消弧线圈的补偿方式有几种
消弧线圈的调节方式
消
——谐振系统接地容流的在线计算
弧
线
圈
位移电压法
工
作
实时测量法
原
理
❖ 位移电压法原理
位 移 电 XL 压 法 Io
EO
XC Uo
假定E0，XC不会突变，消弧线圈位于1 档时回路方程： E0 = I01*XL1 + I01*XC 消弧线圈调至2档时回路方程： E0 = I02*XL2 + I02*XC
法
对系统有一定的冲击。
残
流
并联中电阻选线方法道理与残流增量法基
增
本相同。
量
法
不同点有两处。
与
➢ 增量电流相位不同：并联电阻法附加 的残流增量是阻性电流；残流增量法
并
的增量电流是容性电流。
联
➢ 增量电流大小不同：并联电阻产生的
中
增量为40A左右；而残流增量法只有
电
2~3A。
阻
法
对接地现象的分析——关于接地时刻
缺点：
➢调节级数少，目前最大为25档。
调
➢调节范围小，一般为30～100%。
匝
➢调档速度慢，约十秒/档。
式
优点：
➢可靠性高。
在系统正常运行时计算并跟踪到补偿位置。
调
➢残流稳定时间短。
容
同调匝式相同。
常用消弧线圈的调节与控制方式总结
常用消弧线圈的调节与控制方式总结
当今，随着电网日新月异的发展，两网改造的不断深入，系统的电容电流逐步增大，如果单段母线上的电容电流超过10A 时当发生单相接地时接地点的电弧不宜熄灭，进而产生弧光过电压，对运行设备及接地点附近的生命财产带来严重威胁；因此，国家电力行业规程要求，若容性电流超过10A 应加装消弧线圈装置。依据目前市场上常用消弧线圈的调节与控制方式作以概要介绍，如有不妥之处请予以指正。
70年代以前，国内外谐振接地系统中都采用离线分级调匝式消弧线圈，这
种产品调节范围小，不能自动跟踪电网参数变化作自动调谐，其固有的缺点已影响到电网的安全运行，达到非改造或非更新不可的程度。
进入80年代后，欧洲及前苏联等国家，先后研制出两种新产品，即气隙可
调柱塞式和直流偏磁式消弧线圈、并广泛用于欧洲、亚洲各地。我国于1991年研制出气隙可调铁芯式消弧系统，接着又开发出在线分级调匝式、直流偏磁式、直流磁阀式和调容式消弧装置。
一、 调谐理论知识
根据电磁场理论，铁芯线圈的电感量有如下关系式
m m R W R I I W R I F W L 22===⋅⋅⋅⋅ 式1 000S S L m m r m R ⋅⋅⋅+=μδμμ 式2
式中 --W 绕组匝数,
--m R 磁组,
--m L 铁芯磁路长度，单位： cm
--δ 气隙长度，单位： cm
--0S 气隙等效磁路面积, 单位：cm 2
--r μ 硅钢片相对导磁率，
由式上式可以看出，铁芯线圈的电感量L 与绕组匝数W 成正比，与磁阻
Rm 成反比。也就是说只要能改变绕组匝数W 或者磁阻Rm 都可以改变铁芯线圈的电感量L 。目前常见的几种消弧线圈也正是从这两个大方面来实现的。
110kV变电站消弧线圈自动补偿装置的选型
引 言
根据 《 交流 电气装置 的过 电压保 护和绝 缘配合 》 规 定，３ ～１ ０ ｋ Ｖ电缆 线路构 成的系统单相 接地 故障 电容 电流 超过 ３ ０ Ａ时 ，应 采 用 消 弧 线 圈 接 地 方 式 。 由于 用 电负 荷 的 不 断增 长 和 城 市 建 设 发 展 的 需要 ， 越来越 多的 ｌ １ Ｏ ｋ Ｖ变 电 站 采 用 １ Ｏ ｋ ｖ电 缆 出线 。 随 着 １ ０ ｋ ｖ电缆线路长度 的增加 ，导致 ｌ Ｏ ｋ Ｖ系统单相 接 地 电 容 电流 明 显增 加 ， 消 弧 线 圈得 到 了广 泛 的 应 用 。由于固定式消 弧线 圈调节不方便 ，运 行人员判 断 困难 ，因此 目前 多采 用消弧线 圈自动补偿装置 。 消弧线 圈 自动补偿装 置种类众多 ，如何合 理的选 用 消 弧装 置 是 １ １ Ｏ ｋ Ｖ变 电站 设 计 的 一 个 关键 问题 。 本 文主要对 消弧线圈 自动补偿装置的选型进行分析 。 消 弧 线 圈 作 用 原 理 消弧 线 圈 的作 用 是 当电 网发生 单相 接 地故 障 后 ， 提 供 一 电感 电 流 ， 补 偿 接 地 电容 电流 ， 使 接 地 电流 减小 ，也使得 故障相接地 电弧两端恢 复电压速 度 降低 ，达到熄灭 电弧的 目的 。当消弧线 圈正确调 谐 时 ， 不 仅 可 以有 效 的 减 少 产 生 弧 光 接 地 过 电压 的 机 率，还可 以有 效的抑制过 电压 的辐值 ，同时也最 大 限度减 小了故障点热破坏作用及接地 网电压等 。 二 、 消弧线圈 自动补偿装置的类型 消弧线圈 自动跟踪 补偿装置根据调 节电感的方 式不 同 ， 可 以分 为 ： 调 气 隙 式 、 调 匝 式 、 直 流偏 磁 式 、相 控 式 、 调 容 式 等 。 １ ． 调 气 隙 式 调 气 隙 式 属 于 随动 式 补 偿 系 统 ，消 弧 线 圈 的 铁 芯 是 动 芯 式 结 构 ，分 成 上 下 两 部 分 ：下 部 分 同线 圈 固定在 框架上 ，上部分 用 电动机驱动上下移动 ，通 过 调 节 气 隙 的 大 小 达 到 连 续 调 节 电感 的 目 的 。此 类 产 品在 欧洲有一定 的应用 ，瑞士哈弗莱公 司曾经 开 发过此产 品，我 国由于 受到制造水平的限制 ，产 品 质 量 不 稳 定 ， 基 本 已经 停 产 。 该 类 型 的 主 要 缺 点 是
消弧线圈调节方式优缺点及说明
消弧线圈调节方式优缺点及说明
自动跟踪补偿消弧线圈装置可以自动适时的监测跟踪电网运行
方式的变化，快速地调节消弧线圈的电感值，以跟踪补偿变化的电容电流，以保证系统发生单相接地故障时能够有效抑制引故障电流引起的谐振过电压及接地弧光的危害。自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同，大致可分：调匝式，调容式，调励磁式（偏磁式）等几种常见的调节形式。
一、调匝式
1、工作原理：调匝式消弧线圈是在消弧线圈设有多个抽头，采用有载调压开关调节消弧线圈的抽头以改变电感值。在电网正常运行时，微机控制器通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值和相位变化，计算出电网当前方式下的对地电容电流，根据预先设定的最小残流值或失谐度，由控制器调节有载调压分接头，使之调节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限制在设定的范围之内。正常运行采用过补偿方式，消弧线圈接地回路串接阻尼电阻。
2、优点：电感基本上为线性电抗值稳定，铁芯和线圈结构稳定使用寿命长,无非线性谐波干扰,无噪音,可制作很大容量,结构简单，运行可靠有丰富的运行经验,使用量大。同时因其属预补偿工作方式，即在系统正常运行时，消弧线圈根据控制器的测量计算以投到最佳档位，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈对地产生的补偿电流和系统中的故障电流几乎同时发生，因此补偿到位时间最快。另外调匝式消弧
线圈属于机械性调节，当其调到最佳状态时，档位就已固定不动了，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈可以不受任何因素的影响达到最佳的补偿效果。在所有的调节方式中调匝式消弧线圈在故障发生的一瞬间的补偿稳定性最强，且不受控制部分的影响。
消弧线圈补偿方式
NONGCUN DIANGONG
小的绝缘材料。
在 工 作 地 点 采 取 安 全 措 施 ，表 明 禁
消弧线圈补偿方式
（2）加强绝缘工具保管，防止其 止向某设备合闸送电，指出工作地
编辑同志：
受潮脏污，表面保持光洁，涂绝缘良 点等。不同作用的标志牌应装设在
请问消弧线圈的补偿方式有几 好的面漆。
变电站直流系统的作用
“禁止攀登，高压危险！”标志牌 应悬挂在邻近其他可能误登的带电 架构上，运行中变压器的梯子上。
“禁止合闸，有人工作！”标志牌 应悬挂在一经合闸即可送电到工作 地点的断路器和隔离开关操作手把 上。
“禁止合闸，线路有人工作！”标 志牌应悬挂在线路断路器和隔离开 关的操作手把上。
“ 在 此 工 作！”标 志 牌 应 悬 挂 在 室内和室外工作地点或施工设备 上。
（2）绝 缘 工 具 表 面 有 脏 污 或 汗 般由蓄电池、充电设备、直流负荷三 分为安装验收和联调验收两部分。
水，使表面电阻下降。
大部分组成。
安装验收。以一定标准规范，
（3）绝缘工具表面电阻不均匀， 表面有磨损、粗糙或裂纹，使电场分
安全标志牌应装设的位置
对 配 电 自 动 化 的 箱 体 外 观 、结 构 以 及接线，电流互感器的安装、二次接
编辑同志： 请问有哪些工作需要填写第一
消弧线圈各种补偿方式的分析及应用
在6~35kV 的电力系统中，供电电流会随着用户用电量的变化
随时发生变化，当单链接电流大小超过限值时，
就会产生电弧，进而影响电气设备的正常运行，甚至是损坏电器设备，
为了达到降低或消除电弧，在电力供电网络系统中通常需要安装消弧线圈，即在中性点处通过消弧线圈接地，电网在此装置的补偿运行方式下工作可有效降低电弧所带来的损害。
下面对中性点经消弧线圈接地的原理进行简要介绍。配电网络系统线路中中性点不直接接地，而是通过串联电感线圈后接地。这种消弧方式其实是一种电流补偿装置，也就是一个维持平衡的过程，我们可以采取不同的补偿方式在电路中得到应用。一般有三种，
即完全补偿、欠补偿和过补偿，
具体如下。1完全补偿
完全补偿就是要使电感电流I L 与接地电容电流I C 相等，在这种情况下接地点的电流几乎为零，因此在该种补偿方式下理论上
不会产生电弧，也就不会出现弧光过电压状态，
也就不存在电弧危害了，所以，从理论上来讲完全补偿方式是一种理想的补偿范式。
但是这种状态是一种理想状态，通常情况下并不能实现，
在供电系统正常运行时，电感电流和接地电容的电流总是会出现不相等的
情况，电源中性点和地面之间就会形成点位的偏移，
形成电压，从而使得中性点消弧线圈和接地电容共同形成一个串联回路
（见图1和图2）
。
消弧线圈与接地电容构成
消弧线圈接地系统W 相金属的串联电路
性接地的简化等值电路
图1图2
应用戴维南定理，图3中的U
̇N 等于消弧线圈从中性点断开后，中性点的电压，由式（1）确定：
U N =U ̇U Y 1+U ̇V Y 2+U ̇
W Y 3Y 1+Y 2+Y 3
消弧线圈基本原理
高短路阻抗消弧线圈原理
系统电容电流测量方法
•
U0
jL In
•
In
jC
Un
In
jC
U0 Un1
In1
jC
U0 Un2
In 2
jC
C
In1 Un1
In2 Un2
消弧成套系统介绍－配置
■接地变压器 ■消弧线圈 ■就地控制柜 ■微机控制器 ■中性点PT ■中性点CT ■避雷器 ■控制屏
调容式消弧线圈原理
调容式消弧线圈在绕组 的二次侧并联若干组用真 空开关或晶闸管通断的电 容器，用来调节二次侧电 容的容抗值，以达到减小 一次侧电感电流的要求。 电容值的大小及组数有多 种不同排列组合，以满足 调节范围和精度的要求。
调气隙式消弧线圈原理
调气隙式消弧线圈是将 铁芯分成上下两部分，下 部分铁芯同线圈固定在框 架上，上部分铁芯用电动 机带动传动机构可调，通 过调节气隙的大小达到改 变电抗值的目的
谐振接地的实效－供电可靠性
1. 供电可靠性是国家对电网的考核指标
瞬间接地：小电流接地系统对于瞬间接地能自动灭 弧，可有效提高供电的连续性。
永久接地：谐振接地系统在一定的时间内可带单相 故障继续运行，有足够的时间转移负荷，避免突然中断 供电。
低电阻接地系统由于不论接地故障是瞬间还是永久 ，都必须切除线路。但保护动作可靠性并不理想。
消弧线圈作用及补偿方式
消弧线圈作用及补偿方式
消弧线圈是一种用于电力系统中的重要设备，它的作用是消除系
统中的电弧现象，并通过提供补偿电流来保护设备和系统。
电弧是指在电力系统中由于电气设备运行过程中产生的低阻抗路
径导致的电流突然增大，产生的高温和高能量放电现象。电弧不仅会
对设备造成损坏，还会产生火灾和爆炸等安全隐患。因此，消弧线圈
的作用是非常重要的，它可以及时消除电弧并保护设备的安全运行。
消弧线圈的基本原理是通过产生磁场，将电弧的能量转化为电能，从而达到消除电弧的目的。当电弧发生时，消弧线圈产生的磁场将电
弧能量吸收和存储，然后通过自身感应电动势的作用将电能释放出来。这样，消弧线圈可以将电弧的能量转化为无害的能量并消除电弧的持
续时间。
消弧线圈的效果可以通过以下几个方面来衡量：
1.消除电弧时间：消弧线圈能够迅速地将电弧能量吸收并存储起来，然后通过释放能量的方式将电弧消除。因此，消弧线圈能够显著
减少电弧的持续时间，从而降低电弧带来的损害。
2.保护设备和系统：消弧线圈的作用是消除电弧，从而保护设备
和系统的安全运行。它可以有效地防止设备由于电弧导致的损坏，延
长设备的寿命。
3.提高系统可靠性：消弧线圈可以快速地消除电弧，避免电弧引
起的系统故障，提高系统的可靠性和稳定性。
为了提高消弧线圈的性能和效果，常常需要采取一些补偿措施。
补偿方式主要包括：
1.线圈结构的优化：优化消弧线圈的结构设计，例如增加线圈的
匝数、改善线圈的互感耦合系数等，可以提高消弧线圈的效果和功率。
2.增加辅助设备：可以增加一些辅助设备来提高消弧线圈的消弧
效果。例如，可以通过设置消弧线圈的外骨架或附加其他消弧装置来
消弧线圈补偿原理
消弧线圈补偿原理
消弧线圈补偿原理是指在电力系统中，为了消除电力设备产生的电弧现象而采取的一种补偿措施。电弧是电流在断路器和开关等设备中断开时产生的电流依然存在，并在断口处形成电弧的现象。这会导致电力系统的电能损耗和设备的过热，甚至对设备造成损坏。
消弧线圈补偿原理的基本思想是通过加入一个特殊的线圈来产生一个与电弧相反的电流，这样两者相互抵消，从而实现消弧的目的。该线圈与电弧的电流大小和方向成正比，而且它的电感特性能够与电弧的电容特性相匹配，以最大程度地抵消电弧的能量。
消弧线圈补偿的工作原理可以用以下几个步骤简述：
1. 当断路器或开关打开时，电弧产生并开始燃烧。
2. 同时，消弧线圈也开始工作，通过调节线圈中的电流大小和方向来产生一个与电弧相反的电流。
3. 电弧的能量和消弧线圈产生的电流相互抵消，使电弧逐渐消失。
4. 当电弧完全消失后，线圈的工作也停止。
消弧线圈补偿原理的应用可以有效地消除电力设备产生的电弧现象，保护设备的安全运行。它常用于高压断路器、开关和电容器等设备中，以提高电力系统的可靠性和稳定性。通过合理设计和调整消弧线圈的参数，可以实现更好的消弧效果，并减少电弧对设备的影响。
消弧线圈接地变无功补偿
消弧线圈
电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种，当单相出现短路故障时，流经消弧线圈的电感电流与流过的电容电流相加为流过断路接地点的电流，电感电容上电流相位相差180度，互相补偿。当两电流的量值小于发生电弧的最小电流时，电弧就不会发生，也不会出现谐振过电压现象。10-63KV电压等级下的电力线路多属于这种情况。
1开展过程
消弧线圈早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈，称为固定补偿系统。固定补偿系统的工作方式是：将消弧线圈整
定在过补偿状态，其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时不使中性点位移电压超过相电压的15%，之所以采用过补偿是为了防止电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压。因为如整定在欠补偿状态，切除线路将造成消弧线圈电容电流减少，可能出现全补偿或接近全补偿的情况。但是这种装置运行在过补偿状态当电网中发生了事故跳闸或重合等参数变化时脱谐度无法控制，以致往往运行在不允许的脱谐度下，造成中性点过电压，三相电压对称遭到破坏。可见固定补偿方式很难适应变动比较频繁的电网，这种系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置，这类装置又分为两种，一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是：自动跟踪电网电容电
流的变化，随时调整消弧线圈，使其保持在谐振点上，在消弧线圈中串一电阻，增加电网阻尼率，将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后，控制系统将电阻短接掉，到达最正确补偿效果，该系统的消弧线圈不能带高压调整。另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈远离谐振点，彻底防止串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬间调整消弧线圈到最正确状态，使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整，从根本上防止了串联谐振产生的可能性，通过适当的控制，该系统是唯一可能使电网中原有的功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。中国主要产品有自动补偿的消弧线圈国内主要有五种产品，分别是调气隙式，调匝式，调容式，高短路阻抗变压器式和偏磁式。
消弧线圈成套补偿装置技术规格书
消弧线圈成套补偿装置
技
术
规
格
书
唐山东唐电气股份有限公司
技术部
目录
1. 概述 (3)
2. 供货范围 (3)
3. 标准规范 (3)
4.安装地点及环境条件 (5)
4.1 安装地点 (5)
4.2 环境条件 (5)
5. 技术要求 (6)
5.1主要技术参数： (6)
5.2主要元器件及部件的性能要求 (7)
5.2.1干式接地变压器 (7)
5.2.2干式消弧线圈 (7)
5.2.3 控制系统 (8)
5.2.4其它 (9)
5.3结构设计要求 (9)
5.3.1结构 (9)
5.3.2导线和配线 (9)
5.3.3主电缆接线 (10)
5.3.4其它 (10)
6. 检验和试验 (11)
7. 油漆 (13)
8. 性能保证及拒收 (13)
9. 包装和运输 (14)
10. 卖方提供的图纸资料 (14)
1. 概述
本规格书提出了消弧线圈接地成套装置技术规格书设备设计、制造、检验与试验及包装运输等方面的技术要求。此规格书为基本的功能性说明，仅包涵了买方对所购货物的总体要求，且对质量与性能的描述应看作是最低要求。
除非另有说明，本技术规格书所述的所有采购货物都应在特定的气候
条件下连续工作，且性能参数符合规定。
2. 供货范围
总降压站：
消弧线圈接地成套装置：450kVA（其中：干式消弧线圈容量300 kVA，站用变容量 150 kVA），2套。
维护上述设备的专用工具；
上述设备的安装、试车备品备件；
投标方应另行提出两年运行备品备件的数量和价格，以便买方选择采购；
投标方有责任在报价书内向买方提出必要的，而本规格书尚未涉及到的设备、材料、工具、仪表和其它设施。
消弧线圈原理接线
消弧线圈原理接线
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
消弧线圈原理接线
消弧线圈的原理接线如图所示。它一般经隔离开关接于规定的变压器的中性点与地之间，并装有电压互感器和电流互感器，互感器的二次侧装有电压表和电流表，分别用来测量系统单相接地时消弧线圈的端电压和补偿电流。电压互感器二次侧还装有电压继电器，当有故障时，电压继电器动作，起动中间继电器，一方面使中央预告信号动作，另一方面使消弧线圈屏上的信号灯亮。为了防止过电压损坏消弧线圈，在消弧线圈旁还接有避雷器。
图消弧线圈原理接线
因为系统中容性电流的大小随着系统运行方式的变化而变化，消弧
线圈的补偿电流也应随系统运行方式的变化而作相应的调整。过去消弧线圈是靠调节线圈的分接头改变其电感的大小，从而改变流过故障点的电流。要改变分接头，必须先让消弧线圈退出运行，然后或者根据人们的运行经验，或者根据实测电网对地的电容电流的数值，来确定其匝数的多少，很不方便，不能适应电流频繁变化的需要。因此，近十几年来，国内外相继研制出了能够自动跟踪补偿的消弧线圈。中性点是指发电机和变压器的三相绕组星形接线时的公共连接点。中性点的接地方式对电力系统的安全运行有多方面的影响，它涉及供电的可靠性、电力系统运行的稳定性、短路电流的大小、接地保护方式、过电压的高低和对通信的干扰等诸多方面的问题。电力系统中性点的接地方式主要有两大类，即中性点接地和中性点不接地。在我国60kV及以下的电力系统中性点是不接地的，称为小电流接地系统；110kV及以上的电力系统中性点接地，称为大电流接地系统。
消弧线圈补偿原理与运行注意事项
消弧线圈补偿原理及运行注意事项
一、消弧线圏补偿原理 一、中性点接地方式尺优缺点
接地 方式
适用范用 (电容
电流) 优点 缺点 不接 地 35KV ： <1OA 1OKV ： <30A 1、 接地电流小，瞬时故障时 可自行熄弧 2、 可带接地故障运行(一般 不超过2h),可靠性较高 1、 对绝缘要求较髙，易引发绝缘击
穿，引发相间短路等相继故障 2、 故障泄位难，操作多
3、 人员触电时，因线路不跳闸，安 全性较差
经消 弧
线
圈 (1OOA 4、 易发生谐振
5、 中性点电位偏移较大
6、 运行方式改变时，操作多
7、 补偿易受限制，消弧线圈容量增 加可能滞后电网发展
经小 电
阻 lOO^lOOOA 1、 可抑制谐振过电压 2、 中性点电位偏移较小 3、 可迅速隔离故障点 4、 设备的绝缘水平较底 5、 不受运行方式影响
6、 人员触电时，能快速切除 故障，安全性好
接地故障线路迅速切除，间断对用 户的供电 二、弧光接地的危害
(1) 单相接地的一般进程
间歇性电狐接地一一稳固性电弧接地一一金属性接地
(2) 弧光接地过电压及电弧电流
发生单相间歇性弧光接地(弧光接地)时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，致使系统 对地电容上的电荷多次不断的积累和从头再分派，在非故障相的电感一电容回路上引发髙频 振荡过电压。对于架空线路，过电压幅值一般可达〜倍相电压，对于电缆线路，非故障相的 过电压可达4〜71倍。
弧光接地时流过故障点的电弧电流为高频电流和工频电流的和，在弧光接地或电弧重燃 的刹时，已充电的相对地电容将要向故障点放电，相当于RLC 放电进程，英髙频振荡电流为:
消弧线圈原理接线
消弧线圈原理接线
消弧线圈的原理接线如图所示。它一般经隔离开关接于规定的变压器的中性点与地之间，并装有电压互感器和电流互感器，互感器的二次侧装有电压表和电流表，分别用来测量系统单相接地时消弧线圈的端电压和补偿电流。电压互感器二次侧还装有电压继电器，当有故障时，电压继电器动作，起动中间继电器，一方面使中央预告信号动作，另一方面使消弧线圈屏上的信号灯亮。为了防止过电压损坏消弧线圈，在消弧线圈旁还接有避雷器。
图消弧线圈原理接线
因为系统中容性电流的大小随着系统运行方式的变化而变化，消弧
线圈的补偿电流也应随系统运行方式的变化而作相应的调整。过去消弧线圈是靠调节线圈的分接头改变其电感的大小，从而改变流过故障点的电流。要改变分接头，必须先让消弧线圈退出运行，然后或者根据人们的运行经验，或者根据实测电网对地的电容电流的数值，来确定其匝数的多少，很不方便，不能适应电流频繁变化的需要。因此，近十几年来，国内外相继研制出了能够自动跟踪补偿的消弧线圈。中性点是指发电机和变压器的三相绕组星形接线时的公共连接点。中性点的接地方式对电力系统的安全运行有多方面的影响，它涉及供电的可靠性、电力系统运行的稳定性、短路电流的大小、接地保护方式、过电压的高低和对通信的干扰等诸多方面的问题。电力系统中性点的接地方式主要有两大类，即中性点接地和中性点不接地。在我国60kV及以下的电力系统中性点是不接地的，称为小电流接地系统；110kV及以上的电力系统中性点接地，称为大电流接地系统。
电力系统中的事故以单相接地故障的概率最大。中性点不接地系统发生单相金属性接地时，非接地相的对地电压将上升为线电压，中性点电压将升高为相电压。考虑到三相线路、电缆、配电装置等的对地电容，故障点的电流为非故障相容性电流之和，此接地电流的大小与系统电压、线路长度等有关。若这一电流达到一定数值，将形成间歇电弧或稳定电弧。稳定电弧可能烧毁设备，或者从单相接地电弧扩大为两相或三相弧光短路。周期性地熄灭和重燃的间歇性电弧，将引起电磁能的强烈振荡，产生间歇性电弧接地过电压，危及网络中的绝缘薄弱环节，甚至可能造成击穿。当中性点不接地系统中的接地电容电
中性点经消弧线圈接地的特点及原理
（一）消弧线圈的工作原理
1．消弧线圈的结构
消弧线圈是一个具有铁心的电感线圈，线圈的电阻很小，电抗很大。线圈具有抽头，电抗值可用改变线圈的匝数来调节，铁心具有较大的空气歇，它使电抗值稳定，从而使电压与电流成正比。
2．消弧线圈的工作原理
正常运行时，中性点对地电压为零，消弧线圈中没有电流流过。
图(a)中性点经消弧线圈接地的电路图
如上图(a)所示，单相（如w相）接地故障时，接地点对地电压为零，中性点对地电压上升为相电压，非故障相对地电压上升为线电压，网络的线电压不变。这与中性点不接地系统相似，此时，消弧线圈处于中性点电压的作用下，有电感电流I L通过，此电流通过接地点形成回路．加上单相接地时的接地电容电流I C，两电流方向相反，见相量图(b)。在接地处I L和Ic相互抵消，称电感电流对接地电流的补偿，如果适当选取消弧线圈的匝数，可使接地处的电流变得很小或等于零。从而消除了接地处的电弧，消弧线圈因此而得名。
图（b）中性点经消弧线圈接地的相量图
（二）消弧线圈的补偿方式
１．完全补偿
完全补偿是使电感电流等于电容电流，即I L=I C，接地处电流为零。从消弧的角度看，完全补偿十分理想，从产生过电压的角度看，却存在严重的问题。因为，正常运行时，在某些条件下，中性点与地之间会出现一定的电压，此电压作用在消弧线圈通过大地与三相对地电容构成的串联电路中，因此时X L=X C。
满足谐振条件。产生过电压，危及绝缘。
２．欠补偿欠
补偿是使电感电流小于电容电流，即I L
３．过补偿
过补偿是使感电流大于电容电流，即I L>I C，单相接地处有感性电流流过。过补偿既能消除接地处的电弧，又不会产生谐振过电压，这是因为若因停电检修部分线路或系统频率降低，使接地电流I C=3ωCU X减少，I L>>I C，远离产生谐振的条件。即使将来电网发展使电容电流增加，由于消弧线圈有一定的裕度，也有I L>I C，不会产生谐振，可以继续使用一段时间，故过补偿在电网中广泛使用。过补偿既能消除接地处的电弧，又不会产生谐振过电压，这是因为若因停电检修部分线路或系统频率降低，使接地电流I C=3ωCU X减少，I L>>I C，远离产生谐振
消弧线圈的补偿方式
消弧线圈的补偿方式
1. 引言
消弧线圈是一种用于电力系统中的保护装置，用于限制和消除电流瞬时变化时产生的电弧现象。在电力系统中，电流瞬时变化可能会引发火灾、短路等危险情况，因此消弧线圈的作用至关重要。然而，在实际应用中，消弧线圈会对电力系统产生一定程度的影响，需要进行补偿以提高系统的稳定性和效率。
本文将详细介绍消弧线圈的补偿方式，并分析其原理、优缺点以及应用场景。
2. 消弧线圈的原理
消弧线圈是一种通过感应耦合原理来限制和消除电流瞬时变化时产生的电弧现象的装置。它由主线圈和补偿线圈组成。当电流突然发生变化时，主线圈中会产生感应电动势，从而在补偿线圈中产生与主线圈相反方向的磁场，通过相互作用抵消了主线圈中产生的磁场，从而达到限制和消除电流瞬时变化时产生的电弧现象的目的。
3. 消弧线圈的补偿方式
消弧线圈的补偿方式主要包括主动补偿和被动补偿两种。
3.1 主动补偿
主动补偿是指通过控制电流源来实现对消弧线圈的补偿。具体而言，通过在电流源上加装一个反馈回路，根据感应电动势的方向和大小来调整电流源输出的电流，以达到消弧线圈中产生与主线圈相反方向磁场并抵消主线圈中磁场的目的。
主动补偿具有响应速度快、控制精度高等优点，适用于对电流变化要求较高、需要快速响应和精确控制的场景。然而，主动补偿也存在一些缺点，如成本较高、系统复杂等。
3.2 被动补偿
被动补偿是指通过改变消弧线圈结构参数来实现对其补偿。具体而言，可以通过改变消弧线圈的匝数、截面积等参数来调整其感应电动势和磁场大小，从而达到限制和消除电流瞬时变化时产生的电弧现象的目的。
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第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》 三、适用范围 特点：
第二章 中性点的运行方式
供电可靠性高，绝缘投资较大；中性点经消弧线圈 接地后，能有效地减少单相接地故障时接地处的电流， 使接地处的电弧迅速熄灭，防止了经间歇性电弧接地时 所产生的过电压。
适用范围： 中性点经消弧线圈接地系统多用于以架空线路为主 体的3～60kV系统中，还可用在雷害事故严重的地区和 某些大城市电网的110kV系统。
第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》
第二章 中性点的运行方式
《发电厂变电站电气设备》
第二章 电力系统中性点的运行方式
第二节 中性点经消弧线圈 接地的三相系统
第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》 教学内容
第二章 中性点的运行方式
本节教学内容
一、消弧线圈的结构及工作原理
二、消弧线圈的补偿方式
三、适用范围
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第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》 一、消弧线圈的结构及工作原理
气隙作用：避免磁饱和，使补偿电 在铁芯柱上设有主线圈，一般 直流偏磁式:带气隙的铁芯上有交流绕组和直流控制 流和电压成线性关系，减少高次谐波， 采用层式结构，以利于线圈绝缘。 绕组，通过调节直流控制绕组的励磁电流，来实现平滑 使电抗值较稳定，以保证已整定好的 在铁轭上设有电压测量线圈 ，在 这种消弧线圈不允许带负荷 调节消弧线圈的电感、电流。 调谐值恒定。同时，带气隙可减小电调整补偿电流，切换分接头时需 主线圈的接地端装有电流互感器。 感、增大消弧线圈的容量。 消弧线圈装有改变线圈的串联连 先将消弧线圈断开，所以称为 接匝数的分接头，分接头被引到装 “离线分级调匝式”。 于油箱内壁的切换器上，切换器的 传动机构则伸到顶盖外面。
3. 过补偿 的残余电流值不能超过 5～10A，否则接地处的电弧不能 过补偿是使电感电流大于接地的电容电流，系统发生单相接地 自行熄灭。
故障时接地点有剩余的感性电流。消弧线圈选择时留有一定的裕 度，即使电网发展使电容电流增加，仍可以继续使用。故过补偿 方式在电力系统中得到广泛应用。
若部分线路停电检修或系统频率降低等原因都会使接地电流减少， 中性点经消弧线圈接地的系统，在正常运行时，其 又可能变为完全补偿。故装在变压器中性点的消弧线圈，以及有直 配线的发电机中性点的消弧线圈，一般不采用欠补偿方式。 中性点的位移电压不应超过额定相电压的15%，接地后
适当选择消弧线圈的匝数，可使接地点的 电流变得很小或等于零，从而消除了接地处 的电弧以及由电弧所产生的危害，消弧线圈 也正是由此得名。 U ph 通过消弧线圈的电感电流： I L
L
第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》 二、消弧线圈的补偿方式
第二章 中性点的运行方式
第二章 中性点的运行方式
1.消弧线圈结构简介
消弧线圈种类：:离线分级调匝式、在线分级调匝式、气隙 在线分级调匝式 由电动传动机构驱动油箱上部的有 可调铁芯式、气隙可调柱塞式、直流偏磁式、直流磁阀式、调容式、 载分接开关，以改变线圈的串联连接匝数，从而改变线 五柱式等。 圈电感、电流大小。 离线分级调匝式消弧线圈：结构如图所示。其外形和小容 气隙可调铁芯式、气隙可调柱塞式:由电动机经蜗杆 量单相变压器相似，有油箱、油枕、玻璃管油表及信号温度计。内 部实际上是一只具有分段（即带气隙）铁芯的可调电感线圈，铁芯 驱动可移动铁芯，通过改变主气隙的大小来调节导磁率 和线圈浸放在油箱内。 ，从而改变线圈的电感、电流。
第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》 一、消弧线圈的结构及工作原理
第二章 中性点的运行方式
2.消弧线圈的工作原理
消弧线圈装在系统中发电机或变压器的中性点与大地之间，正常 运行时，中性点的对地电压为零，消弧线圈中没有电流通过。
当系统发生单相接地故障时，中性点的对地电压等于接地相电 压，消弧线圈在中性点电压即作用下，有一个电感电流通过，此 电感电流必定通过接地点形成回路，接地点的电流为接地电流与 电感电流的相量和，如图所示。 接地电流 超前 90 °，电感电流 滞后 I L U IC w 90°，在接地处接地电流和电感电流互相抵消，称 Uw 为电感电流对接地电容电流的补偿。
第二节 中性点经消弧线圈接地的系统 《发电厂变电站电气设备》 思考练习
第二章 中性点的运行方式
源自文库
思考练习
1.消弧线圈的工作原理是什么？消弧线圈的补 偿方式有几种？常采用哪种方式？为什么？
2.中性点不接地和经消弧线圈接地系统中发生 单相接地能否继续运行？为什么? 3.一般情况下，35kV系统的架空线路的总长 度为多少时才需要装设消弧线圈？10kV电缆 总长度为多少时应装设消弧线圈？
1.完全补偿 中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时， 完全补偿是使电感电流等于接地电容电流，接地处电流为零。在 允许运行不超过两小时，如在这段时间内无法消除接地 正常运行时的某些条件下，可能形成串联谐振，产生谐振过电压， 危及系统的绝缘。 点，应将接地的部分线路停电，停电范围越小越好。 2.欠补偿 在正常运行时，如果中性点的位移电压过高，既使 采用了消弧线圈，在发生单相接地时，接地电弧也难以 欠补偿是使电感电流小于接地的电容电流，系统发生单相接地故 障时接地点还有容性的未被补偿的电流。在欠补偿方式下运行时， 熄灭。