66kV电网中性点经消弧线圈接地的分析与配置

谢国蔚　关薇

摘要：文章介绍了66kV电网经消弧线圈接地的优点，给出了系统电容电流和系统补偿度计算方法，分析了不同运行方式下的消弧线圈配置情况，提出了当前运行方式下消弧线圈的配置原则，对66kV电网消弧线圈的配置与调整有一定的指导意义。

关键词：电网中性点；消弧线圈；补偿度

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0136-02

1 概述

66kV电网中性点经消弧线圈接地方式，是指在66kV电网中变压器中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈。当系统发生单相接地时，在接地点的故障电流将大于30A，产生的电弧不能自行熄灭，因此造成接地过电压，不利于电网的安全运行。在66kV电网中变压器中性点装设消弧线圈，在系统发生单相接地时，接地电流与消弧线圈的感性电流大小接，但方向相反，对接地电容电流进行削减，从而使接地点的电流减小或接近于零，使故障点的电流能自行熄灭。通过调节消弧线圈，使其在一定范围内达到过补偿运行，以减小接地电流，这可使电网持续运行一段时间，相对地提高了供电可靠性。

2 中性点经消弧线圈接地的三种补偿方式

2.1 完全补偿

系统的电容电流与消弧线圈所提供的感性电流相等，即补偿度ρ=0。

2.2 欠补偿

消弧线圈所提供的感性电流小于系统的电容电流相等，即补偿度ρ<0。不能满足过补偿时，可采用欠补偿20%～30%运行，并应检查网络中产生的不对称电容所引起的中性点位移电压，不应超过相电压的70%，即26670V。

2.3 过补偿

所谓过补偿，是指消弧线圈所提供的感性电流大于系统的电容电流相等，即补偿度ρ>0。正常66kV系统应过补偿运行，过补偿度取5%～30%，一般取10%～30%。接地点的残流不得超过10A。

3 中性点经消弧线圈接地系统电容电流及补偿度的计算

3.1 电容电流计算

单回线：I单=KU×L÷103A

式中：U为线电压（kV）；L为线路长度（km）；

K是修正系数，无架空地线取2.7，有架空地线取3.3。

同塔架设双回线由于两回路之间静电屏蔽作用，使总电容减少了，双回线的对地电容电流为：

I双=（1.3-1.6）I单

式中：1.6适用于60kV线路；1.3适用于10kV线路。

变电站设备对地电容电流按线路电容电流的10%计算；电容电流随季节变化，最大与最小差值不超10%。

3.2 补偿度计算

ρ=[（IL-IC）÷IC]×100%

式中：ρ为补偿度；IL为补偿电流；IC为电容电流。

4 不同运行方式下的消弧线圈配置

4.1 一次变66kV侧并列运行

4.1.1 某系统消弧线圈运行情况。系统总电容电流98A，66kV铧二变、灯二变、邵二变消弧线圈运行，牛居变消弧线圈备用，补偿后系统残流12.8A，补偿度13.03%。

4.1.2 存在问题。

（1）当铧二变、邵二变或灯二变的某一台消弧线圈（1900kVA）停电检修时，系统不能满足过补偿运行要求。

（2）当66kV西母线系统一条线路停电，需要调整西母线系统补偿度。因灯二变、邵二变均为无载调整型，需脱离系统调节档位，调整消弧线圈档位时，必须投入同容量的消弧线圈进行补偿。

（3）灯一变系统电容电流较大，单台消弧线圈容量过小，需要投入多台才能满足系统要求，投入的消弧线圈越多，对补偿度的调整和系统的安全运行越是不利。

4.2 一次变66kV侧分列运行

66kVI母系统电容电流36A，消弧线圈提供感性电流30.94A，系统残流5.16A，补偿度-14.28%；II母系统电容电流12.64A，消弧线圈提供感性电流25A，系统残流12.36A，补偿度97.82%；系统总电容电流43.69A，残流12.25A，补偿度28.03%，能够满足系统检修方式下的补偿度调整。

66kV电网补偿度的调整一般采用过补偿，这种补偿方式的好处是当系统内较长线路跳闸时，补偿度变大，避免系统参数接近谐振点；两台以上的消弧线圈同时运行，补偿度的调整应避免发生共振补偿。一次变66kV侧分列运行时，两条母线都要求过补偿运行，并考虑66kV母联备自投动作后，系统不发生谐振。

5 对于66kV电网中性点经消弧线圈接地运行的几点建议

（1）消弧线圈应全部为有载调整。系统内无有载调整的消弧线圈，调整补偿度时需要再投入一台同容量的消弧线圈以抵消运行中的消弧线圈所补偿的电感电流。如果配置有载调整的消弧线圈则可以直接调整，而不用派人员去现场操作，节省时间和误操作的风险。

（2）配置消耗线圈的容量应与系统的三相对地电流的大小相匹配。消弧线圈的容量所对应的电感电流应与系统的三相对地电容电流相当，这将大大简化补偿度的调整，有利于系统的安全运行。

（3）补偿度的调整应简洁、明了，减少操作量，并列运行的系统应保证每条母线都有一台消弧线圈运行，一台备用，避免解列后无消弧线圈运行。

（4）消弧线圈宜配置在双回线并列运行的对应变电站中和线路较短的线路上，这样可以减少因线路跳闸而将消弧线圈退出运行，迫使系统无消弧线圈运行或欠补偿运行。

作者简介：：谢国蔚（1981—），男，辽宁辽阳人，华北电力大学电气与电子工程学院工程硕士，辽阳供电公司人力资源部工程师；关薇（1981—），女，辽宁辽阳人，辽阳职业技术学院机电工程系讲师。

（责任编辑：黄银芳）