消弧线圈自动调谐装置的应用分析

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消弧线圈自动调谐原理的分析

消弧线圈自动调谐原理的分析王鸿雁，何湘宁(浙江大学电力电子技术研究所，浙江杭州310027)摘要：对消弧线圈的各种自动调谐原理进行了详细的分析和讨论，提出了各种调谐方法的优缺点和调谐时应注意的问题。

关键词：消弧线圈；自动调谐；电容电流；谐振1引言近年来，随着城市电网的发展和配电网规模的扩大，电缆线路的增加，配电网对地电容电流也大幅度增加，如果从接地方式的角度来考虑限制电容电流，中性点经消弧线圈接地就是唯一的选择［1］。

消弧线圈的补偿效果与其脱谐度有很大关系，调谐适当的消弧线圈才能达到理想的效果，而电网是要发生变化的，从而其单相接地电容电流随之变化，这就需要人们根据电网的变化来调整消弧线圈的补偿电流。

这种工作不仅比较繁琐，而且在很多场合下人工很难及时准确地调谐消弧线圈，所以实现消弧线圈的自动调谐是非常必要的［2］。

2消弧线圈自动调谐原理的分析目前，已提出的自动调谐原理大体上可分为六类：谐振法、相位移法、电容电流间接检测法、附加电源法、模型法和注入信号法。

下面详细分析各种调谐原理。

2.1谐振法式中：UN为投入消弧线圈后的中性点不平衡电压；KC 为电网的不平衡度，UΦ为电网正常运行时的相电压；v为电网的脱谐度，d为电网的阻尼率。

一个电网的不平衡度和阻尼率是一定的，所以由上式可以知道，UN的大小仅由脱谐度决定。

当v=0时，UN为最大值，此时，接地电流为最小，为纯阻性电流。

谐振法的原理就是通过调节消弧线圈的电感值，使UN达到最大。

该调节原理不用考虑电网的不平衡电压是因为电网对地电容不相等造成的。

还是因为绝缘泄漏电阻不相等造成的，也不用考虑相位关系。

进一步讨论式(1)，并对v求导得：式(2)说明UN随｜v｜的变化呈单调递减的规律，对其求导可得：最大，而当｜v｜较大和接近零时，v的变化对UN的影响较小，这是极值法的不足。

然而，前面的分析也表明，极值法是很容易根据U的大小变化使v保持在N以内，若用极值法调节，必须处理好脱谐度和阻尼率的关系。

35kV消弧线圈自动跟踪调谐技术原理与其应用

35kV消弧线圈自动跟踪调谐技术原理及其应用罗军川姚瑞清摘要阐述JXH15/35型消弧线圈微机控制自动调谐装置原理、功能结构以及应用经验，并结合实例就几个关键性技术问题展开理论分析。

对类似装置的设计、安装、调试及运行具有实用参考价值。

关键词消弧线圈自动调谐位移电压脱谐度Principle and Application of 35kV Automatic Tuning ReactorAbstract The principle, function and its application of 35 kV automatic tuning reactor are presented. The key problems are analyzed combined some examples. It is helpful for the design, test and operation of automatic tuning reactor.Key words arc suppresing reactor automatic tuning displacement voltage off tuning degree0 概述随着电网馈电线路的不断增加及电缆线路日益增多，系统对地电容电流愈来愈大。

《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，35kV 系统，当接地故障电容电流超过10A时应采取中性点经消弧线圈接地运行方式。

系统在切除或投入一部分线路及不同气象条件时，电网对地电容电流均会有所不同。

由于传统的手动调匝式消弧线圈不能在线实时测量监视电网电容电流，造成实际运行中不能根据电网电容电流的实际变化及时调节，消弧线圈不能始终运行在最佳档位，其补偿作用得不到充分发挥。

因此，在线自动调谐式消弧电抗器应运而生，它是依靠自动控制系统按电网电容的实时变化来改变消弧线圈的电感，使单相接地电容电流得到电感电流的有效补偿，弧道残流控制到较小。

探讨10kV供电系统中消弧线圈的应用

探讨10kV供电系统中消弧线圈的应用摘要：随着经济和社会的快速发展，国家在供电系统的建设力度在逐渐增加，各地出现了大量的电网改造施工，因此10kV供电系统逐渐增加，接地电容与地电容的电流逐渐加大。

针对10kV供电系统存在的安全隐患问题和老式消弧线圈存在的缺点，阐述了消弧线圈的类型，及选型标准，消弧线圈在10kV供电系统中的应用情况，消弧线圈成套装置的工作原理，以及消弧线圈成套装置对继电保护产生的影响，希冀对同行们起到一定的借鉴意义。

关键词：10kV供电系统；消弧线圈；供电系统引言随着电网规模的扩大，变电站10kV出线增多以及电缆的广泛使用，系统发生单相接地引起的电容电流随之增大。

新颁标准规定：10kV系统（含架空线路）单相接地故障电流大于10A而又需要在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地方式。

因此，在变电站安装消弧线圈能减小故障点的残余电流，抑制间歇性弧光过电压及谐振过电压，对保证系统安全供电起到显著的作用。

1 设备选型1.1 消弧线圈型式的选择消弧线圈选择晶闸管调节自动跟踪补偿型式，现在常见的消弧线圈主要包含晶闸管调节消弧线圈、调容式消弧线圈和调匝式消弧线圈。

晶闸管调节弧线圈属于高短路阻抗变压器消线圈，可以利用功率较大的晶闸管来对消弧线圈的电感进行连续的调节，通过改变消弧线圈当中能够调节的晶闸管的导通角，来对消弧线圈的等值电感进行更改，实现连续调节补偿电流的效果。

调容式消弧线圈的调节范围比较广，残流比较小，可以通过增加电容器投切组数来扩大调节的范围，该方法的缺点是消弧线圈的维护工作量比较大。

调匝式消弧线圈调节范围较小，速度较慢，因此难以处理好在建站初期电容电流小、出现少以及远期电容电流增加、出线增加的矛盾。

1.2 接地变压器的选择若10kV供电系统当中不存在中性点引出，就必须配置接地变压器。

接地变压器可以使用零序阻抗小的 Z 型接线方式，容量和消弧线圈可以相互配合。

若接地变压器存在二次绕组，还能够当作变压器使用。

消弧线圈自动调谐及接地选线装置应用及分析

．着用电负荷的日益增长，乡电网的扩大及电缆出线的增多，城电网２１Ｚ型接地变压器在主变压器为 △型接线或星型但无中性点引出时，ｚ型接地系统的对地电容不断加大，当发生某一相接地，故障点流过的电流
１普通无载消弧线圈的缺点
由于以往普遍使用的都是手动调匝消弧线圈，其存在着以下
２面缺点。方
１１不能及时调节分接头．
带消弧线圈外，可带二次负荷，即代替所用变用，地变压器的容接量应为消弧线圈容量与二次负荷容量之和。目前丽水电网新上的
引出点接上消弧线接线，与普通变压器的区别是每一设消弧线圈，量地减少故障接地电流，缓电弧熄灭瞬间故障尽减相线圈分别绕在两个磁柱上，相当于由两个匝数相等的两个串联点恢复电压的上升速度。单相接地，消弧线圈产生的电感电流与使ＢＣ三相的零序磁通可沿磁柱流通，中性从流入接地点的电容电流相位相反，地弧道的残流即为电感电流分绕组组成，得Ａ、、接与电容电流的差值，流过故障点的残流减小，到熄弧的目的，使达防止发生设备损坏等扩大事故的可能，同时减少线路的事故跳闸概率。
（水电业局，江丽水３３０）丽浙２００

消弧线圈自动调谐装置在10KV配电网中运用分析

消弧线圈自动调谐装置在10KV配电网中运用分析摘要：消弧线圈可以连接变压器中性点以及大地，从而形成接地系统，有效保护电力的安全、稳定输送，是小电流接地的一种系统。

本文深入分析、消弧线圈的结构、补偿原理、特性、接地方式、阻尼电阻以及接地容变量选择等内容，希望对我国的10KV配电网的运行安全有积极的影响。

关键词：消弧线圈；10KV配电网；接地方式引言：在10KV配电网中，如果变压器的中性点不接地，就会导致其出现单相金属性故障的发生。

在以前，这种故障可以在短时间内解决，但是随着城乡居民用电需求的增加，电网的不断扩大，电缆线路众多，因此导致对地电容电流的大量增加，因此在发生短路故障的时候，由于电流较大，就会造成停电事故。

而应用消弧线圈，可以减小接地电流，从而避免故障的扩大。

1消弧线圈的结构以及补偿原理1.1消弧线圈的结构消弧线圈的结构十分简单，中间的三个铁芯和上面的线圈组成了Z型的变压器，并且这个变压器是接地装置，三相引出头1,2,3和配网相互连接，并且中性点和两侧的绕组相互连接，两边的柱子上存在绕组，并且和铁芯上的两个绕组交叉连接，最终与接地变压器的中性点以及大地相连，最终形成了消弧线圈[1]。

在电网运行的时候，三相对称电压会加到接地变压器的三端，可以在铁芯的位置形成正序的磁通，但是在铁芯的上下两端所进行的交汇是零，并且通过消弧线圈的两端的电压也是零。

一旦在配网中存在单相接地的故障，那么就会导致零序电压的数值出现变化，而此时变压器上面所显示的电压数值也会变成零。

因为这个时候的零序电压已经被消弧线圈抵消了。

如图1所示，是消弧线圈的结构示意图。

图1 消弧线圈的结构示意图1.2消弧线圈的补偿原理消弧线圈在应用的时候，其作用是补偿配网中的电流，使其保持平衡的状态，而接地点的电流下降以后，就能够避免在配网短路的时候电弧重燃，确保能够提供稳定安全的用电。

在应用的时候，消弧线圈在应用的时候还可以使电压在恢复的时候速度变低，这样就不会发生电弧重燃所导致的电压急剧升高而造成的恶劣影响。

试析变电站中消弧线圈的应用

试析变电站中消弧线圈的应用摘要：随着供电网络的不断发展，尤其是电缆线不断增加，导致系统单相接地的电容电流不断增加，如果电网在单相接地发生故障时，产生的电容电流太大，实现不了自动灭弧。

本文主要阐述了我国几种消弧线圈的特点和工作原理，同时还分析了消弧线圈在变电站中的应用，以供参考。

关键词：变电站；消弧线圈；应用伴随着电力系统的不断发展，人们越来越关注城市配电网中性点的接地方式。

对中性点接地方式和接地装置类型的选择直接关系到电力系统的安全可靠性，这是电力工程设计的一个重要课题。

基于我国目前电力系统的现实状况，而且相关规范中明确规定了如果接地电容电流超过一定值时，就要采用中性点经消弧线圈的接地方式，而系统的对地电容会直接决定是否设置和怎样对消弧线圈的使用。

所以，对配电网系统进行测量，不但能帮助整定继电保护定值，而且能为选择消耗线圈容量时提供依据。

中压城市电网中性点的接地方式经历了中性点直接接地方式，小电阻或者是中性点固定消弧线圈接地方式，以及两种接地方式并存的过程。

在这期间，消弧线圈也经历了从简单到复杂，由缓慢补偿到职能快速的过程。

此外接地技术也得到了一定的发展，它们共同为中压城市电网的供电质量的进一步提高提供了有力的保障。

常见的消弧线圈装置及原理1.1调容式该种消弧线圈制成变压器型式，在一次侧接入配电网中性点，在二次侧接入多组电容器，通过投切电容器来对变压器的容性负载进行改变，最终实现对一次侧点抗值的改变。

通常情况下，采用可控硅或者是真空开关来实现电容器组的投切。

这种消弧线圈是一种新型产品，在全国得到了广泛的应用，而且取得了一定的运行经验，这种产品主要的生产厂家有北京良乡旭辉电力公司和上海思源公司。

1.2高短路阻抗变压器式该种消弧线圈是使用高短路阻抗变压器做成的，通过将高短路阻抗变压的一次绕组作为工作绕组接至配电网的中性点，将二次绕组作为控制绕组由两个反方向并接的控制硅短路，由控制器对可控硅的导通角进行控制，可以在零到一百八十度之间，任意调节可控硅的导通角，可控硅的等效阻抗可以在零到任意范围内变化，输出的补偿电流可以在零到额定值之间进行连续的无极调节。

自动调谐消弧线圈在供电系统中的应用

跟踪监测技术达到先进水平，运行证明
快速将其短接以免影响消线圈的输出
电流。５．中性点专用电压互感器和非线性
电阻
动调谐式的消弧线圈系统测量电容电流的方法尤为重要。只要测量准确，才能保证调谐的准确，但是由于配电网的情况不一样，很难用一种方法来适合不同的
求很难达到，因此实际调谐中Ｖ达到２０％～３０％，甚至达到４０％，这样消弧线圈系统残流就比较大。影响消弧线圈效果。为提高消弧线圈的灭弧效果和防止调谐过电压的发生，从提高电网的阻尼率着手，消弧线圈中人为地加人阻尼电阻，即
ｆ１）阻尼电阻在正常时，接人运行，当电网接地时利用真空接触器快速将其短
接，为保证可靠短接，采用零序电压和零序电流双套短接措施．而且操作电源一套为直流，另一套为交流，防止短按时保
自动调谐消弧线圈在供电系统中的应用
刘伟光
（哈尔滨供电公司，哈尔滨１５００００）
【关键词］供电系统：自动调谐消弧线圈；应用
为适应供电系统的实际需要，２０世纪９０年代末，采用我国自行研制ＺｒｒＪＤ
险器熔断。
消弧线圈配油浸式有载开关（９ — １５档），

自动调谐消弧线圈成套装置在煤矿110kV变电所中的研究与应用

自动调谐消弧线圈成套装置在煤矿110kV变电所中的研究与应用介绍子自动调谐消弧线圈成套装置的工作原理，总结了应用效果。

标签：自动调谐；消弧线圈；变电所1 概述我矿供电系统为中性点不接地即小电流接地系统，供电电缆长，接地电容电流较高，对安全供电不利，经测试10kV电网单相接地电容电流为17A。

随着生产的延续，电缆将不断增长，会使电网单相接地电容电流增加，甚至会超过《煤矿安全规程》规定限值20A，将会对供电系统及供电设备造成极大的危害。

2 论证调研针对煤矿的实际情况，在集团公司领导的领导下，对全国多家自动调谐消弧线圈成套装置生产厂家进行详细的调研论证，最后经过竞标，天津市天变航博电气发展有限公司的产品质量在国内来说比较先进，各项指标均达到设计要求，最后决定采用天津市天变航博电气发展有限公司生产的自动调谐消弧线圈成套装置。

与天津市天变航博电气发展有限公司联系设计的有关问题，根据运行数据进行现场多次设计，力争达到符合现场和实际运行的需要，购置天津市天变航博电气发展有限公司生产的ZDBG型自动调谐消弧线圈成套装置，按照设计要求进行安裝调试，安装调试成功。

3 技术原理ZDBG型自动调谐消弧线圈成套装置由四部分组成，即ZDB-Ⅱ自动调谐偏磁式消弧线圈控制屏、自动调谐偏磁式消弧线圈控制器、XDG系列消弧线圈、DSG系列接地变压器。

消弧线圈的基本工作原理是利用施加直流励磁电流，改变铁芯的磁阻，从而达到改变消弧线圈电抗值的目的，它可以带高压以电的速度调节电感值。

技术原理如图1。

控制器为HB-2000J小电流接地选线装置，当10kV供电系统发生接地故障时，准确地判别接地线路。

选线装置进行同步采集，然后进行DFT分析，求出各次有用谐波。

消弧线圈正常运行时的等值图如图2。

控制器具有以下特点：装置由PC104工控机和单片微机控制，可实现显示电网电容电流，并具有电容电流追忆功能及自检功能等；装置可选装单相接地选线单元，监视32条馈出支路；具有双套并运功能；装置可选配微型打印机，可将故障信息，追忆信息打印出来。

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置用途

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置用途
自动跟踪补偿消弧线圈成套装置是一种用于电力系统中的重要
设备，其主要用途是用于消除电力系统中的电弧现象，提高系统的
可靠性和稳定性。

在电力系统中，由于电气设备的运行和外部因素的影响，往往
会产生电弧现象。

电弧不仅会导致设备的损坏，还会对整个电力系
统造成严重的影响，甚至引发火灾和安全事故。

因此，消弧是电力
系统中非常重要的一项工作。

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置通过检测电力系统中的电弧现象，并实时跟踪和补偿电弧，可以有效地消除电弧现象，保护电力
设备，提高系统的可靠性和稳定性。

同时，该装置还可以提高系统
的运行效率，减少能源损耗，降低维护成本，延长设备的使用寿命。

除此之外，自动跟踪补偿消弧线圈成套装置还具有智能化、自
动化的特点，能够实现对电力系统的实时监测和控制，提高系统的
运行效率和安全性。

这对于提高电力系统的智能化水平，实现电力
系统的可持续发展具有重要意义。

总之，自动跟踪补偿消弧线圈成套装置在电力系统中具有重要的用途，可以有效地消除电弧现象，保护电力设备，提高系统的可靠性和稳定性，实现电力系统的智能化和可持续发展。

消弧线圈自动补偿装置在变电所设计中的应用

ＢＡＩＹａｇｎ
选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因
素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。随着供电网路的扩大，单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于ｌ，将带来一０Ａ后
系列危害。为解决上述问题，通常在变压器中性点装设消弧线圈，但由于系统的运行方式经常发生变化，电容电流也随之改变。
。
是运行在接近全补偿状态，发生单相接地故障时，流过接地点的残流较小，提高了供电可靠性。
５０
河北煤炭
２１年期００第５
控制器是自动调谐装置核心部件，由单片微机和各种接口组成。可实现自动控制、手动控制、各
种参数设置、打印等多种功能，可以显示实时的电网电容电流、脱谐度、位移电压、分接头位置、残流、中性点电流、调档次数等。它的工作原理主要是依据电网的脱谐度和残流的要求，经过采样，比较，ＣＵ处理后实现上述功能的。在实时计算电网Ｐ
的电容电流时，可按如下方法：对刚投入装置时，
可分别测出两相邻档位的零序电流和。
Ｕ口，＋，（三广ｃ】＝１【＿）
图２带有消弧线圈自动调谐装置系统
（４）（５）
Ｕ口２＋（三。ｃ］＝１［一）
大，在运行方式变化较大情况下，很难保证消弧线圈在较理想方式下运行。另外，由于电网的电容电流计算也是近似估算，几种误差迭加就可能在发生

消弧线圈自动调谐装置在变电所设计中的应用

效果，们在最近设计的２０ｋ我２Ｖ变电所中采用了消弧线圈自动补偿调谐装置，决了上述问题。解
大。发生单相接地后，故障点的电流增大，易使容
产生间隙性弧光接地过电压，成事故。造为解决上述问题，通常在变压器中性点装设消弧线圈。当发生单相接地时，消弧线圈产生的
在我国ｌ０～６Ｖ电网中，大多数采用中性６ｋ点不接地运行方式。这是由于这种方式在系统发
时调整，这样消弧线圈就不能减少到最小值。
１小电流接地系统的运行特点
在我国１０～６ｋ电网中，一般采用小电流６Ｖ
接地（中性点不接地）统，图１示。在正即系如所常运行时，由于电网的结构不对称，各相对地电容大小不等，容抗也不等，使每相对地电压也不等，电源中性点与电容的地电位间产生位移电压
ＳＥｉｎＺＡＯＫ — ｎＨＮＱａｇ，Ｈｅｍｉｇ
（．ｅｌｎｊｎｌｃｒｏｅｕｖｙａｄＤｓｎＲｓａｈＩｓｉｔ，Ｈｒｉ１０１，Ｃｉａ１ＨｉｇｉｇＥｅｔｃＰｗｒｒｅｎｅｉｅｅｃｎｔｕｅａｂｎ５００ｈｎ；ｏａｉＳｇｔ２ＨｒｉｌｔｃＰｗｒＢｒａ，Ｈｒｉ５００ｈｎ）．ａｂｎＥｅｒｏｅｕｅｎａｂｎ１０１，Ｃｉａｃｉ

手动调谐和自动调谐消弧线圈并联使用探讨

Ｒｌ阻尼电阻；Ｚ１Ｚｚ真空接触器；Ｃ、Ｃ
电网中采用中性点经消弧线圈接地方式，当发生单相接地时，由于消弧线圈产生的电感电流补偿
ＹＨ电压互感器；虚框部分为消弧线圈
了故障点的电容电流，因而使故障点的残流变小，
邓凡良李良军朱士杰
大庆油田电力集团供电公司
摘要：论述了调匝式自动调谐消弧线圈
调谐消弧线圈并联使用，是一种较好的消弧线圈增
容措施。
的调节原理，分析了手动调谐和自动调谐消
ｋＶ非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的
系统，当电压为３ｋ或６ｋ时，３ＶＶ０Ａ；当电压为１Ｖ时，２Ａ； ③ ３１Ｖ电缆线路构成的０ｋ０～Ｏｋ
系统，３ＯＡ。
图１调匝串阻式自动调谐消弧线圈接线原理
表示。
根据图２，可以画出调匝串阻式自动调谐消弧
线圈阻抗三角形关系，如图３所示。利用中性点电压及电流之间的相位关系与消弧
种可行措施，但是其成本一般较高，替换下来的
线圈的不同档位的电抗值，推导出脱谐度与相位角的关系，计算出脱谐度，然后与设定值进行比较、
网不接入消弧线圈时中性点Ｎ的开路电势，即中性点不对称电压；等效电势的内阻抗是把三相电源

XHK消弧线圈自动调谐装置在10kV配电系统的应用

一
７２—
科｛『ｊ技论坛
表ｌＸＫ消弧线圈自动调谐装置投运之前Ｈ１９９７年９月至１９９８年ｌＯ月１Ｋ出线故障记录０Ｖ
科
接地持续１个小时。贸线单相接地故障结束不农到２分钟，４时５分，纬十线速断动作，开关跳ｌ３闸，重合闸不成功，经过４个小时的查找，发现故障原因是电缆料厂绝缘子闪络破损。７１月３日故障是单相接地发展为开关跳闸的典型事例。１９９８年ｌ月，ＨＫ消弧线圈自动调谐装置１Ｘ投入运行至今，仅发生速断动作，开关跳闸故障２次，供单相接地故障ｌ次。开关跳闸故障次数与０ＸＫ消弧线圈自动调谐装置投运之前比较，同Ｈ相时间减少了１２次。并且，装置投运以后，一年之内发生的ｌＯ次单相接地，没有一次发展为其他故障，其中带单相接地故障运行时间最长的一次，时
乐园变电站是１０Ｖ１ｋ变电站，０Ｖ共有２出１ｋ３路＾Ｘ．线，架空线长４．公里，５５电缆线路长１３２公里，属于电缆和架空混合线路。电容电流实测值为：３Ａ。由于电ｖ１５容电流较大，单项接地故障率高，该变电站１ｋ０Ｖ配电网故障频繁。仅１９９７年ｌ０月至１９年１，一年时９８０月间内共发生开关跳闸ｌ，４次其中重合闸不成功７次。运行人员对乐园变电站１Ｋ０Ｖ配电网故障进行了分析，得出如下结论：该变电站１ｋ０Ｖ配电网，两段母线并列运行，电容电流过大，当发生单相接地时，接地点电弧不稳定，形成间歇电弧，由起弧、熄弧、燃弧…一产生弧光接地过电压。过电压的幅值与灭弧和重燃的次数有关。因此，多数瞬时单相接地故障发展为永久性接地故障，或者发展为相间短路而引起线路跳闸。新颁布的电力行业标准Ｄ／６０１７《Ｉｒ２— ９交流电气装置的过电９压保护和绝缘配合》中明确规定：３１ｋ－０Ｖ架空线路构成的系统和所有３、６Ｖ电网，５６ｋ当单相接地故障电流大于１Ａ时，０中性点应装设消弧线圈。根据１ｋ０Ｖ配电网运行状况分析并参照有关标准，９年１月在乐园１９９１变电站１ｋ０Ｖ系统安装了两套上海思源电气有限公司生产的ＸＫ消弧线Ｈ圈自动调谐装置，并于１９９９年ｌ月１投入运行。３ＸＨＫ消弧线圈自动调谐装置应

电力系统中消弧线圈的应用

电力系统中消弧线圈的应用随着我国电力系统的快速发展，电网规模不断增大，电缆的使用量与日俱增，配电网的容量不断扩大，使得电力系统的电流也随之增大，用户对电力系统的可靠性也提出了更高的要求。

本文针对电力系统中消弧线圈的应用展开研究。

标签：电力系统；消弧线圈；接地系统；应用1、消弧线圈接地系统目前我国的配电系统中经常使用中性点经消弧线圈的接地方式。

当电力系统出现单项接地问题时，消弧线圈就会发出动作，消弧线圈产生的电感电流就会补偿系统中的电容电流，使得出现单项接地问题处的接地电流大幅度降低，避免了问题的扩展。

串联阻尼电阻可以在预调式消弧线圈正常运行时对中性点的位移电压进行合理的抑制。

当系统处于正常运行状态时，串联阻尼电阻的控制器就会随着电网中电容电流的变化进行跟踪，并对消弧线圈进行对应的调整，以确保处于谐振点周围。

但是假如在全补偿或者过补偿状态下进行系统补偿时，一旦计算的系统电容电流不准确就有可能导致电力系统出现谐振现象。

基于此，将一个电阻串联在消弧线圈中，可以适当提高电网的阻尼率，这样就可以将谐振过电压控制在合理范围内。

2、消弧线圈的调谐方式消弧线圈的调谐方式主要包括“预调式”以及“随调式”两大类。

其中，在系统处于正常状态时采用“预调式”进行电容电流的测量，并对消弧线圈的位置进行适当的调节。

当出现单项接地问题时，消弧线圈就会进行延时补偿，这是可以采用电气条件或者机械条件的形式进行。

采用该方法进行补偿时，需要并联或者串联一个电阻来避免系统在正常运转过程中出现串联谐振。

一旦出现单项接地问题时，为了防止输出阻性电流应进行阻尼电阻的短接，这样还可以起到保护电阻的作用，当问题解决之后还应再一次接入阻尼电阻。

在系统处于正常状态时采用“随调式”进行电容电流的测量，并对消弧线圈的位置进行适当的调节。

当出现单项接地问题时，需要将消弧线圈的位置进行合理的调节。

当问题解决之后，再将消弧线圈的位置调节到远离补偿工作点的位置处。

消弧线圈自动调谐技术原理及其应用

１自动调谐消弧线圈的组成 Байду номын сангаас．
２调容式消弧线圈．３
此种消弧线圈一般采用两点法测量系统的电容电流．因忽略了系自动调谐消弧线圈由一次设备和计算机测控系统组成．次设备一计算的精度稍差。在接有阻尼电阻时，可考虑采用谐振法包括接地变压器、消弧线圈、阻尼电阻箱，通常放置于高压室或室外的统的阻尼率。或者三点法计算电容电流，以提高其精度。母线或馈线出口．算机测控系统通常放置于主控室内。处而计２调偏磁式消弧线圈．４１１．接地变压器偏磁式消弧线圈由于其伏安特性稍差．一般不采用谐振法来检测６ｌｋ～ＯＶ电网为接法，中性点引出，无要装设消弧线圈，必须接入而采用三点法或注入变频信号法。三点法在测量时需要调接地变压器以引出中性点。接地变一次绕组采用ｚ形连接，使零序磁电容电流．对于特别平衡的电网来说．由于中性点电压低，互感器工作在通相互抵消．减少零序阻抗．便于补偿电流的输出。３ｋ５Ｖ系统因有中整电感。非线性区域，测量误差大；而对于不平衡度大的电网来说，由于没有阻性点引出，无需接地变。尼电阻．在测量调谐时易引起危险的串联谐振过电压。而变频信号法１．２消弧线圈．电感可以调节．其又称可调电抗器制造工艺要求较不同厂家的消弧线圈调谐原理可能不同．主要功能相同．是亦存在信号检测困难问题。此种消弧线圈结构复杂，但都存在谐波问题。兼之电容电流检测困难，故应用受到限制。在接地发生时输出感性电流．以补偿电网的电容电流．接地点的残高，使流减小．电弧易于熄灭。３消弧线圈存在的问题．１－３阻尼电阻箱自动调谐消弧线圈发展至今．不同调谐原理之间孰优孰劣的争论阻尼电阻一般用不锈钢带绕制．于限制电网正常运行时中性点直存在虽然上述调谐原理的消弧线圈在电网中皆有应用，用但不同可能出现的串联谐振过电压。在接地发生后为不影响补偿电流输出，原理的消弧线圈确实各有自己的优缺点．没有哪一种调谐原理占据绝要将其迅速短接。随调式消弧线圈一般不装设此电阻。对优势地位。一般来说，预词式消弧线圈存在以下问题：１计算机测控系统．４（预调式消弧线圈在中性点串有阻尼电阻。电阻在单相接地时１）此测控系统性能的好坏直接关系到电容电流的测量精度和跟踪的应立即短接。短接开关大多采用接触器执行．但由于接触器的固有动灵敏度、消弧线圈的正确调谐、补偿电流的准确输出等，是消弧线圈厂作时间较长．使得从接地发生到触点完全闭合这一段时间内（几百毫家致力于技术改进的部分秒。视接触器的动作时间而定）增加了残流的有功分量。响消弧线．影圈的熄弧效果。在接地结束后。也因此固有动作时间的影响，阻尼电阻２自动调谐消弧线圈的发展现状．不能立即接人，系统处于串联谐振状态。尤其是阻尼率较小的系统，中２１．调气隙式消弧线圈使测控系统误认为处于接地状态而产生一系列错早期的调气隙消弧装置将接地变压器、消弧线圈、阻尼电阻放在性点将出现过电压．同一油箱里．因多次发生阻尼电阻过热导致一次设备烧毁的事故，误的操作。已ｆ预调式消弧线圈在接地发生后．２１一般闭锁其调谐。在永久性接被市场所淘汰。后信阳某公司改进了产品的结构，将接地变压器、消弧系统有可能分裂母线运行，或者某些线路跳闸，电容电流线圈、阻尼电阻独立开来。解决了此类消弧线圈实际应用中存在的一地故障期间，残流增大．消弧线圈的补偿效果变坏。即预调试消弧线圈在接地些问题．品在一些地方得到了应用。此类消弧线圈利用改变铁心气减少，产隙大小的原理来改变电感．其补偿电流可连续无级调节．不存在级差后不能动态跟踪系统电容电流的变化（随调式消弧线圈一般采用晶闸管开关进行调谐，３）从远离谐振点问题，但在接地时噪音较大，且机械传动机构容易出现故障，售后维护其响应时间一般有数十毫秒，对于瞬较多此类消弧线圈属于预调式。为避免铁心受到较大电磁力而损坏，的补偿位置调谐到谐振点位置．时性接地来说．般持续几个周波到几十个周波，一可能因此丧失消弧在接地时闭锁调谐线圈对瞬时性接地的熄弧效果２２调匝式消弧线圈．（随调式消弧线圈的测量调谐存在问题４１由于随调式消弧线圈一调匝式消弧线圈一般采用两点法或三点法来测量系统电容电流，在测如电网阻尼率小，则在中性点易引两点法需检测两不同挡位的中性点电压，因各个挡位的感抗已知，在般不装设阻尼电阻．量调谐时，发串联谐振过电压．引起虚幻接地：电网阻尼率大。中性点电压或如则忽略系统的阻尼率情况下，由公式计算得出系统电容电流。可测量互感器工作在非线性区域．电容电流的测量计算误差增其点法需检测三不同挡位的中性点电压，因考虑了阻尼率．测量电较低．容电流的精度较高。两点法或三点法只需检测中性点电压即可．检测大，在远离谐振点的位置中性点电压很低。尤其这种问题更加突出。量少，易于实现。为提高测量精度，也有采用谐振法结合曲线拟合法检４结语．测电容电流．调谐次数要多：阻抗三角形法不仅要检测中性点电其而纵观消弧线圈的未来发展．尽管已有多种类型的产品在电网得到压、电流，还要检测相位角。检测量多，电路较复杂。在调匝式消弧线圈应用．但消弧线圈的调谐方法尚未穷尽．现代电力电子控制技术的发的应用中．还有厂家利用变频信号注入法进行电容电流的检测．优点展使新的调谐方法有可能出现；者，再测控技术的发展使得自消弧动是测量时不需调谐．缺点是需要复杂的变频信号发生电路。从较强线圈对电量的检测更加精确、且控制更加灵活。但不管哪种调谐方法，哪的工频信号中提取弱小的注入信号有相当难度，在谐振频率接近工频种测控技术．都应能克服随调式和预调式消弧线圈存在的上述缺点时或电网不平衡电压较大时尤其如此。可考虑将二者的优点结合起来，扬长避短。例如，将随（下转第３５页）７

消弧线圈在电网中的作用剖析

消弧线圈在电网中的作用摘要：通过对10 kV、35 kV、66 kV配电网中的电容电流的分析，阐述了消弧线圈在城乡配电网中应用的必要性，并从消弧线圈的工作原理、容量选择、接地变压器的选择等方面进行了说明。

目前，10 kV、35 kV城乡配电网络多为非有效接地系统，早期供电网络结构比较简单，系统不大，输电线以架空线为主，由于雷击、树木和大风等因素的影响，单相接地故障是配电网中出现概率最大的一种故障，并且往往是可恢复性的故障。

由于非有效接地系统的中性点不接地，即使发生单相金属性永久接地或稳定电弧接地，仍能不间断供电，这是这种电网的一大优点，因此对供电的可靠性起到了积极作用。

但随着供电系统的不断完善，电缆线路的增加，配电网的接地电容达到一定数值后，配电网的供电可靠性将受到威胁。

首先，当配电网发生单相接地时，接地电流较大，电弧很难熄灭，可能发展成相间短路；其次，当发生间歇性弧光接地时，易产生弧光接地过电压，从而波及整个配电网。

为了解决这些问题，在配电网中性点装设消弧线圈是一项有效的措施。

1 消弧线圈工作原理消弧线圈是1台带有间隙的分段铁芯的可调电感线圈。

其伏安特性组对于无间隙铁芯线圈来说是不易饱和的，消弧线圈的铁芯和线圈均浸在绝缘油中，外形与单相变压器相似。

图1为补偿电网单相接地故障图，其中gx、Lx分别表示消弧线圈的电导和电感，g1、g2、g3分别代表三相对地电导，C1、C2、C3分别代表三相对地电容。

图2为单相接地的等值电路图，其中的Id为接地点D处的接地电流。

图3为单相接地相量图，其中的Ic为电网电容电流，IL为消弧线圈补偿电流。

由于消弧线圈是一个电感元件，因此相量图中Ic和IL为方向相反的电流。

如忽略导纳的影响，根据以上分析可以得出I d的数值。

当Id=0时，电网电容电流全部被消弧线圈补偿。

消弧线圈的脱谐度v表征偏离谐振状态的程度，可以用来描述消弧线圈的补偿程度式中Ic——对地电容电流，A；IL——消弧线圈电感电流,A。

电力系统中的谐振--消弧线圈自动调谐装置的原理及应用

电力系统中的谐振--消弧线圈自动调谐装置原理及应用在电力学中，谐振的概念如下：当激励电源的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅将达到峰值。

在电子与无线电领域，谐振常用于目标电信号的选取。

类似地，在电力系统中，谐振也应用于诸多领域。

本文以消弧线圈的自动调谐装置为例，结合其工作原理，阐述在快速熄弧以及电压恢复等方面，谐振得到了怎样的应用。

一、自动调谐指标小电流接地系统中通常需要加装消弧线圈，其目的在于确保单相接地故障时，消弧线圈能够补偿流经故障点的电容电流，从而降低故障点出现电弧的可能性。

消弧线圈在加装自动调谐装置后，强化了补偿跟随与补偿精度两方面的功能。

自动调谐装置会根据系统电容电流大小，自动调节消弧线圈档位，从而确保档位电流与电容电流相匹配；同时装置会按照预先设定的调谐指标，选取能够达到最优调谐效果的档位。

自动调谐指标如下：（1）残流定义：电容电流与电感电流之差:IC-ILguo网公司在《bian电运维管理规定~消弧线圈运维细则》中指出，安装自动调谐装置的消弧线圈，正常运行条件下，残流应在10A以内。

规定10A的目的在于，考虑到发生间歇性弧光接地的可能性，尽量减少单相接地故障时，流经故障点的电流数值（补偿后的电流）。

同时，值得注意的是，此处的残流特指过补偿状态下（电感电流大于电容电流）的数值。

即，调谐装置既要保证系统处于过补偿状态，也要保证过补偿的程度不能过大。

（2）脱谐度定义：电容电流与电感电流的差值与电容电流之比:(IC-IL)/IC。

同样地，guo网公司在《bian电运维管理规定~消弧线圈运维细则》中规定，安装自动调谐装置的消弧线圈，正常运行条件下，脱谐度应在5%~20%。

自动调谐消弧线圈在农网的应用

自动调谐消弧线圈在农网的应用作者：张伟军来源：《中国新通信》 2017年第13期一、农网运行现状目前，10KV、35KV 农电网络采用中性点不接地的运行方式, 在单相接地时允许短时间内带故障运行，提高了系统供电的可靠性。

但随着农网的扩大及输电线的增多，系统对地电容电流急剧增加，单相接地后流经故障点的电流较大，电弧不易熄灭，同时由于电磁式电压互感器铁芯饱和容易引起谐振过电压，导致事故跳闸率上升。

为了解决上述问题，可采用中性点装设消弧线圈，当发生单相接地时，由于消弧线圈产生的感性电流补偿了故障点的电容电流，因而使故障点的残流变小，从而达到自然熄弧，防止事故扩大甚至消除事故的目的。

二、改善农网运行方式的措施1、加装消弧线圈。

消弧线圈接地系统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不应超过系统标称相电压的15%，消弧线圈宜采用过补偿运行方式。

从理论上讲，当系统的电容电流与消弧线圈工作电流相等时，谐振时中性点电压会限制在允许值以下，实现全补偿方式，这是残流为最小的最佳工作方式。

实际上，由于线路存在有功损耗及消弧线圈有功损耗的影响使得消弧线圈所补偿的电流和系统零序电容电流在接地点处并非是数学意义上的严格反相。

目前的自动调谐接地补偿装置能够接近全补偿运行或实现很小的脱谐度，主要是由于在消弧线圈的一次回路中串入了大功率的阻尼电阻，降低中性点电压的幅值，使之达到相电压的5%~10%。

2、使用Z 型接线变压器作为接地变压器。

我国主变压器10KV 侧绕组一般采用接法，无中性点，要装设消弧线圈接地补偿装置，就需要设置一个人工的中性点。

农网负荷多为动力与照明混合负载，所使用的消弧线圈容量较大，要求接地变压器的零序阻抗就越小。

由于“ZN,yn11”联结的变压器高压侧采用Z 型接线，每相绕组由两段组成，并分别位于不同相的铁心柱上，两段线圈反极性相连，零序阻抗非常小；加之“ZN,yn11”联结的变压器空载损耗低，能保证单相接地时95% 的相电压加到消弧线圈上，还能调节电网的不对称电压，因此作为人工中性点接入消弧线圈非常合适。

消弧线圈自动调谐装置的应用分析

消弧线圈自动调谐装置的应用分析摘要：随着社会的快速发展，人们的生活质量不断提高，对电能的需求也在不断增加。

为了更好的满足用户的用电需求，我国开始用消弧线圈来取代传统的电力系统，消弧线圈自动调谐装置具有自动监测的技术，可以及时发现系统运行中存在的故障，并把信息上传到监测平台上，以便技术人员及时针对存在的问题进行调整，消弧线圈自动调谐装置的水平比较先进，运行的成效也十分理想。

关键词：消弧线圈；自动调谐装置；应用实际上，消弧线圈自动调谐装置是在原有自动调谐设备上进行了调整和创新，并引进了先进的监测技术，属于高新产品，缩短了我国与西方国家之间的差距，更好的保证了电力企业的服务质量，提高了电力企业的社会地位。

1.接地变压器消弧线圈实际上主要就是通过接入系统来配置接地变压设备。

如今，接地变压器有以下几种：一是油侵式接地变压器，二是干式接地变压器，以上两种接地变压器可以为系统提供行之有效的中性点，接地变压器具有其他变压器不具备的应用优势，接地变压器的零序阻抗比较小，在接地时压降也会比较小，大部分的电压全部接到消弧线圈上，补偿能力比较强，接地变压器的绕组由两个部分组成，而且会设置在不同的芯柱上。

接地变压器的使用成本比较低，适用性比较强，而且能够自动调节不对称的电压，满足自动调谐设置的运行需求。

1.电动式消弧线圈如今，我国电动式消弧线圈也包括以下几种：一是油侵式消弧线圈，二是干式消弧线圈。

当然，分头开关也有两种：一是空气有载开关，二是真空有载开关。

有载开关在应用于消弧线圈上时，预调方式比较多，比较随意，而且预调方式可以在真空状态下随意切换，可靠性比较高。

消弧线圈的调节范围比较大，而且消弧线圈的数量比较多，可以更好的满足注入信号的需求。

1.微机控制部分消弧线圈自动调谐装置之所以能够具备自动调谐的功能，主要就是利用计算机技术，依靠微机来控制。

微机控制部分主要具备以下功能：一是检测位移电压，二是电容电流参数，三是对所测量的参数进行判断，四是对所发出的指令进行调整，五是显示，六是报警，七是远送。