消弧線圈自動跟蹤補償裝置

1. 消弧線圈的工作原理是什麼補償方式有哪些電力系統一般採用哪種補償方式為什麼

消弧線圈的作用是當電網發生單相接地故障後，提供一電感電流，補償接地電容電流，使接地電流減小，也使得故障相接地電弧兩端的恢復電壓速度降低，達到熄滅電弧的目的。

補償系統的分類
早期採用人工調匝式固定補償的消弧線圈，稱為固定補償系統。固定補償系統的工作方式是：將消弧線圈整定在過補償狀態，其過補程度的大小取決於電網正常穩態運行時不使中性點位移電壓超過相電壓的15%，之所以採用過補償是為了避免電網切除部分線路時發生危險的串聯諧振過電壓。因為如整定在欠補償狀態，切除線路將造成電容電流減少，可能出現全補償或接近全補償的情況。但是這種裝置運行在過補償狀態當電網中發生了事故跳閘或重合等參數變化時脫諧度無法控制，以致往往運行在不允許的脫諧度下，造成中性點過電壓，三相電壓對稱遭到破壞。可見固定補償方式很難適應變動比較頻繁的電網，這種系統已逐漸不再使用。取代它的是跟蹤電網電容電流自動調諧的裝置，這類裝置又分為兩種，一種稱之為隨動式補償系統。隨動式補償系統的工作方式是：自動跟蹤電網電容電流的變化，隨時調整消弧線圈，使其保持在諧振點上，在消弧線圈中串一電阻，增加電網阻尼率，將諧振過電壓限制在允許的范圍內。當電網發生單相接地故障後，控制系統將電阻短接掉，達到最佳補償效果，該系統的消弧線圈不能帶高壓調整。另一種稱之為動態補償系統。動態補償系統的工作方式是：在電網正常運行時，調整消弧線圈遠離諧振點，徹底避免串聯諧振過電壓和各種諧振過電壓產生的可能性，當電網發生單相接地後，瞬間調整消弧線圈到最佳狀態，使接地電弧自動熄滅。這種系統要求消弧線圈能帶高電壓快速調整，從根本上避免了串聯諧振產生的可能性，通過適當的控制，該系統是唯一可能使電網中原有功率方向型單相接地選線裝置繼續使用的系統。

2. 中性點經消弧線圈接地電力系統的補償方式

中性點經消弧線圈接地電力系統的補償方式如下：

中性點經消弧線圈接地方式，是在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈，在系統發生單相接地故障時，利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償，使流過接地點的電流減小到能自行熄弧范圍，其特點是線路發生單相接地時，按規程規定電網可帶單相接地故障運行2h。

對於中壓電網，因接地電流得到補償，單相接地故障並不發展為相間故障，因此中性點經消弧線圈接地方式的供電可靠性高於中性點經小電阻接地方式。

中性點經消弧線圈接地電力系統介紹：

1、調匝式自動跟蹤補償消弧線圈。

調匝式消弧線圈是將繞組按不同的匝數抽出分接頭，用有載分接開關進行切換，改變接入的匝數，從而改變電感量。調匝式因調節速度慢，只能工作在預調諧方式，為保證較小的殘流，必須在諧振點附近運行。

2、調氣隙式自動跟蹤補償消弧線圈。

調氣隙式電感是將鐵心分成上下兩部分，下部分鐵心同線圈固定在框架上，上部分鐵心用電動機，通過調節氣隙的大小達到改變電抗值的目的。它能夠自動跟蹤無級連續可調，安全可靠。

其缺點是振動和雜訊比較大，在結構設計中應採取措施控制雜訊。這類裝置也可以將接地變壓器和可調電感共箱，使結構更為緊湊。

3、調容式消弧補償裝置。

通過調節消弧線圈二次側電容量大小來調節消弧線圈的電感電流，二次繞組連接電容調節櫃，當二次電容全部斷開時，主繞組感抗最小，電感電流最大。

二次繞組有電容接入後，根據阻抗折算原理，相當於主繞組兩端並接了相同功率、阻抗為K倍的電容，使主繞組感抗增大，電感電流減小，因此通過調節二次電容的容量即可控制主繞組的感抗及電感電流的大小。電容器的內部或外部裝有限流線圈，以限制合閘涌流。

電容器內部還裝有放電電阻。

3. 消弧線圈自動跟蹤補償的原理是什麼一般用於什麼場合

消弧線圈自動跟蹤補償是近些年才出現的，它一般可用於預調式消弧線圈。它滿足了無人值班變電站的要求，可明顯抑制瞬態過電壓和斷線過電壓，總之，是消弧線圈發展的一個趨勢，它必將代替現在的人工調節式。自動跟蹤消弧線圈自動跟蹤補償的原理根據其結構的不同而不同，其基本原理就是通過系統已經知道的總對地電容電流，計算消弧線圈需要輸出補償的電感電流大小，然後根據各自結構特點（利用單片機或DSP計算）自動調節某一參數使其輸出電感電流自動跟蹤上電感電流，實現全補償。如調容式消弧線圈，就是計算投入電容的組數，高阻抗式和雙向晶閘管式就是計算觸發角大小，調匝式就是計算消弧線圈投入的匝數等……
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4. 電力系統自動裝置原理

在電力學中，諧振的概念如下：當激勵電源的頻率等於電路的固有頻率時，電路的電磁振盪的振幅將達到峰值。在電子與無線電領域，諧振常用於目標電信號的選取。類似地，在電力系統中，諧振也應用於諸多領域。

本文以消弧線圈的自動調諧裝置為例，結合其工作原理，闡述在快速熄弧以及電壓恢復等方面，諧振得到了怎樣的應用。

一、自動調諧指標

小電流接地系統中通常需要加裝消弧線圈，其目的在於確保單相接地故障時，消弧線圈能夠補償流經故障點的電容電流，從而降低故障點出現電弧的可能性。

消弧線圈在加裝自動調諧裝置後，強化了補償跟隨與補償精度兩方面的功能。自動調諧裝置會根據系統電容電流大小，自動調節消弧線圈檔位，從而確保檔位電流與電容電流相匹配；同時裝置會按照預先設定的調諧指標，選取能夠達到最優調諧效果的檔位。

自動調諧指標如下：

（1）殘流

定義：電容電流與電感電流之差:IC-IL

國網公司在《變電運維管理規定~消弧線圈運維細則》中指出，安裝自動調諧裝置的消弧線圈，正常運行條件下，殘流應在10A以內。

規定10A的目的在於，考慮到發生間歇性弧光接地的可能性，盡量減少單相接地故障時，流經故障點的電流數值（補償後的電流）。

同時，值得注意的是，此處的殘流特指過補償狀態下（電感電流大於電容電流）的數值。即，調諧裝置既要保證系統處於過補償狀態，也要保證過補償的程度不能過大。

（2）脫諧度

定義：電容電流與電感電流的差值與電容電流之比:(IC-IL)/IC。

同樣地，guo網公司在《bian電運維管理規定~消弧線圈運維細則》中規定，安裝自動調諧裝置的消弧線圈，正常運行條件下，脫諧度應在5%~20%。

從脫諧度的取值范圍可以看出，該指標整定時有兩點考慮：

1）脫諧度不宜過小。脫諧度表徵系統偏離諧振狀態的程度。此處諧振特指消弧線圈與系統對地電容之間的串聯諧振，該諧振會帶來中性點過電壓；因此過小的脫諧度增大系統發生串聯諧振的風險。

2）脫諧度不宜過大。與根據殘流整定原理類似，在脫諧度過大，補償程度過深時，瞬時單相接地故障後，電弧熄滅速度與系統電壓恢復速度較慢，不利於系統的穩定運行。

5. 消弧線圈調節方式調匝式和調相的區別

調匝式消弧線圈是指消弧線圈工作的一種調節方式，根據調節的匝數抽頭來改變對系統輸出的感性補償電流。
消弧線圈分很多種調節方式：調匝式，調容式，偏磁式也叫勵磁式，相控式，高短路阻抗式等