江西中压配电网消弧线圈运行现状探讨

何　宇，韩　坚

江西萍乡供电公司

江西中压配电网消弧线圈运行现状探讨

何宇，韩坚

江西萍乡供电公司

随着中压配电网系统对消弧线圈的普及应用，系统发生单相接地故障时，系统中性点电流得到了有效控制，改善了系统安全稳定性。为规范合理使用消弧线圈，本文介绍了江西电网消弧线圈的应用现状，对消弧线圈运行中的问题进行了分析，最后提出了消弧线圈的技术管理措施及建议。

消弧线圈；技术管理；中压配电网

引言

近年来城乡电力负荷大幅度增加，为满足人民的生产和生活需要，江西电网进行了大规模农网改造项目，配电网系统线路尤其是电缆线路逐渐增加，导致配电网系统对地的电容电流迅速增加。在中性点不接地三相系统中，若一相线路由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障，另两相对地电压较原来升高倍，三相的线电压保持对称且大小不变，而三相的对地电容电流之和，即接地电流不为零，大地中有电流流过，并通过接地点成为回路［1］。这种周期性熄灭和复燃的间歇性电弧将导致系统过电压，其幅值可达2.5～3倍相电压，造成接地电流大于自熄弧光电流，从而发生相间故障事故，严重威胁着配电网系统的安全稳定运行［2］。为降低过电压发生的概率，减少过电压对弱绝缘设备造成损害，目前江西电网中压配电网的10kV和35kV系统逐渐由不接地方式改为经消弧线圈接地方式。消弧线圈相当于并联在电网接地电容上的一个电感，故障发生时，它能立刻提供一个电感电流，补偿接地电容电流，使接地故障电流减小，同时使得故障相恢复电压速度减小，有效防止铁磁谐振过电压的产生。消弧线圈补偿效果越好，对电网的安全保护作用越大，需要跟踪电容变化来自动调谐消弧线圈［3］。随着江西电网的中压配电网对消弧线圈普及，由此带来的问题逐渐显现。因此对江西电网消弧线圈的运行情况及存在的问题进行探讨具有重要的现实意义。

1　现状与分析

1.1消弧线圈装配情况

江西电网在运消弧线圈共计408台，其中10kV系统消弧线圈和35kV系统消弧线圈装备情况分别为395台和13台。消弧线圈主要生产厂家为上海思源、广州智光、许继、河北旭辉以及北京电力设备厂等。消弧线圈主要包括调匝式、高短路阻抗变压器式（相控式）和调容式［4］。

调匝式消弧线圈只能按预调方式工作，正常运行时需要加入阻尼电阻来限制可能产生的较高中性点偏移电压，消弧线圈补偿范围一般为20%～100%，主要受分接开关级电压和雷电冲击耐受的电压限制。相控式消弧线圈补偿范围较大，可以实现无极补偿，但存在的主要问题是会产生谐波，装置中可控硅、滤波器容易出现故障。

1.2江西电网消弧线圈的突出问题

通过对供电公司消弧线圈运用情况进行调研，暴露出许多的突出问题。首先，消弧线圈处于欠补偿状态或者过补偿后残流大于10A。其次，装置电容电流显示值与实际值差别大，多次调档时电容电流显示值有较大变化。最后，消弧线圈未及时投入运行。试验只对接地变压器、消弧线圈本体、调压开关试验，对控制器、阻尼电阻、滤波器、电容器均未进行试验。

1.3原因分析

（1）消弧线圈容量选择不当。造成消弧线圈容量选择不当的主要原因包括传统电容电流估算方法和测试方法与实际值有较大偏差。

（2）消弧线圈不能调档或者不能触发，消弧线圈不能正确测量电容电流，或者不能正常调节档位，致使消弧线圈欠补偿。

（3）电容电流装置显示值与实测值差别大。目前省内装配最多的调匝式消弧线圈可较为准确的测量电容电流。

（4）并联运行时消弧线圈类型选择不当致使频繁调档。调研发现，造成主从消弧线圈频繁调档的主要原因为消弧线圈间缺少通讯功能，两者间不配合调谐。

2　建议与对策

2.1设备选型

（1）选择消弧线圈容量时，电容电流首先应应以实际值为准，采用中性点异频信号注入法，容量的按照选取，其中为母线分列运行时各段母线实测电容电流［5］［6］。

（2）并联运行的消弧线圈，可以优先考虑补偿方式为预调式和随调式的消弧线圈，对于预调式消弧线圈间的并联，消弧线圈应选用同一厂家的产品，消弧线圈间应具有通信功能。

2.2设备安装、调试与验收

消弧线圈安装完毕后，应进行整套装置的调试。除参照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行接地变压器、有载调压切换装置、消弧线圈、互感器、避雷器、接触器交接试验外，还需开展阻尼电阻的直流电阻及切换试验，控制器交流电压及交流电流测量误差试验，调容柜内电容器电容量，滤波箱内滤波阻抗测试等。

2.3设备运行与维护

（1）正常的消弧线圈装置应及时投入运行。消弧线圈巡视时需检查消弧线圈装置控制器是否有故障信息报出；查看后台显示的数值是否与控制器显示一致。具有自检功能的控制器，应通过自检程序校核消弧线圈运行工况。

（2）对于补偿方式为预调式和随调式消弧线圈的并联，可将预调式消弧线圈改为手动状态，以提高调节响应时间。

（3）调匝式消弧线圈应采用手动调档来跟踪电容电流，中性点电压或中性点电流最大值时对应的档位电流（感应电流）趋近于系统电容电流。

（4）消弧线圈应采用过补偿方式，且过补偿后残流应控制在10 A以内。因容量不足导致消弧线圈欠补偿可继续运行，但残流应控制在10A以内。

（5）除参照《输变电设备状态检修规程》规定开展接地变压器、有载调压切换装置、消弧线圈、互感器、避雷器、接触器例行试验外，还需进行一下例行试验：阻尼电阻直流电阻测试及阻尼电阻切换试验、调容柜电容器电容量、滤波箱内滤波阻抗测试、可控硅的导通测试。

［1］叶鹤林，陈霞.10kV消弧线圈选择与应用［J］.江西电力，2010，06：27-30

［2］陈红光，刘渝根，黄晓刚，田资，冷迪，成文杰.35kV配电网消弧线圈的应用研究［J］.高压电器，2013，03：29-35.

［3］易文韬，芦钏.消弧线圈自动调谐系统探讨［J］.江西电力，2011，04：15-17+20.

［4］徐巍巍.中性点经消弧线圈接地系统分析研究［D］.吉林大学，2014.

［5］弋东方.电力工程电气设计手册第一册［M］.北京.水利电力出版社，1989.

［6］任元会.工业与民用配电设计手册第三版［M］.北京.中国电力出版社，2005.

何宇（1964-），电力工程师、从事电网运行技术工作。

韩坚（1985-），电力工程师、高级技师、注册咨询工程师、注册电气工程师，从事电网运行技术工作。