消弧线圈工作原理分析教学总结
消弧线圈自动跟踪补偿技术综述
消弧线圈自动跟踪补偿技术综述引言消弧线圈是电力系统中常见的一种设备,用于保护电力设备和系统免受电弧故障的影响。
然而,由于电力系统中的故障和变化,消弧线圈经常需要进行调整和补偿,以保证其性能和稳定性。
本文将综述消弧线圈自动跟踪补偿技术的研究进展,包括原理、方法和应用。
一、消弧线圈及其工作原理1.1 消弧线圈的定义消弧线圈是一种用于限制和控制电力系统中电弧故障影响范围的设备。
它通过产生磁场来限制电流,并将故障电流引导到地面或其他安全位置。
1.2 消弧线圈的工作原理消弧线圈通过利用磁场的作用来实现对电流的控制。
当电流超过设定值时,消弧线圈会产生一个磁场,使得故障电流被引导到地面或其他安全位置。
这样可以避免故障扩大和对设备和系统的损害。
二、消弧线圈自动跟踪补偿技术的研究进展2.1 自动跟踪技术的概述自动跟踪技术是指利用传感器和控制系统实现对消弧线圈的自动调整和控制。
通过实时监测电力系统状态和故障情况,自动跟踪技术能够及时调整消弧线圈的参数,以保证其工作效果和稳定性。
2.2 消弧线圈自动补偿技术的原理消弧线圈自动补偿技术是指利用反馈控制原理对消弧线圈进行补偿,以达到更好的控制效果。
通过监测电流、电压等参数,并根据预设的补偿算法进行计算和调整,可以实现对消弧线圈的自动补偿。
2.3 消弧线圈自动跟踪补偿技术的方法2.3.1 传感器监测方法传感器监测方法是利用传感器对电流、电压等参数进行实时监测,并将监测结果反馈给控制系统。
通过分析监测数据,控制系统可以实现对消弧线圈的自动调整和补偿。
2.3.2 控制算法方法控制算法方法是指利用数学模型和控制算法对消弧线圈进行自动调整和补偿。
通过建立电力系统的数学模型,并设计合适的控制算法,可以实现对消弧线圈的自动跟踪补偿。
2.4 消弧线圈自动跟踪补偿技术的应用消弧线圈自动跟踪补偿技术在电力系统中具有广泛的应用前景。
它可以提高电力系统的稳定性和可靠性,减少故障对设备和系统的损害。
消弧线圈工作原理分析
消弧线圈工作原理分析消弧线圈是一种用于电力系统中的电气设备,其主要功能是在断路器或者隔离开关断开电流时,消除电弧的产生和延续,以保护电气设备和人员的安全。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理。
1. 弧光现象的产生和危害在电力系统中,当断路器或者隔离开关断开电流时,由于电流的蓦地中断,电弧现象会产生。
电弧是由电流在断开点之间的空气中形成的等离子体,其具有高温、高能量和高压的特点。
电弧的产生会导致电弧能量的释放,产生电压浪涌和电磁干扰,对电气设备和人员造成严重危害。
2. 消弧线圈的结构和工作原理消弧线圈通常由铁心、线圈、触点和控制电路组成。
铁心是一个磁性材料制成的环状结构,其作用是集中磁场并提高线圈的感应电压。
线圈是由绝缘导线绕制而成,通过线圈中的电流产生磁场。
触点是用于连接电源和负载的部份,当触点打开时,电流中断,产生电弧。
控制电路用于控制消弧线圈的工作状态。
3. 消弧线圈的工作过程当触点打开时,电流中断,电弧形成。
消弧线圈的工作过程主要包括以下几个步骤:步骤1:电流中断当触点打开时,电流蓦地中断,电弧形成。
由于电弧的存在,电流仍然在继续流动,产生能量释放。
步骤2:消除电弧消弧线圈的作用是产生一个强磁场,通过磁场的作用,将电弧的能量转化为电磁能量。
磁场的产生会使电弧受到力的作用,使其弯曲和扩散,从而使电弧的长度变长,电弧能量得到消耗。
步骤3:电弧熄灭当电弧长度变长到一定程度时,电弧能量会逐渐消耗殆尽,电弧熄灭。
步骤4:电流中断完成电弧熄灭后,电流中断完成。
此时,断路器或者隔离开关已经彻底断开,电流再也不流动。
4. 消弧线圈的工作特点消弧线圈具有以下几个工作特点:特点1:高电压绝缘性能消弧线圈在工作过程中承受高电压,因此具有良好的绝缘性能,能够防止电弧对其他设备和人员造成伤害。
特点2:高磁场强度消弧线圈通过产生高磁场强度,使电弧受到力的作用,从而消耗电弧能量,保证电弧能够迅速熄灭。
特点3:快速响应时间消弧线圈能够在电弧形成后迅速响应,并通过产生磁场消耗电弧能量,保护电气设备和人员的安全。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理引言概述:消弧线圈是一种用于电力系统中的重要设备,它的主要作用是在发生短路故障时,迅速将电流限制在安全范围内,保护电力设备和系统的正常运行。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理。
一、消弧线圈的基本原理1.1 电弧的产生电弧是指电流通过两个电极之间的气体或介质时,由于电极之间的电压差而产生的气体放电现象。
当电流过大时,电弧会导致电力设备的损坏甚至引发火灾。
1.2 消弧线圈的作用消弧线圈作为一种保护装置,主要用于限制电弧电流,减少电弧对电力设备的损害。
它能够迅速将电弧电流限制在安全范围内,保护电力系统的正常运行。
1.3 消弧线圈的结构消弧线圈通常由铁芯、线圈和触点组成。
铁芯是消弧线圈的主要部分,它能够产生强大的磁场。
线圈则通过电流激励铁芯,产生磁场。
触点则用于接通和断开电流。
二、消弧线圈的工作过程2.1 电流过载时的工作当电力系统发生短路故障或电流过载时,消弧线圈会迅速感应出电流变化,并产生强大的磁场。
这个磁场会产生一个反向电势,将电弧电流限制在一个安全范围内。
2.2 磁场的作用消弧线圈产生的磁场能够产生一个反向电势,这个电势与电弧电流方向相反。
当电弧电流通过消弧线圈时,这个反向电势会逐渐增大,抵消电弧电流的增长趋势。
2.3 保护电力设备消弧线圈的工作过程能够有效地保护电力设备。
它能够将电弧电流限制在一个安全范围内,防止电力设备过载和损坏。
同时,它还能够防止电弧引发火灾,确保电力系统的安全运行。
三、消弧线圈的应用领域3.1 高压电力系统消弧线圈广泛应用于高压电力系统中,如变电站、发电厂等。
在这些场合,消弧线圈能够有效地保护电力设备,确保电力系统的正常运行。
3.2 工业领域消弧线圈也被广泛应用于工业领域,如钢铁、矿山、化工等行业。
在这些行业中,消弧线圈能够保护各种电力设备,减少故障和事故的发生。
3.3 建筑领域在建筑领域,消弧线圈常用于大型建筑物的电力系统中。
它能够保护建筑物的电力设备,确保电力系统的安全和稳定运行。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理
消弧线圈是一种用于电力系统中的保护装置,它的主要作用是在发生电弧故障时,迅速将电弧断开,以保护设备和人员的安全。
消弧线圈的工作原理是通过产生高频振荡电流,使电弧能量迅速衰减,从而实现电弧的消除。
消弧线圈通常由以下几个关键部件组成:主线圈、副线圈、磁芯、触头和触头
间隙。
首先,当电力系统中发生电弧故障时,电弧线圈的主线圈会感应到电弧的存在。
主线圈通常由多匝绕组组成,绕制在磁芯上。
电弧的存在会导致电弧线圈中的主线圈产生感应电流。
接下来,感应电流会通过副线圈传递到触头。
副线圈通常由少量匝数的绕组组成,绕制在磁芯上,并与主线圈相连。
触头是连接到电力系统的金属部件,当电弧故障发生时,触头会与电弧接触。
当电弧接触到触头时,触头间隙内的电压将迅速上升。
这是因为电弧的存在导
致了电弧线圈中的主线圈感应电流的增加,从而使触头间隙内的电压升高。
随着电压的升高,触头间隙内的电场强度也会增加。
当电场强度达到一定程度时,触头间隙内的介质将会击穿,形成电弧。
一旦电弧形成,主线圈中的感应电流将会通过副线圈传递到触头上。
这个过程
会导致触头间隙内的电压迅速下降,从而使电弧能量衰减。
同时,消弧线圈会产生高频振荡电流。
这种高频振荡电流会使电弧的能量迅速
耗散,从而实现电弧的消除。
总结起来,消弧线圈的工作原理是通过感应电流和高频振荡电流的作用,使电
弧能量迅速衰减,从而实现电弧的消除。
这种保护装置在电力系统中起到了重要的作用,能够保护设备和人员的安全。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于电力系统中的电弧控制装置,它的工作原理是通过产生高频振荡电流来控制电弧的形成和消除,以保护电力设备和人员的安全。
下面将详细介绍消弧线圈的工作原理及其相关参数和特点。
1. 工作原理:消弧线圈的工作原理基于电磁感应和高频振荡技术。
当电力系统中浮现故障或者短路时,会产生电弧,电弧会导致电流过大、电压异常等问题,对电力设备和系统造成严重损坏。
消弧线圈通过产生高频振荡电流,使电弧在振荡电流的作用下断开,从而消除电弧现象。
2. 参数和特点:(1)频率:消弧线圈通常工作在几千赫兹至几十千赫兹的频率范围内,这种高频振荡电流能够有效地控制电弧的形成和消除。
(2)电流:消弧线圈的输出电流通常在几百安培至几千安培之间,电流的大小取决于电力系统的额定电流和需要消弧的负载特性。
(3)电压:消弧线圈的输出电压通常在几千伏至几十千伏之间,电压的大小取决于电力系统的额定电压和需要消弧的负载特性。
(4)响应时间:消弧线圈具有快速响应的特点,可以在几毫秒至几十毫秒的时间内实现电弧的消除,保护电力设备和系统的安全。
(5)稳定性:消弧线圈具有良好的稳定性和可靠性,能够在不同工作条件下保持稳定的输出电流和电压。
3. 工作过程:消弧线圈的工作过程包括电弧形成、电弧控制和电弧消除三个阶段。
(1)电弧形成:当电力系统中浮现故障或者短路时,电弧会在故障点产生。
电弧线圈通过感应电弧的存在,并对电弧进行检测和识别。
(2)电弧控制:一旦电弧被检测到,消弧线圈会即将产生高频振荡电流,并将其送入电力系统中。
高频振荡电流的作用下,电弧会受到干扰和削弱,从而控制电弧的形成和传播。
(3)电弧消除:在电弧控制的作用下,电弧会逐渐削弱,直至彻底熄灭。
消弧线圈会根据电弧的状态进行反馈调节,以确保电弧能够迅速而稳定地消除。
4. 应用领域:消弧线圈广泛应用于电力系统中的高压开关设备、断路器、隔离开关等,用于保护电力设备和系统的安全。
它能够有效地控制电弧的形成和消除,避免电力设备受到电弧的损坏,提高电力系统的可靠性和稳定性。
消弧线圈工作原理
消弧线圈工作原理一、引言消弧线圈是电力系统中常见的一种设备,用于保护高电压电网的稳定运行。
本文通过对消弧线圈的工作原理进行深入分析,对读者进行详细介绍。
二、什么是消弧线圈消弧线圈是一种电力设备,主要用于将由于短路或其他故障引起的大电流迅速切断。
它通过产生一个高频磁场来将电弧击灭或将短路电流切断。
消弧线圈被广泛应用于输电线路、变电站等高压电力系统中,起到保护电网安全运行的重要作用。
三、消弧线圈的工作原理1. 构成消弧线圈由线圈、磁芯和控制电路组成。
线圈由绝缘材料制成,包绕在磁芯上,并与控制电路相连。
控制电路通常由高频发生器和控制开关组成。
2. 工作过程当电力系统发生故障,例如短路或过电压时,消弧线圈开始工作。
首先,控制电路会发送一个信号给高频发生器,激活其工作。
高频发生器会产生一个高频信号,通过控制开关传递给消弧线圈的线圈。
3. 磁场产生当高频信号通过线圈时,线圈中的电流会产生一个高频磁场。
磁场的产生与电流的频率成正比,通过调节高频发生器的频率可以控制磁场的强度。
4. 弧击灭高频磁场与电弧相互作用,能够削弱或完全击灭电弧。
当高频磁场穿过电弧时,它会产生一个剧烈的震荡效应,将电弧击散并熄灭。
这样就能够快速切断短路电流,保护电网的正常运行。
5. 控制功能消弧线圈的控制电路还具有控制功能。
通过控制开关的打开与关闭,可以控制消弧线圈的工作状态。
当故障被消除后,控制电路会立即关闭消弧线圈,恢复电力系统的正常供电。
四、消弧线圈的应用消弧线圈被广泛应用于电力系统中的高电压设备和线路,主要用于以下几个方面:1. 保护变电站:消弧线圈可以有效切断短路电流,避免变电站发生严重故障。
2. 保护输电线路:输电线路是电力系统中重要的组成部分,通过安装消弧线圈可以保护输电线路不受短路和过电压的影响。
3. 保护电力设备:高电压设备在运行过程中可能发生故障,消弧线圈可以及时切断故障电流,保护电力设备的安全运行。
五、总结消弧线圈是电力系统中不可或缺的重要设备,通过产生高频磁场来削弱或击灭电弧,保护电力系统的稳定运行。
消弧线圈自动调谐的原理总结
电容电流的常见测量方法有最大位移电压法、阻抗三角形法、相位调谐法、中性点位移电压曲线法、实时测量法、变频信号法、全状态调谐法。
(1)最大位移电压法
假设三相电源电压对称,大小为Uφ,以A相电压为参考相量,则由图2的电网正常运行状态下零序等值电路得中性点位移电压U0的表达式
=-
式中, 为各相对地电容的不对称度, =- 为中性点未接入消弧线圈时电网的不对称电压, 为电网的脱谐度, 为电网的阻尼率,3C为三相对地总电容。
中性点直接接地系统单相接地时,发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此绝缘水平要求低,可降低绝缘费用,但短路电流大,要迅速切除故障部分,对继电保护的要求高,从而供电可靠性差,对无线通讯影响不大。
中性点经消弧线圈接地后的电路图及相量图见图01,发生单相对地短路时短路点的电流 。电感电流补偿电容电流的百分数成为消弧线圈的补偿度,用 表示为 ,用 表示脱谐度。
因为电压信号U包括高于被测电压几倍的噪声信号,必须滤掉噪声信号。采用高阶带阻滤波器,其输入输出频率特性如图5。对于50 Hz,U0≈0。
系统零序阻抗折算到电压互感器二次侧一般小于10Ω,采用信号注入法测量电容电流,向系统注入的信号功率一般小于20 W,不影响系统正常运行。系统发生接地故障时,注入信号电流源相对系统零序回路处于开路状态,不影响消弧线圈的熄弧效果。
图4注入信号等值回路中消弧线圈感抗与三相电容并联。通过改变注入信号的频率,使电感和电容发生并联谐振,找到系统谐振频率f0,则:
消弧线圈自动调谐的原理总结
消弧线圈自动调谐的原理一、消弧线圈的工作原理电力系统中中性点接地方式主要分为中性点直接接地和中性点不直接接地或中性点经消弧线圈接地。
中性点不接地系统单相接地时,由于没有形成短路回路,流入接地点的电流是非故障相的电容电流之和,该值不大,且三相线电压不变且对称,不必切除接地相,允许继续运行,因此供电可靠性高,但其它两条完好相对地电压升到线电压,是正常时的 倍,因此绝缘水平要求高,增加绝缘费用,对无线通讯有一定影响。
中性点经消弧线圈接地系统单相接地时,除有中性点不接地系统的优点外,还可以减少接地电流,通过消弧线圈的感性补偿,熄灭接地电弧,但接地点的接地相容性电流为3倍的未接地相电容电流,随着网络的延伸,接地电流增大以致使接地电弧不能自行熄灭而引起弧光接地过电压,甚至发展成系统性事故,对无线通讯影响较大。
该方式具有线路接地故障电流较小和自动消除瞬时性接地故障的优点,在我国10 kV 配电网系统中得到了广泛的应用。
中性点直接接地系统单相接地时,发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此绝缘水平要求低,可降低绝缘费用,但短路电流大,要迅速切除故障部分,对继电保护的要求高,从而供电可靠性差,对无线通讯影响不大。
中性点经消弧线圈接地后的电路图及相量图见图01,发生单相对地短路时短路点的电流∑+=C L D I I I ...。
电感电流补偿电容电流的百分数成为消弧线圈的补偿度,用 表示为,用 表示脱谐度。
当 , 时,消弧线圈电感电流小于线路的电容电流,称为欠补偿; 当 , 时,消弧线圈电感电流大于线路的电容电流,称为过补偿; 当 , 时,消弧线圈电感电流与线路电容电流相互抵消,称为全补偿。
通常采用过补偿5%~10%,脱谐度为-0.05~-0.1。
从发挥消弧线圈的作用上来看,脱谐度的绝对值越小越好,最好是处于全补偿状态,即调至谐振点上。
但是在电网正常运行时,小脱谐度的消弧线圈将产生各种谐振过电压。
如当消弧线圈处于全补偿状态时,电网正常稳态运行情况下其中性点位移电压是未补偿电网的10~25倍,这就是通常所说的串联谐振过电压。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是电气设备中常见的一种元件,其作用是用来消除电路中产生的电弧现象,保护电气设备和人身安全。
消弧线圈的工作原理是通过特定的电磁原理来实现的。
本文将从原理、结构、工作过程、应用范围和维护保养等方面详细介绍消弧线圈的工作原理。
一、原理1.1 电磁感应原理:消弧线圈利用电磁感应原理,当电路中产生电弧时,电流突然变化会产生磁场,消弧线圈中的线圈感应到这一变化,产生反向磁场,从而将电弧熄灭。
1.2 磁场相互作用原理:消弧线圈中的线圈和铁芯之间的相互作用,使得磁场得以集中,提高消弧效果。
1.3 能量转换原理:消弧线圈将电路中的电能转换为磁能,再转换为热能,从而使电弧得以熄灭。
二、结构2.1 线圈:消弧线圈中包含一个或多个线圈,用来感应电路中的电弧。
2.2 铁芯:消弧线圈的铁芯起到集中磁场的作用,提高消弧效果。
2.3 外壳:消弧线圈通常采用绝缘材料制成外壳,用来保护线圈和铁芯,确保安全使用。
三、工作过程3.1 电路中产生电弧:当电路中出现电弧时,消弧线圈开始工作。
3.2 线圈感应:消弧线圈中的线圈感应到电弧产生的磁场变化。
3.3 磁场反向作用:消弧线圈产生的反向磁场与电弧磁场相互作用,使电弧熄灭。
四、应用范围4.1 电力系统:消弧线圈广泛应用于电力系统中,用来保护电力设备和线路。
4.2 工业设备:在工业设备中,消弧线圈也扮演着重要的保护作用,防止设备损坏。
4.3 交通领域:消弧线圈在交通领域中也有应用,例如地铁、高铁等交通设备中均会使用消弧线圈。
五、维护保养5.1 定期检查:消弧线圈需要定期检查线圈和铁芯是否损坏,确保其正常工作。
5.2 清洁保养:保持消弧线圈清洁,避免灰尘和杂物影响其工作效果。
5.3 替换维修:如果发现消弧线圈损坏或效果下降,应及时替换或维修,确保其正常工作。
综上所述,消弧线圈通过电磁感应原理、磁场相互作用原理和能量转换原理来实现电弧的熄灭,其结构简单,工作可靠,应用范围广泛。
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<I C,单相接地处有容性电流流过。
在这种补偿方式下,若因停电检修部分线路,或因系统频率降低等原因使接地电流减少,有可能出现完全补偿。
因此,一般变压器中性点不用欠补偿,大容量发电机有时采用欠补偿。
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。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于电力系统中的保护设备,主要用于消除发生在高压开关或者断路器中的电弧。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理及其相关技术参数。
一、工作原理消弧线圈的工作原理基于磁场的作用。
当电路中发生电弧时,弧光会产生高温和高压,这可能会对设备造成损坏。
消弧线圈通过产生强大的磁场来切断电弧,从而保护设备的安全运行。
消弧线圈由两个主要部份组成:磁场线圈和弧压线圈。
磁场线圈产生一个强大的磁场,而弧压线圈则产生一个高压电场。
当电路中发生电弧时,弧光会激发磁场线圈和弧压线圈,使它们产生一个合力,将电弧切断。
具体来说,当电路中发生电弧时,弧光会产生一个磁场。
磁场线圈感应到这个磁场信号,并产生一个强大的磁场。
同时,弧压线圈产生一个高压电场。
这两个场的作用力使电弧受到一个向上的力,使电弧被拉伸并逐渐消失。
二、技术参数1. 额定电压(Rated Voltage):消弧线圈的额定电压是指它可以正常工作的最高电压。
通常,额定电压与设备所处的电力系统的额定电压相匹配。
2. 额定电流(Rated Current):消弧线圈的额定电流是指它可以承受的最大电流。
额定电流通常与设备的额定电流相匹配。
3. 动作时间(Operating Time):消弧线圈的动作时间是指它从接收到电弧信号到切断电弧的时间。
较短的动作时间可以更有效地保护设备。
4. 切断能力(Breaking Capacity):消弧线圈的切断能力是指它可以切断的最大电弧电流。
较高的切断能力意味着它可以应对更大的电弧负荷。
5. 重复动作能力(Repetitive Operating Ability):消弧线圈的重复动作能力是指它可以连续进行多次动作的能力。
较高的重复动作能力意味着它可以在短期内多次切断电弧。
三、应用领域消弧线圈广泛应用于电力系统中的高压开关和断路器。
它们可以保护设备免受电弧的伤害,并确保电力系统的稳定运行。
除了电力系统,消弧线圈还可以应用于其他领域,如工业自动化、航空航天、铁路交通等。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理
消弧线圈是一种电气设备,用于控制和消除电弧的产生和传播,以保护电力系
统的安全运行。
它主要应用于高压电力设备、变压器、断路器等电气设备中。
消弧线圈的工作原理如下:
1. 弧线的产生:当电力系统中的电流中断时,电弧会在断开的电路中产生。
这
是因为电流中断时,电流会在断开点之间继续流动,形成电弧。
2. 消弧线圈的作用:消弧线圈通过产生磁场来控制和消除电弧。
它是由一组线
圈和铁芯组成的。
3. 磁场产生:消弧线圈通电后,通过电流在线圈中流动产生磁场。
这个磁场会
与电弧的磁场相互作用。
4. 磁场控制:消弧线圈的磁场与电弧的磁场相互作用,使电弧的挪移受到控制。
通过调节消弧线圈的电流和磁场强度,可以控制电弧的位置和挪移速度。
5. 电弧的消除:消弧线圈的磁场作用下,电弧会受到力的作用,使其逐渐偏离
电路,并最终熄灭。
6. 保护电路:消弧线圈的工作可以有效保护电力系统,防止电弧的传播和对设
备的损坏。
它能够快速地将电弧从电路中移除,保证电力系统的安全运行。
总结起来,消弧线圈的工作原理是通过产生磁场来控制和消除电弧,保护电力
系统的安全运行。
它通过调节电流和磁场强度来控制电弧的位置和挪移,最终将电弧从电路中移除。
消弧线圈在电力系统中起到了重要的保护作用,确保电力设备的正常运行。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈即断路器中的重要部件,它起到了消除电弧和保护电路的作用。
它的工作原理主要基于电磁感应和阻尼过程。
消弧线圈通常由线圈和闭合机构组成。
当电路中出现短路故障时,电流会迅速升高,产生大量的电弧,这会导致电流在短路点上持续流动,对电器设备造成严重的损坏甚至引起火灾。
而消弧线圈的作用就是通过产生强磁场,使电弧迅速熄灭,从而实现故障电流的切断。
1.电弧控制阶段(起动阶段):当线路发生短路时,电弧线圈中的线圈导电,产生电磁力,使得消弧线圈的闭合机构起动。
这个闭合机构使用弹簧机构,可以快速闭合,将电路连接到消弧线圈上。
同时,消弧线圈中的电感作用产生了一个强磁场,强磁场的力作用于电弧,将电弧控制在一定范围内,防止电弧扩散和继续燃烧。
2.电弧熄灭阶段:此时电流仍在流动,电弧还在存在。
由于电弧线圈的高电感,电流以快速减少的速度下降,导致电弧电压迅速上升,电弧越来越窄,电弧能量也逐渐减小。
在此过程中,不断积累的电弧能量会被消耗掉,使得电弧能量无法维持,最终熄灭。
在电弧熄灭阶段,电弧线圈通过其自感作用产生了反电动势,使得电弧电压趋近于电路供电电压。
当电弧电压降到一定程度后,电弧将无法持续燃烧,电弧电压降到零,电弧熄灭。
需要注意的是,在闭合机构关闭之前,电弧控制和熄灭过程通常需要几个毫秒的时间。
所以在一些情况下,它可能不适用于需求响应时间极短的应用。
总结起来,消弧线圈的工作原理主要基于电磁感应和阻尼过程。
它通过电磁力和高电感来控制电弧,最终实现短路电流的切断。
这种机制使得消弧线圈在电路中起到了重要的保护作用,可有效预防火灾和损坏设备。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于电力系统中防止电弧的装置,它能够有效地熄灭电弧并保护设备和人员的安全。
本文将详细介绍消弧线圈的工作原理。
一、消弧线圈的基本原理消弧线圈是通过电感和电容的组合来实现电弧的熄灭。
当电路中发生电弧时,电弧产生的电流会导致电感和电容储存能量。
消弧线圈会将这些能量转移到电容中,然后通过电感将能量释放出来,形成一个高频振荡电路。
这种高频振荡电路会产生一个高频电压,使电弧的电流受到阻碍并逐渐减小,最终熄灭电弧。
二、消弧线圈的工作过程1. 检测电弧:消弧线圈通过感应电弧的电流和电压来检测电弧的存在。
当电弧产生时,消弧线圈会立即启动工作。
2. 开启电容:消弧线圈会将电容器连接到电弧电流上,电容器开始储存电弧能量。
3. 断开电容:当电容器储存足够的能量时,消弧线圈会通过开关断开电容器与电弧电流的连接,此时电容器中的能量开始释放。
4. 形成高频振荡电路:通过电感和电容的组合,消弧线圈形成一个高频振荡电路。
电容器中的能量通过电感转移到电容中,形成高频电压。
5. 抑制电弧电流:高频振荡电路产生的高频电压会抑制电弧的电流,使电弧逐渐减小。
6. 熄灭电弧:随着电弧电流的减小,最终电弧会被完全熄灭。
三、消弧线圈的特点1. 快速响应:消弧线圈能够在电弧产生后的几毫秒内启动,快速熄灭电弧,有效保护设备和人员的安全。
2. 高效能量转移:消弧线圈能够将电弧能量转移到电容中,并通过电感释放能量,实现对电弧电流的抑制。
3. 可靠性:消弧线圈具有较高的可靠性,能够长时间稳定工作,减少电弧对电力系统的影响。
4. 自动化控制:消弧线圈通常与其他保护装置配合使用,能够实现自动化控制,提高电力系统的安全性和可靠性。
四、消弧线圈的应用领域消弧线圈广泛应用于电力系统中的高压开关设备、变压器、发电机和电容器等设备中,用于保护设备和人员的安全。
它在电力系统中起到了重要的作用,有效地防止了电弧事故的发生。
总结:消弧线圈通过电感和电容的组合,利用高频振荡电路来熄灭电弧,保护电力系统中的设备和人员的安全。
消弧线圈的工作基础学习知识原理及其动态消弧补偿系统的提出
2. 消弧线圈的工作原理及动态消弧补偿系统的提出2.1 消弧线圈的工作原理2.1.1 中性点不接地系统单相接地时的电容电流电力线路导线间及导线与大地之间均存在分布电容,电器设备与大地之间也存在电容。
对于中压配电网,由于线路长度相对于工频波长来讲要短得多,这些分布电容可以用集中参数电容代替。
一般来讲,各相对地电容c b a C C C ≠≠,Φ=︒+︒=U C I I I C B DC 0330cos 30cos ω这个接地电容电流由故障点流回系统,它的大小等于正常时一相对地充电电流的3倍,方向落后于A 相正常时相电压︒90。
由于接地电流和接地相正常时的相电压相差︒90,所以当接地电流过零时,加在弧隙两端的电源电压为最大值,因此故障点的电弧不易熄灭。
当接地电容电流较大时,容易形成间歇性的弧光接地或电弧稳定接地。
间歇性的弧光接地能导致危险的过电压。
稳定性的弧光接地能发展成多相短路。
2.1.2 中性点不接地系统的中性点位移电压为U B .Φ--=U jdK c'.1 (2-1-2) 式中)(13''2.'c b a cb a cb ac C C C Rd C C C aC C a C K r R ++=++++==ω'.,d K c 分别称为中性点不接地电网的不对称度和阻尼率。
正常运行时因导线不对称布置所引起的电网不对称度是不高的,尤其是电缆网络其值更小,表2-1列出了作者对67个煤矿6KV 电缆电网的测定结果,从表中可见,占实测总体85%的电网其自然不对称度小于0.54%,所以中性点电压位移较小。
但是当系统中发生一相导线断线、或两相导线同一处断线、或开关动作不同步都将使故障相的对地电容减小,从而使不对称度有较大的增长,中性点的位移电压可能达到很高的数值。
2.1.3消弧线圈的作用原理中性点加入消弧线圈后,起到三个方面的作用,即大大减小故障点接地电流;减缓电弧熄灭瞬时故障点恢复电压的上升速度;避免由于电磁式电压互感器饱和而引发铁磁谐振。
66kv消弧线圈的作用原理
66kv消弧线圈的作用原理66kV消弧线圈是高压电力系统中常用的一种电气装置,它的作用是消除或减小发生在开关或断路器中的电弧。
首先,我们先了解什么是电弧。
电弧是由于电流从高电压到低电压之间的空气中发生电击而产生的不稳定的气体放电现象。
在电力系统中,当负载或故障发生时,开关或断路器会打开或关闭电路。
在这个过程中,如果电流没有完全消失,就会引发电弧,从而产生极高的能量和温度,并对开关和断路器产生损坏。
消弧线圈的作用就是抑制或熄灭这个电弧,以保护开关和断路器不受损坏。
它通过以下几个原理来实现。
第一个原理是限制电流。
电弧会导致电流的增加,而消弧线圈会限制电流通过它,从而减小电弧的能量和温度。
消弧线圈内部装有特殊的电阻和电感元件,它们可以将电流限制在一个安全范围内,避免电弧的继续存在。
第二个原理是提供反向电压。
消弧线圈在电弧产生后,会产生一个反向电压,试图迫使电弧断开。
这个反向电压会加大电弧两端的电位差,从而加速电弧的熄灭。
第三个原理是改变电弧的长度。
消弧线圈中的电感元件会改变电弧的长度,使电弧进一步延长,由于电阻度增加,能量损失也增大,电弧温度降低,最终熄灭电弧。
另外,消弧线圈还可以通过改变电压的频率来降低电弧的能量。
在电力系统中,通常采用交流电(50Hz或60Hz)供电。
而消弧线圈会在电压的频率上进行调整,使电弧的振荡频率不同于电网电压的频率,从而减小电弧的能量。
此外,消弧线圈还有其他一些保护功能。
例如,它可以检测到电弧的存在并发出报警信号,以便及时采取措施。
另外,它还可以与其他保护装置或系统进行配合,实现整个电力系统的自动保护和控制。
总结起来,66kV消弧线圈的作用原理是通过限制电流、提供反向电压、改变电弧长度和频率来减小或消除电弧。
它是电力系统中很重要的一种保护装置,有效地保护了开关和断路器的正常运行,并提高了电力系统的安全性和稳定性。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理
消弧线圈是一种用于电力系统中的重要设备,其主要作用是在开关操作时消除电弧,保护设备和人员的安全。
消弧线圈的工作原理是通过产生磁场来控制电弧的运动,使其迅速熄灭,从而避免电气设备受到损坏和人员受到伤害。
消弧线圈通常由铁芯和线圈组成,其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 断路器触点分离时,电流产生电弧。
电弧是一种高温、高能量的等离子体,具有较强的破坏力和危险性。
2. 当电弧产生时,消弧线圈中的线圈通电,产生磁场。
这个磁场的方向和电弧的运动方向相反。
3. 电弧在磁场的作用下受到力的影响,其运动轨迹发生偏转。
这种偏转使得电弧不再集中在触点之间,而是逐渐扩散。
4. 电弧受到磁场的影响,其能量逐渐被耗散,直至熄灭。
这样就避免了电弧对设备和人员造成的危害。
消弧线圈的工作原理主要依靠磁场的作用,通过控制电弧的运
动来实现消弧的目的。
其优点是操作简单、可靠性高、对电网的影
响小等特点,因此在电力系统中得到了广泛的应用。
消弧线圈的设计和制造需要考虑多个因素,如电流大小、电压
等级、断路器类型等。
合理的设计可以提高消弧线圈的效率和可靠性,从而更好地保护电力设备和人员的安全。
总之,消弧线圈的工作原理是通过产生磁场来控制电弧的运动,使其迅速熄灭,从而保护电力设备和人员的安全。
其在电力系统中
发挥着重要的作用,对于保障电网的稳定运行和人员的安全具有重
要意义。
随着电力系统的不断发展,消弧线圈的技术也在不断进步,为电力行业的发展做出了重要贡献。
消弧线圈工作原理
消弧线圈工作原理一、简介消弧线圈是一种应用于电力系统的设备,用于保护电力设备和系统免受电弧短路的影响。
它的工作原理是基于电流变压器的原理,通过将电流变压降低来防止电弧产生。
本文将深入探讨消弧线圈的工作原理以及其在电力系统中的应用。
二、工作原理消弧线圈的工作原理可以通过以下步骤来解释:1. 检测电弧当电力系统中出现电弧短路时,电弧会产生大量的电流和能量。
消弧线圈通过引入一个专门的检测装置来检测电弧的存在。
2. 引入电流变压器一旦检测到电弧存在,消弧线圈就会引入一个电流变压器。
电流通过电流变压器流过,电流变压器将电流变压降低到可安全处理的水平。
3. 引入串联电感消弧线圈还会引入一个串联电感,用于限制电流在消弧线圈内部的流动。
串联电感使得电流不能过大,从而保护线圈和其他电力设备免受损害。
4. 引入电阻为了进一步减小电流水平,消弧线圈会引入一个电阻器。
电阻帮助降低电流的大小,从而使得电力设备不会过载。
5. 控制开关消弧线圈通常还配备一个控制开关,用于控制电流的流动。
当检测到电弧时,控制开关会打开,从而引入电流变压器、串联电感和电阻器。
6. 防止电弧扩散消弧线圈的最终目标是防止电弧扩散。
通过降低电流和电压水平,消弧线圈能够迅速抑制电弧的发展,最终消除电弧对电力设备的破坏。
三、应用领域消弧线圈广泛应用于电力系统的各个领域,包括发电厂、输电线路、变电站等。
主要的应用领域包括:1. 发电厂消弧线圈用于发电厂的发电机组,保护发电机免受电弧和短路等故障的影响。
2. 输电线路在长距离的输电线路中,电弧可能会导致线路的故障和损坏。
消弧线圈可以帮助保护输电线路的稳定运行。
3. 变电站变电站是电力系统中重要的节点,用于将发电厂产生的电能转换为适用于消费者的电能。
消弧线圈被广泛应用于变电站中,用于保护变压器和其他电力设备。
四、总结消弧线圈是一种用于保护电力设备和系统免受电弧短路的设备。
它的工作原理是基于电流变压器的原理,通过降低电流和电压水平来防止电弧产生。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于防止电弧产生和扑灭电弧的设备,广泛应用于电力系统、工业设备和交通运输领域。
它的工作原理是基于电磁感应和自感现象。
一、电磁感应原理消弧线圈的工作原理基于法拉第电磁感应定律,当电流在线圈中流动时,会产生磁场。
如果电流蓦地中断,磁场会发生变化,产生感应电动势。
这个感应电动势会产生反向电流,称为自感电流。
自感电流的作用是延缓电流的变化速度,从而防止电弧的产生。
二、自感现象自感是指电流通过线圈时,线圈本身的感应电动势和自感电流。
消弧线圈通过自感现象来防止电弧的产生。
1. 自感电动势当电流蓦地中断时,线圈中的磁场会发生变化,产生感应电动势。
这个感应电动势会使电流继续流动,从而延缓电流的变化速度。
这样,电流的突变就被减小,防止了电弧的产生。
2. 自感电流自感电流是指当电流蓦地中断时,线圈中的电流会继续流动。
这是因为线圈中的磁场储存了一定的能量,当电流中断时,磁场会释放能量,产生自感电流。
自感电流的作用是延缓电流的变化速度,从而防止电弧的产生。
三、消弧线圈的结构和工作过程消弧线圈普通由铁芯、线圈和控制电路组成。
1. 铁芯铁芯是消弧线圈的主要部份,用于集中磁场并增加磁感应强度。
铁芯普通由软磁材料制成,如硅钢片。
它的形状可以是环形、矩形或者其他形状,根据具体的应用需求而定。
2. 线圈线圈是消弧线圈的另一个重要组成部份,它由导电材料制成,如铜线。
线圈的匝数和截面积会影响消弧线圈的工作效果。
通常情况下,线圈匝数越多,自感电流越大,防止电弧的效果越好。
3. 控制电路控制电路用于控制消弧线圈的工作。
它可以根据电流的变化来判断是否需要工作,以及何时断开电路。
控制电路可以使用传感器、开关和微处理器等元件来实现。
消弧线圈的工作过程如下:1. 当电流通过消弧线圈时,线圈中产生磁场。
2. 如果电流蓦地中断,磁场会发生变化,产生感应电动势。
3. 感应电动势会使电流继续流动,从而延缓电流的变化速度。
4. 延缓电流的变化速度可以防止电弧的产生。
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是一种用于电力系统中的保护装置,主要用于防止电弧的产生和传播。
它的工作原理是基于电磁感应和自感现象。
1. 电弧的产生和危害电力系统中,当电路中断或出现故障时,可能会产生电弧。
电弧是一种高温、高能量的放电现象,会造成火灾、爆炸、设备损坏甚至人员伤亡。
因此,消弧线圈的作用就是在电弧产生时迅速将其消除,以保护电力系统的安全运行。
2. 消弧线圈的结构和组成消弧线圈通常由铁芯、线圈和控制电路组成。
铁芯是由高导磁材料制成的,用于增强磁场。
线圈则是由绝缘材料包裹的导线,通过通电产生磁场。
控制电路用于检测电弧的产生,并控制线圈的工作状态。
3. 消弧线圈的工作原理当电路中断或出现故障时,电弧可能会在断口处产生。
消弧线圈的工作原理是利用电磁感应和自感现象,将电弧迅速消除。
首先,当电弧产生时,控制电路会检测到电弧的存在。
控制电路会立即发送信号,使线圈通电。
接下来,线圈通电后产生磁场。
磁场会与电弧产生的电流相互作用,产生一个力矩,使电弧受到力的作用而移动。
同时,线圈的自感现象也起到了重要作用。
由于线圈通电,会在线圈周围产生自感电动势。
这个电动势会产生一个反向的电流,与电弧产生的电流相抵消,从而阻止电弧的继续存在。
最后,通过控制电路的反馈机制,一旦电弧被消除,线圈的通电状态会被解除,恢复正常工作状态。
4. 消弧线圈的应用消弧线圈广泛应用于电力系统中,主要用于断路器、隔离开关、接地开关等设备中。
它们可以防止电弧的产生和传播,保护设备和人员的安全。
总结:消弧线圈是一种用于电力系统中的保护装置,通过利用电磁感应和自感现象,迅速将电弧消除,以保护电力系统的安全运行。
它由铁芯、线圈和控制电路组成,当电弧产生时,控制电路会使线圈通电,产生磁场与电弧相互作用,同时利用线圈的自感现象阻止电弧的继续存在。
消弧线圈在电力系统中广泛应用,可以有效防止电弧对设备和人员造成的危害。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、消弧线圈的工作原理配电系统是直接为用户生产生活提供电能支持的系统,其功能是把变电站或小型发电厂的电力输送给每一个用户,并在必要的地方转换成为适当的电压等级。
国内外对于提高以可靠性和经济性为主要内容的配电网运行水平非常重视。
影响配电系统运行水平的因素主要有网架结构、设备、控制策略和线路等,选择适当的中性点接地方式是最重要和最灵活的提高配电网可靠性和经济性的方法之一,因此进一步研究中性点运行方式对于提高配电系统运行水平有重要意义,中性点运行方式选择是一个重要且涉及面很广的综合技术经济问题,其方式对配电系统过电压、可靠性、继电保护整定、电磁干扰、人身和设备安全等影响很大。
电力系统中中性点是指Y型连接的三相电,中间三相相连的一端。
而电力系统中中性点接地方式主要分为中性点直接接地和中性点不直接接地或中性点经消弧线圈接地。
两种接地方式各自优缺点:中性点不接地系统单相接地时,由于没有形成短路回路,流入接地点的电流是非故障相的电容电流之和,该值不大,且三相线电压不变且对称,不必切除接地相,允许继续运行,因此供电可靠性高,但其它两条完好相对地电压升到线电压,是正常时的√3 倍,因此绝缘水平要求高,增加绝缘费用,对无线通讯有一定影响。
中性点经消弧线圈接地系统单相接地时,除有中性点不接地系统的优点外,还可以减少接地电流,通过消弧线圈的感性补偿,熄灭接地电弧,但接地点的接地相容性电流为3倍的未接地相电容电流,随着网络的延伸,接地电流增大以致使接地电弧不能自行熄灭而引起弧光接地过电压,甚至发展成系统性事故,对无线通讯影响较大。
中性点直接接地系统单相接地时,发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此绝缘水平要求低,可降低绝缘费用,但短路电流大,要迅速切除故障部分,对继电保护的要求高,从而供电可靠性差,对无线通讯影响不大。
随着社会经济的迅猛发展,电力系统的重要性日益凸显。
因而近几年电网的安全可靠运行倍受关注。
在电力系统中发生几率最大的故障类型为单相接地故障。
而在发生故障后及时确定及切断线路故障则显得尤为重要配电网中主要采用第二种中性点接地方式。
但是以前以架空线路为主的配电网采取中性点不接地方式,随着配电系统扩大和线路增加,当中性点不接地电网发生单相接地时,在接地点要流过全系统的对地电容电流,如果此电流过大,就会和接地点燃起电弧,引起弧光过电压,从而使非故障相的对地电压进一步升高,因此,使绝缘损坏,形成两点或多点的接地短路,造成停电事故,所以中性点不接地方式已不能满足电网安全稳定运行的要求,因此以架空线路为主的配电网中性点逐渐采用消弧线圈接地方式。
虽然两种中性点接地方式各有自己的应用范围和优缺点。
但在此主要介绍现代电力系统配电网络采用较多的中性点经消弧线圈接地一种方式。
所谓中性点经消弧线圈接地方式,就是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈。
该方式在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈中的电感电流对接地电容电流进行补偿,使得流过接地点的电流减小从而使电弧自行熄灭。
消弧线圈是一个带铁心的电抗线圈。
正常运行时,由于中性点对地电压为零,消弧线圈上无电流。
单相接地故障后,接地点与消弧线圈的接地点形成短路电流。
中性点电压升高为相电压,作用在消弧线圈上,将产生一感性电流,在接地故障处,该电感电流与接地故障点处的电容电流相抵消,从而减少了接地点的电流,使电弧易于自行熄灭,提高了用电可靠性。
中性点经消弧线圈接地方式由于具有线路接地故障电流较小和自动消除瞬时性接地故障的优点,在我国10 kV配电网系统中得到了广泛的应用。
,由于系统发生单相接地故障时候对地电流小,故称为小电流接地系统。
由于小电流接地电网发生单相接地故障时对电力设备和人身危害小,并且三相之间的线电压基本保持不变。
因此可允许电网在此情况下继续运行一段时间。
不影响系统中用电设备的段时间正常工作。
电力系统中单相接地时故障录最高的一种事故。
现代电力系统中,随着电力系统的发展,配电网采用的电缆线路越来越多,电缆线路的增加导致系统电容电流急剧增加,而电力系统中电容电流产生的原因主要是由于输、配电线路对地存在电容,三相导线之间也存在着电容。
当导线充电后,导线就与大地存在了一个电场,导线会通过大气向大地(另二相导线也拆算到地)放电,将导线从头到尾的放电电流“归算”到一点,这个“假想”的电流就是各相对地电容电流。
既输电线和大地相当于两块极板,构成一个分布电容。
没发生单相接地的时候就存在对地电容电流。
发生单相接地故障的时候这个对地电容电流和各相电压有可能增大。
根据这个电流的大小可分为大电流接地系统和小电流接地系统。
消弧线圈接地电网中单相接地时的电流分布图∑+=CLD III...第三周汇报补充材料(1)金属接地就是有一相直接接地,对地电阻为0欧左右,接地电压一般为零,为理想状态下存在,现场作业无法达到;非金属性接地对地电阻比较大,接地电压一般不为零。
(2)串联谐振时的电容、电感、电阻,总阻抗大,电流不易通过,电压抬高;又由于串联的电感、电容相互充放电,产生的电压和原电路的电压相叠加,进一步抬高电压,所以是过电压。
(3)并联谐振时的电感、电容、电阻,总阻抗小,只相当于电阻的值,电路电压正常或下降,电流通过比较方便;又由于并联的电容、电阻相互充放电,使原电路的电流与充放电的电流相叠加,产生高电流。
所以是过电流。
(4)多相交流系统中,实际的或等效的中性点与参考地之间的电位差。
(5)单相接地等值电路图(6)单相接地故障时候的感性、容性电流图二、调谐方式及工作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的恢复电压速度降低,达到熄灭电弧的目的。
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。
之所以采用过补偿一是当系统处于全补偿时会形成串联谐振过电压,危及系统绝缘;二是为了避免欠补偿方式下运行时,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,又可能变为完全补偿,使系统产生谐振过电压。
而且当处于全补偿状态时候,消弧线圈留有一定的裕度,即使电网发展使电容电流增加,仍可以继续使用。
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: (1)预调式。
系统正常运行时候,消弧线圈预先调节,等候在补偿位置;当系统发生单相接地故障时候,消弧线圈零延时进行补偿。
而且预调式一次设备部分电子元器件少,结构简单可靠,故障发生时候补偿不依赖于二次电源。
如调匝式消弧线圈。
(2)随调式。
系统正常运行时候,消弧线圈远离补偿位置;当系统发生单相接地后,系统自动调节消弧线圈到补偿位置,一般至少为60ms,速度较慢而且一次设备部分电子元器件多,影响可靠性,故障发生时补偿要依赖于二次电源。
如相控式消弧线圈,直流偏磁式消弧线圈,调容式消弧线圈等。
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,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。
所谓正确调谐,即电感电流接近或等于电容电流,工程上用脱谐度V来描述调谐程度V=(Ic-IL)/IC当V=0时,称为全补偿。
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。
当V>0时为欠补偿。
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,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,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。
当V<0时为过补偿。
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。
从发挥消弧线圈的作用上来看,脱谐度的绝对值越小越好,最好是处于全补偿状态,即调至谐振点上。
但是在电网正常运行时,小脱谐度的消弧线圈将产生各种谐振过电压。
如当消弧线圈处于全补偿状态时,电网正常稳态运行情况下其中性点位移电压是未补偿电网的10~25倍,这就是通常所说的串联谐振过电压。
除此之外,电网的各种操作(如大电机的投入,断路器的非同期合闸等)都可能产生危险的过电压,所以电网正常运行时,或发生单相接地故障以外的其它故障时,小脱谐度的消弧线圈给电网带来的不是安全因素而是危害。
综上所述,当电网未发生单相接地故障时,希望消弧线圈的脱谐度越小越好,最好是退出运行。
电容电流常用测量方法(1)最大位移电压法,以A相电压为参考相量,则由图1的假设三相电源电压对称,大小为Uφ电网正常运行状态下零序等值电路得中性点位移电压U的表达式当v=0时,中性点位移电压最大。
因此,根据中性点位移电压的大小调节消弧线圈的电感值,当中性点位移电压最大时,单相接地故障点的残流为最小。
这种调节原理很简单,但不能判断电网的补偿状态,而且当电网的参数发生变化后,零序电压也随之改变,需多次调节消弧线圈的电感值,比较零序电压测量值,才能确定调节方向。
而且在最佳补偿点附近区域,零序电压的幅值主要由电网的阻尼率决定,调节脱谐度对零序电压幅值的影响很小,自动调节装置有时甚至无法寻踪到最佳补偿点,从而达不到完全补偿电容电流的目的。
所以,单纯采用零序电压幅值来调节消弧线圈的方案是不完善的。
(2)阻抗三角形法这种调谐原理适用于消弧线圈串联电阻的接地方式。
常应用在带有载开关调匝式消弧线圈的自动跟踪补偿装置中,无法连续调节电感量,只能将装置调整到离谐振点最近的分接头处,调整精度受到影响。
根据图3所示的阻抗三角形关系,可由公式(2)、(3)、(4)求得脱谐度。
阻抗三角形法为预调谐法,即电网正常运行状态时进行调谐,而发生单相接地故障后不再调节。
预调谐中为限制电网正常运行时中性点位移电压低于15%相电压,需在零序回路中串联或并联电阻,该电阻在发生接地故障后将被快速切除。
(3)相位调谐法为提高电网正常运行时自动调谐的准确性,在电网中一相对地附加一个小电容ΔC,以形成人为中性点位移电压U。
此时中性点位移电压和接有ΔC的A相电压UA之间存在如下关系:入附加电容后电网的不对称度。
当电网发生单相经过渡电阻Rg 接地时(例如A相),中性点位移电压U和故障相电压UA的关系为:由此可见,不论电网正常运行还是故障运行,中性点位移电压和相电压的相位差角均反映了电网的脱谐状态,由此控制消弧线圈电感值的调节,可实现电网的自动调谐。