。消弧線圈主要生產(chǎn)廠家為上海思源、廣州智光、許繼、河北旭輝以及北京電力設(shè)備廠等。消弧線圈主要包括調(diào)匝式、高短路阻抗變壓器式（相控式）和調(diào)容式［4］。

調(diào)匝式消弧線圈只能按預(yù)調(diào)方式工作，正常運(yùn)行時(shí)需要加入阻尼電阻來(lái)限制可能產(chǎn)生的較高中性點(diǎn)偏移電壓，消弧線圈補(bǔ)償范圍一般為20%～100%，主要受分接開關(guān)級(jí)電壓和雷電沖擊耐受的電壓限制。相控式消弧線圈補(bǔ)償范圍較大，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極補(bǔ)償，但存在的主要問(wèn)題是會(huì)產(chǎn)生諧波，裝置中可控硅、濾波器容易出現(xiàn)故障。

1.2江西電網(wǎng)消弧線圈的突出問(wèn)題

通過(guò)對(duì)供電公司消弧線圈運(yùn)用情況進(jìn)行調(diào)研，暴露出許多的突出問(wèn)題。首先，消弧線圈處于欠補(bǔ)償狀態(tài)或者過(guò)補(bǔ)償后殘流大于10A。其次，裝置電容電流顯示值與實(shí)際值差別大，多次調(diào)檔時(shí)電容電流顯示值有較大變化。最后，消弧線圈未及時(shí)投入運(yùn)行。試驗(yàn)只對(duì)接地變壓器、消弧線圈本體、調(diào)壓開關(guān)試驗(yàn)，對(duì)控制器、阻尼電阻、濾波器、電容器均未進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3原因分析

（1）消弧線圈容量選擇不當(dāng)。造成消弧線圈容量選擇不當(dāng)?shù)闹饕虬▊鹘y(tǒng)電容電流估算方法和測(cè)試方法與實(shí)際值有較大偏差。

（2）消弧線圈不能調(diào)檔或者不能觸發(fā)，消弧線圈不能正確測(cè)量電容電流，或者不能正常調(diào)節(jié)檔位，致使消弧線圈欠補(bǔ)償。

（3）電容電流裝置顯示值與實(shí)測(cè)值差別大。目前省內(nèi)裝配最多的調(diào)匝式消弧線圈可較為準(zhǔn)確的測(cè)量電容電流。

（4）并聯(lián)運(yùn)行時(shí)消弧線圈類型選擇不當(dāng)致使頻繁調(diào)檔。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，造成主從消弧線圈頻繁調(diào)檔的主要原因?yàn)橄【€圈間缺少通訊功能，兩者間不配合調(diào)諧。

2　建議與對(duì)策

2.1設(shè)備選型

（1）選擇消弧線圈容量時(shí)，電容電流首先應(yīng)應(yīng)以實(shí)際值為準(zhǔn)，采用中性點(diǎn)異頻信號(hào)注入法，容量的按照選取，其中為母線分列運(yùn)行時(shí)各段母線實(shí)測(cè)電容電流［5］［6］。

（2）并聯(lián)運(yùn)行的消弧線圈，可以優(yōu)先考慮補(bǔ)償方式為預(yù)調(diào)式和隨調(diào)式的消弧線圈，對(duì)于預(yù)調(diào)式消弧線圈間的并聯(lián)，消弧線圈應(yīng)選用同一廠家的產(chǎn)品，消弧線圈間應(yīng)具有通信功能。

2.2設(shè)備安裝、調(diào)試與驗(yàn)收

消弧線圈安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行整套裝置的調(diào)試。除參照《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行接地變壓器、有載調(diào)壓切換裝置、消弧線圈、互感器、避雷器、接觸器交接試驗(yàn)外，還需開展阻尼電阻的直流電阻及切換試驗(yàn)，控制器交流電壓及交流電流測(cè)量誤差試驗(yàn)，調(diào)容柜內(nèi)電容器電容量，濾波箱內(nèi)濾波阻抗測(cè)試等。

2.3設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)

（1）正常的消弧線圈裝置應(yīng)及時(shí)投入運(yùn)行。消弧線圈巡視時(shí)需檢查消弧線圈裝置控制器是否有故障信息報(bào)出；查看后臺(tái)顯示的數(shù)值是否與控制器顯示一致。具有自檢功能的控制器，應(yīng)通過(guò)自檢程序校核消弧線圈運(yùn)行工況。

（2）對(duì)于補(bǔ)償方式為預(yù)調(diào)式和隨調(diào)式消弧線圈的并聯(lián)，可將預(yù)調(diào)式消弧線圈改為手動(dòng)狀態(tài)，以提高調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間。

（3）調(diào)匝式消弧線圈應(yīng)采用手動(dòng)調(diào)檔來(lái)跟蹤電容電流，中性點(diǎn)電壓或中性點(diǎn)電流最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的檔位電流（感應(yīng)電流）趨近于系統(tǒng)電容電流。

（4）消弧線圈應(yīng)采用過(guò)補(bǔ)償方式，且過(guò)補(bǔ)償后殘流應(yīng)控制在10 A以內(nèi)。因容量不足導(dǎo)致消弧線圈欠補(bǔ)償可繼續(xù)運(yùn)行，但殘流應(yīng)控制在10A以內(nèi)。

（5）除參照《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修規(guī)程》規(guī)定開展接地變壓器、有載調(diào)壓切換裝置、消弧線圈、互感器、避雷器、接觸器例行試驗(yàn)外，還需進(jìn)行一下例行試驗(yàn)：阻尼電阻直流電阻測(cè)試及阻尼電阻切換試驗(yàn)、調(diào)容柜電容器電容量、濾波箱內(nèi)濾波阻抗測(cè)試、可控硅的導(dǎo)通測(cè)試。

［1］葉鶴林，陳霞.10kV消弧線圈選擇與應(yīng)用［J］.江西電力，2010，06：27-30

［2］陳紅光，劉渝根，黃曉剛，田資，冷迪，成文杰.35kV配電網(wǎng)消弧線圈的應(yīng)用研究［J］.高壓電器，2013，03：29-35.

［3］易文韜，蘆釧.消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)探討［J］.江西電力，2011，04：15-17+20.

［4］徐巍巍.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)分析研究［D］.吉林大學(xué)，2014.

［5］弋東方.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)［M］.北京.水利電力出版社，1989.

［6］任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版［M］.北京.中國(guó)電力出版社，2005.

何宇（1964-），電力工程師、從事電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)工作。

韓堅(jiān)（1985-），電力工程師、高級(jí)技師、注冊(cè)咨詢工程師、注冊(cè)電氣工程師，從事電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)工作。