保定市瑞泰電氣RT-XHC系列調匝式消弧線(xiàn)圈接地補償裝置技術(shù)特點(diǎn)綜述

隨著(zhù)我國工農業(yè)及高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,電力系統6～66kV電網(wǎng)不斷擴大延伸,在總結國內配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地法方式多年運行經(jīng)驗基礎上，電力行業(yè)標準DL/T620-1997《交流電氣裝置過(guò)電壓保護和絕緣配合》中，新修訂并增加了關(guān)于中性點(diǎn)接地方式的規定，明確規定6～66kV系統，當單相接地故障電容電流超過(guò)10A（6～10kV電纜線(xiàn)路構成的系統為30A時(shí)）應采用消弧線(xiàn)圈接地方式。由此，在配電系統中采用消弧線(xiàn)圈將會(huì )出現更加廣泛深入的應用前景。

配電網(wǎng)的中性接地方式可以作多種選擇，我國6～35kV配電設備絕緣配合均按中性點(diǎn)不接地方式考慮，在電網(wǎng)建設初期，規模較小，對地電容電流也較小，電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式。當配電網(wǎng)不斷擴大延伸后，系統中性點(diǎn)接地方式應作相應的改變，這一點(diǎn)往往會(huì )被人們所忽視，特別是一些城市電網(wǎng)與企業(yè)自備電網(wǎng)，迫于用電需求、供電范圍不斷延伸，或根本未裝消弧線(xiàn)圈；或雖裝有人工調節分接頭的老式消弧線(xiàn)圈，但由于系統運行方式多變，難于實(shí)行人工跟蹤補償；或在投入消弧線(xiàn)圈后，中性點(diǎn)位移電壓太高，甚至發(fā)出接地信號等諸多原因，使消弧線(xiàn)圈不能正常使用，形同虛設。以致這類(lèi)配電網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生各類(lèi)內部過(guò)電壓事故，或由于單相接地故障擴大為相間短路事故，造成配電網(wǎng)設備頻繁損壞，對用戶(hù)頻繁停電、甚至演變成大面積停電等不良后果。

一、保定市瑞泰電氣RT-XHC系列調匝式消弧線(xiàn)圈接地補償裝置簡(jiǎn)述

圖1整套裝置在電力系統中的應用簡(jiǎn)圖

圖1中

接地變壓器：系統無(wú)中性點(diǎn)引出時(shí)采用；

有載調節消弧線(xiàn)圈；

RT-XHC：智能型消弧線(xiàn)圈控制器；

PK控制屏：安裝微機控制器等設備；

RT-ZR：阻尼電阻箱；

外附電壓互感器，外附電流互感器。

各組成部分的特點(diǎn)及所完成的功能：

1、 接地變壓器

（1）提供中性點(diǎn)。一般電網(wǎng)主變壓器6～10kV側多為△接線(xiàn)，沒(méi)有中性點(diǎn)，如果要安裝消弧線(xiàn)圈，須用高壓繞組為Z型聯(lián)接的接地變壓器引出中性點(diǎn)。

接地變壓器符合國標GB10229-88《電抗器》規定的技術(shù)指標。

（2）零序阻抗小。Z型聯(lián)接的接地變壓器零序阻抗只有幾歐姆/相，單相接地時(shí)有95%的電壓加到消弧線(xiàn)圈上，使其有相當好的補償能力。

（3）接地變壓器帶有二次繞組可作站用變，一變多用，節省投資。

（4）接地變壓器高壓側除了原三相無(wú)載分接外又增加了不平衡調節檔（0.5%、1%、2%），用于調節電網(wǎng)不對稱(chēng)電壓，滿(mǎn)足自動(dòng)調諧的需要。

（5）接地變壓器二次側裝有開(kāi)口三角形穩定繞組，其作用是吸收三次及以上諧波，利于系統信號的采樣，消除諧波對采樣信號的干擾。

2、有載調節消弧線(xiàn)圈

我公司生產(chǎn)的有載調節消弧線(xiàn)圈系列產(chǎn)品，具有跟蹤速度快，性能穩定可靠等特點(diǎn)，開(kāi)關(guān)選用市場(chǎng)主流的有載調節開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)級電壓可達1000伏，切換速度提高一倍以上，并可根據工程需要做成9-18檔。在國內同類(lèi)產(chǎn)品中技術(shù)處于領(lǐng)先水平。

（1）消弧線(xiàn)圈容量的確定

Q = S • Ic• Ul/√3

S---容量?jì)�備系數，選擇1.35～1.45

Ul---電網(wǎng)的額定線(xiàn)電壓（kV）

Ic---電網(wǎng)對地電容電流（A）

（2）消弧線(xiàn)圈容量與有載開(kāi)關(guān)檔位配合：

     根據《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護和絕緣配合》規程中有關(guān)規定：消弧線(xiàn)圈接地系統

故障點(diǎn)的殘余電流不宜超過(guò)10A。

    當明確了脫諧度指標后，就可求出必要的分接頭，消弧線(xiàn)圈兩相鄰分接頭對應的電流I_n+1和I_n遵循I_n+1-I_n≤2·I_n的關(guān)系，若最小電流為Imin, 則最大電流Imax= Imin·，N為分接頭數，則

      N = 1+

     目前有載開(kāi)關(guān)可做成9檔-18檔，滿(mǎn)足殘流和脫諧度要求。

3、微機控制器

（1）裝置接入電網(wǎng)和電網(wǎng)運行方式變化時(shí)，微機控制器自動(dòng)跟蹤并進(jìn)入調整狀態(tài)，通過(guò)調整可準確計算出系統當前的電容電流，在控制器面板上實(shí)時(shí)顯示當前電容電流、消弧線(xiàn)圈檔位及中性點(diǎn)位移電壓等一系列參數。

   （2）控制器通過(guò)輸入輸出接口電路，采集中性點(diǎn)電壓、電流、母線(xiàn)PT電壓，通過(guò)位移曲線(xiàn)法與相位法，快速準確地計算出系統電容電流，減少有載開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數，使系統始終處于最佳補償狀態(tài)。

  （3）當系統發(fā)生單相接地故障時(shí)，微機自動(dòng)完成以下功能：

①進(jìn)行狀態(tài)識別，自動(dòng)投切阻尼電阻

a.  若為單相接地，在極短時(shí)間內將阻尼電阻短接

b.  接地故障消除后，自動(dòng)投入阻尼電阻

②在每次接地故障消除后，進(jìn)行電網(wǎng)接地故障狀態(tài)參數分析，顯示以下參數：中性點(diǎn)位移電壓、電容電流、電感電流、故障點(diǎn)殘流、接地故障持續時(shí)間、故障次數等。

    ③接地故障消除后，微機恢復正常狀態(tài)監視功能，重新進(jìn)行測量與顯示。

   （4）微機控制器根據測得的電容電流當前值和所設置的過(guò)補狀態(tài)按以下條件自動(dòng)調節消弧線(xiàn)圈補償檔位。

     故障點(diǎn)殘流│IL- IC│＜5A

     脫諧度（-5%~+5%）

（5）控制器還具有追憶功能，具有多種通信串口（RS-232，RS-485）可供用戶(hù)任意選用，以實(shí)現消弧線(xiàn)圈自動(dòng)跟蹤補償裝置與上位機之間的通信。滿(mǎn)足變電綜合自動(dòng)化無(wú)人值守站的各種要求�？刂破鞑捎靡壕э@示，具有人機對話(huà)功能，操作更加方便。

4、阻尼電阻器

自動(dòng)跟蹤補償的消弧線(xiàn)圈系統，加裝阻尼電阻，主要目的是為了限制正常運行時(shí)的中性點(diǎn)位移電壓和斷線(xiàn)故障時(shí)的諧振過(guò)電壓，也被稱(chēng)為限壓電阻，基于消弧線(xiàn)圈的熄弧原理，在滿(mǎn)足限壓要求的條件下，當發(fā)生單相接地故障時(shí)必須將其退出運行，直到接地故障排除后再重新接入。因此，合理的配置電阻值并依據一定條件自動(dòng)投切阻尼電阻是自動(dòng)跟蹤補償消弧線(xiàn)圈系統必須完成的工作。

電網(wǎng)正常運行時(shí)，消弧線(xiàn)圈、電阻串聯(lián)后接入電網(wǎng)，當出現單相接地故障時(shí)，阻尼電阻被立即短接，并有交流和直流兩套繼電保護單元作為微機保護的后備保護，實(shí)現與微機保護并聯(lián)運行，保證阻尼電阻可靠投入和短接。