变电站消弧线圈的运行维护与故障处理

变电站消弧线圈的运行维护与故障处理

摘要:本文分析了10kV中性点不接地系统的特点，以及系统对地电容电流超标的

危害，阐述了自动跟踪消弧线圈成套装置的工作原理和性能特点，结合工作经验，详述了消弧线圈运行要求及维护注意事项，以供参考。

关键词:变电站；消弧线圈核心故障。

在变电站系统中，10kV侧为中性系统，其路线通过树木，气候潮湿，单相接

地故障多发生。按照规定，单相接地故障允许继续运行，但电容电流会急剧增加，在电容电流大于10 a后，可以产生3.5倍的相电压电弧过电压，造成局部放电设

备损坏的绝缘。为了解决这一问题，在变电站低压侧安装消弧线圈是一种有效的

措施。

1.消弧线圈的工作原理

消弧线圈是一种可调节的电感线圈，有段铁芯与间隙。其自身的伏安特性不

容易饱和，在间隙铁芯线圈中，电弧抑制线圈的线圈和核心浸在绝缘油中，结构

与变压器相似。当电弧抑制线圈容量的正常工作时，IL提供了感应电流，并将电

容电流的系统与Ic的反方向的电流系统相对应，最大偏移量在系统电容电流中，

有效地消除了电容电流的危害。无载电缆和消弧线圈电容电流：

Ic = 0.1 * UP * L (2,1)

式中:UP- grid line电压(kV)；L -电缆长度(公里)。

当使用消弧线圈时,补偿的优化模式通常是使用[2],即电容电流Ic小于感应电

流的运行方式。当Ic - IL < 0,Ic - IL││Id或更少,在规定范围内,消弧线圈没有调档。

如果地面电容发生变化，上述条件不满足，则应调整消弧线圈的接头，直至满足

上述条件。

电弧抑制线圈容量的测定。

3 Q = K * UP/Ic) (2 - (2)

式中:K-系数，超补偿1.35；Q-消弧线圈容量，kVA。

2.110kV变电站运行常见问题

110kV变电站是现在运用最为广泛的电压,因而保证变电站正常作业非常重要。这就需要剖析存在的各种问题,进而有用的进行改善和完善。整体而言,110kv变电

站常见问题有如下几个方面。

2.1合闸熔断器的时间上存在问题

应当按照有关规定,如果开关熔断器删除后必须进行维护,操作主要是担心这样

的人员将保险丝起飞后,只要行剩下的路有人在断路器操作,有可能损坏运营商,所

以保险丝的保养和维修注意误操作,给运营商带来伤害,甚至危及生命安全的。可

从规则中得知，只要断路器断开后，隔离开关操作必须开关保险丝断路器，防止

隔离开关上的操作者，并在距离内关闭断路器，造成隔离开关和误操作事故。

2.2母线上的问题

母线是变电站电压分布设备连接的各个级别的集合、分配和传输功率，以及

变压器和其他电气设备以及相应的配电设备连接，主要是用裸线或电缆的矩形或

圆形截面。动力装置和变电站总线是电力系统的主要组成部分。母线在发生故障时，总线连接所有部件将是短期或长期的动力，特别是当母线变电站故障的中心

发生时，也可能损坏系统的稳定性，造成严重后果。

2.3电力变压器故障

变压器是电力系统中一个特别重要的设备，因为变压器本身仍然是设备，所

以故障的概率相对较小。然而，在实际操作中，仍有不可避免的短路故障。如果

变压器有短路故障，将对系统的正常供电和安全运行产生严重影响。为了避免这

种情况，需要将变压器的容量和重要性结合起来，在变压器本身安装安全可靠的

保护设备。变压器的正常运行期间,经常出现以下故障:绕组匝间短路,绕组及其引

起的相间短路,比点直接接地的单相接地短路,外部相间短路引起的过电流,直接接

地网络中立,外部接地比的过电流和过电压引起的短路,低油位、过载、过励磁、

变压器温度、压力和冷却水箱系统故障。

3.消弧线圈自身故障处理

3.1铁心故障处理

消弧线圈电感线圈，是具有自身电感电流测试和系统故障电容电流补偿的核心，从而降低变电站系统单相接地故障的电流值。虽然消弧线圈电阻小，但其电

抗值较大。消费线圈的核心和线圈都浸在变压器油中。从外部看，消弧线圈的外

结构与单相变压器非常相似，但消弧线圈的内部结构不是简单的单相变压器。在

设计和制造过程中,为了避免消弧线圈的内部核心迅速饱和,通常是在左边的消弧

线圈核心列很多间歇,和完善填写使用保温板的差距,这可以让消费圈有一个相对

稳定的电抗值,使生成的消弧线圈补偿电流与系统电压稳定性之间的比例特性,然

后使消弧线圈可以根据变电站故障的实际情况要求,合理选择中介线圈为了获得一

个相对理想的归纳当前值,和变电站系统故障电容补偿的当前值,明显抑制弧效果。然而，在日常运行过程中，也会发现发生了一场电弧燃烧事故，其中大部分是由

产品制造、运输不当、调试合理引起的。因此，为了提高35kV变电站的运行可

靠性，对电弧抑制线圈的运行维护和预防性试验工作具有重要意义。结合大量文

献和实际工作经验，总结出了改进电弧抑制线圈运行可靠性的常用维护措施。

(1)根据项目实际情况，合理选择消弧线圈的模型和控制保护方案。在消弧线

圈每三年,应该至少是利用齿轮上的线圈直流电阻的测试,同时做一个石油物理和

化学测试和动态分析,色谱法,以确保良好的消弧线圈性能水平。

(2)对新放回消弧线圈操作调试或检修后,应在投入运行之前,术后1个月,6个月,1年需要一个动态跟踪色谱分析,即稳定的动态测量预防性测试后再1年到导弹

的定检测试阶段。

(3)在新调试和大修前调整消弧线圈时，需要测量电源状态下的集成伏安特性

U=F(I)和主动损耗。根据该规范，在接入系统后，对变电站补偿系统进行调优测

试分析，并进行相应的调优曲线，从而制定出一套完善的消弧线圈调整方案。此外，还加强了对消弧线圈的日常检查。一旦发现异常，报告并采取相应的技术措

施来动态处理。

3.2消弧线圈其它自身故障处理

当消弧线圈出现温度和温升超过操作限值时；变压器油从油枕喷出；由于其

他原因，油位低于系统允许值。在消弧线圈中，有一种强而不均匀的噪声、振动

和内火花放电，外绝缘套管断裂、放电和闪络。在其他故障情况下，如电弧抑制

线圈中各接头开关的不良接触，应立即采取停止措施，防止电弧抑制线圈连续电

气化引起的事故进一步扩大。在35千伏变电站系统内发生单相接地故障时，不

得运行消弧线圈外隔离开关，并应符合系统接地故障点的相关操作规范要求，处

理各种故障信息。如果故障时间为15分钟，应取消线圈外部对电弧抑制线圈和

动态观测数据进行全面安全检查，如上油温度、油位波动率、详细记录，并实时

返回变电站运行中心。

3.3压板投退操作