消弧线圈在日常运行维护中的探讨

消弧线圈在日常运行维护中的探讨
摘要：本文介绍了消弧线圈在日常运行维护中出现的问题以及解决措施。

关键词：消弧线圈；接地
中图分类号：tm7 文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-09-0-02
一、接地系统分类
中性点直接接地系统（包括经小阻抗接地的系统）发生单相接地故障时，接地短路电流很大，所以这种系统称为大电流接地系统。

采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，所以这种系统称为小电流接地系统。

大电流接地系统与小电流接地系统我划分标准是依据系统的零
序电抗xo与正序电抗x1的比值xo/x1。

我国规定：凡是xoix1-4-5的系统属于大接地电流系统，xaix，＞4-5的系统属于小接地电流系统。

二、消弧线圈介绍
消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈，应用在中性点接地系统中，当线路发生短路接地时，电流在30a以上的情况下，放电间隙产生的电压会升高2.5-3倍的线电压，当变压器中性点加装消弧线圈后，放电处电压在电感线圈阻尼作用下，得不到升高，从而减小了放电电流的大小，电流减小了，也就起到了消弧的作用。

三、消弧线圈安装位置
消弧线圈既不接在高压侧，也不接在低压侧，应该说是接在“本级电压侧”，也就是说，35kv的消弧线圈就接在35kv侧，10kv的消弧线圈就接在10kv侧，6kv的消弧线圈就接在3kv侧，35kv的消弧线圈解决不了10kv侧的问题。

消弧线圈一般接在电源变压器二次侧中性点上；若电源变压器二次侧绕组为星型接线，则消弧线圈直接接在中性点上；若电源变压器二次侧绕组为角型接线，没有中性点，则消弧线圈不能直接接在中性点上，由此发明了“接地变压器”，人为制造出一个“中性点”然后再将消弧线圈接在变压器造成的中性点上。

四、消弧线圈补偿分类及运行方式
（一）补偿分类
中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接
地故障的容性电流，使接地故障电流减少。

通常这种补偿有三种不同的运行方式，即欠补偿、全补偿、过补偿。

1、欠补偿。

补偿后电厂电流小于电容电流，或者说补偿的感抗wl大于线路抗容1/3wc，电网以欠补偿的形式运行。

2、过补偿。

补偿后电厂电流大于电容电流，或者说补偿的感抗wl小于线路抗容1/3wc，电网以过补偿的形式运行。

3、全补偿。

补偿后电厂电流等于电容电流，或者说补偿的感抗wl等于线路抗容1/3wc，电网以全补偿的形式运行。

（二）运行方式
中性点经消弧线圈接地系统普遍采用过补偿运行方式。

若中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿，则无论对称电压大小如何，都将发生串联共振而使消弧线圈感受到很高的电压。

因此要避免全补偿方式，而采用过补偿或欠补偿方式。

但实际上一般采用过补偿运行方式，其主要原因如下：
1、欠补偿电网发生故障时，容易出现数值很大的过电压。

例如，当电网中因故障或其他原因而切除部分线路后，在欠补偿电网就可能形成全补偿运行方式而造成串联谐振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危及绝缘。

只要采用欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避免的。

2、欠补偿电压在正常运行时，如果三相不对称度较大，还有可能出现数值很大的铁磁谐振电压。

这种过电压是因欠补偿的消弧线圈（它的.l＞1/.co）和线路电容3c。

发生铁磁谐振而引起。

如采用过补偿的运行方式，就不会出现这种铁磁谐振现象。

3、电力系统往往是不断发展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。

如果采用过补偿，原装的消弧线圈仍可以使用一段时间，至多由过补偿转变为欠补偿运行，但如果原来就采用欠补偿的运行方式，则系统一有发展就必须立即增加补偿容量。

4、由于过补偿时流过接触点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不宜重燃。

5、采用过补偿时，系统频率的降低只是使过补偿度暂时增大，这在正常运行时是毫无问题的；如果采用欠补偿，系统的降低将使
之接近于全补偿，从而引起中性点位移电压的增大。

（三）中性点经消弧线圈接地电网发生单相接地具有以下特征：1、同中性点不接地电网一样，故障相对地电压为零，非故障电压地电压升高至线电压，出现零电压，其大于等于电网正常运行时的相电压，同时也有零序电流。

2、消弧线圈端有电压为零序电压，消弧线圈的电流il通过接地故障点和故障线路的故障相，但不通过非故障线路。

3、若系统采用完全补偿方式，则系统故障线路和非故障线路的零序电流都是本身的对地电容电流，电容电流的方向均为母线指向线路，因此无法利用稳态电流的大小和方向来判别故障。

4、当系统采用过补偿方式时，流过故障线路的零序电流等于本线路对地电容电流和接触点残余电流之和，其方向和非故障零序电流一样，仍然是由母线指向线路，且相位一致，因此也无法利用方向的不同来判别故障线路和非故障线路。

五、消弧线圈的维护操作及运行中发生故障及处理
（一）维护操作规定
1、消弧线圈装置运行中从一台变压器的中性点切换到另一台时，必须先将消弧线圈断开后再切换。

不得将两台变压器的中性点同时接到一台消弧线圈上。

2、主变压器和消弧线圈一起停电时，应先拉开消弧线圈的隔离开头，再停主，送电时相反。

3、系统发生单相接地时，禁止操作或手动调节该母线上的消弧
线圈，有人值守变电站应监视并记录下列数据：
（1）接地变压器和消弧线圈运行情况
（2）阻尼电阻箱运行情况
（3）微机调谐器显示参数：电容电流、残流、脱谐度、中性点电压和电流、分接开关档位和分接开头动作次数等
（4）单相接地开始时间和结束时间
（5）单相接地线路及单相接地原因
（6）天气状况
4、装置参数设定后应作记录，记录设定时间、设定值等，以便分析、查询。

5、若巡视中发现下列情况之一时，应向调度和上级主管部门汇报。

（1）消弧线圈在最高档位运行，过补偿情况下，而此时脱谐度大于5%，（说明消弧线圈总容量裕度很小或没有裕度）
（2）中性点位移电压大于15%相电压
（3）消弧线圈、阻尼电阻箱、接地变压器有异常响声
6、手动调匝消弧线圈切换分接头的操作规定
（1）按当时调度员下达的分接头位置切换消弧线圈分接头（2）切换分接头前，应先确认系统中没有接地故障，再用隔离开关断开消弧线圈，装设好接地线后，才可切换分接头，并测量直流电阻
（3）切换分接头后，应检查消弧线圈导通情况，合格后方可将
消弧线圈投入运行
7、新设备冲击次数规定如下：变压器、消弧线圈、电抗器：5次。

大修后设备冲击次数规定如下：更换了线圈的电力变压器（电抗器、消弧线圈）3次。

8、有下列情况之一时，禁止拉合消弧线圈与中性点之间的单相隔离开头
（1）系统有单相接地现象出现，已听到消弧线圈的嗡嗡声
（2）中性点位移电压15%大于相电压
（二）消弧线圈故障及处理
运行中常遇到的故障：1、设备漏油，从油位指示器中看不到油位；2、设备内部有放电声响；3、一次导电部分接触不良，引起发热变色；4、设备严重放电或瓷质部分有明显裂纹；5、绝缘污秽严重，存在污闪可能；6、阻尼电阻发热、烧毁或接地变压器温度异常升高；7、设备的试验、油化验等主要指标超过相关规定，由试验人员判定不能继续运行；8、消弧线圈本体或接地变压器外壳鼓包或开裂；9、红外测量设备内部异常发热；10、工作、保护接地失败；11、瓷质部分有掉瓷现象，不影响继续运行；12、充油设备油中有微量水分，游离碳呈淡黑色；13、二次回路绝缘下降，但不超过30%者；14、若消弧线圈在最大补偿电流档位运行，而此时脱谐度大于5%；15、中性点位移电压大于15%相电压。

消弧线圈故障时的处理：
1、中性点位移电压在相电压额定值的15%-30%之间，允许运行时
间不超过1个小时；2、中性点位移电压在相电压额定值的30%-100%之间，允许在事故时限内运行；3、发生单相接地必须及时排除，接地时限一般不超过2个小时。

发现消弧线圈、接地变压器、阻尼电阻发生下列情况之一时应立即停运。

（1）正常运行情况下，声响明显增大，内部有爆裂声
（2）严重漏油或喷油，使油面下降至油位计的指示限度
（3）套管有严重的破损和放电现象
（4）冒烟着火
（5）附近的设备着火、爆炸或发生其他情况，对成套装置构成严重威胁时
（6）当发生危及成套装置安全的故障，而有关的保护装置拒动时
六、结束语
消弧线圈是变电运行人员日常维护、操作的一次设备，在日常工作中由于操作少、平时带电而维护较少。

本文对消弧线圈的原理、应用、故障及处理进行综合探讨。

对广大运行人员增加了解有一定帮助。