城网变电所中消弧线圈的选择

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1、城网变电所中消弧线圈的选择【摘要】随着城市化进程，城X建设不断扩建和延伸，10KV系统单相对地电容电流大幅增加，中性点采用消弧线圈成为必需，本文简要介绍了消弧线圈容量的计算及国内几种常见的结构型式。　　【关键词】电容电流；消弧线圈　　Urbancapacitivecurrentsinglerelativelysubstantialincreaseintheneutralpointusingthearcsuppressioncoilbeenecessary，thepaperbrieflydescribesthearcsuppress

2、ioncoilcapacitycalculationanddomesticseveralmonstructuretype.　　【Keywords】Capacitivecurrent；Petersencoil　　1.概述　　随着城市化进程，城市中新建的110/10KV终端变电所数量也在不断的增加，变电所为节约土地一般均采用全户内式布置，变电所一般装设2～3台主变压器，单台主变容量多为20000～50000KVA，为控制10KV侧母线短路水平，主变低压侧多采用分裂运行；10KV出线采用电缆，变电所投运时出线回路较少，远期出线回路多在3

3、0回左右，根据规定10KV电X必须采用具有自动跟踪功能的消弧线圈接地。　　2.城X变电所对消弧线圈的要求　　2.1按《城市中低压配电X建设与改造的技术原则》要求，城市10KV配X均采用中性点经消弧线圈接地。　　2.2对于新建城X变电所要求采用的消弧装置具有以下基本功能要求：　　（1）要求装置能实时、准确地测量电X电容电流。　　（2）在此前提下装置能自动进行设定（或称为预补偿），此时消弧线圈已经处于最佳补偿状态，决定最佳补偿状态的三个基本要素为：中性点位移电压，故障点残流和脱谐度。　　3.消弧线圈接地系统的分析　　图1　　3.1首先

4、我们先对中性点经消弧线圈接地的系统进行简单的分析：　　图1所示为一个简单的中性点经消弧线圈接地的电路图，我们以C相接地为例对该系统进行分析。　　短路前短路点K对地电位为Ec，短路后K点对地电位为零，因此K点对地短路后的电位可以看作是两个电位的叠加，即短路前正常时的Ec与-Ec之和，二者之和为零。当发生单相接地时，可以看作是A、B、C三相对地电容Ca、Cb、Cc与消弧线圈L并联在电源-Ec上，根据电路原理有：　　Ijd=-Ec[jω（Ca+Cb+Cc）-j1/ωL]　　可见此时若令：　　ωL=1/ω（Ca+Cb+Cc）（1）　　则接

5、地电流Ijd将减小到零，即接地电容电流将全部被消弧线圈的电感电流所补偿，达到使接地电弧自熄灭的目的。　　3.2将电感L值按（1）式选取虽然对熄灭接地电弧最为有利，但在正常运行时却可能使电X的中性点出现很高的电位，这是因为：正常运行时电X的三相对地电容不能保证完全对称即Ca≠Cb≠Cc，因此中性点上有电位U0（零序电压），因此由电路第一定理有：　　ICa+ICb+ICc+IL=0　　因为：ICa=jωCaUA=jωCa（EA+U0）　　ICb=jωCbUB=jωCb（EB+U0）　　ICc=jωCcUC=jωCc（EC+U0）　　I

6、L=U0/jωL　　故有：jω（CaEA+CbEB+CcEC）+U0（jωCa+jωCb+jωCc-j1/ωL）=0　　于是可得：　　U0=-jω（CaEA+CbEB+CcEC）/[jω（Ca+Cb+Cc）-j1/ωL]（2）　　3.3通常EA+EB+EC=0但因为Ca≠Cb≠Cc故上式中分子将不等于零，当L值按（1）式选取时，上式中分母将为零，于是中性点电位U0将趋于无穷大，将在中性点上产生极高的谐振电压，这是不被允许的，因此规程规定：对于消弧线圈接地系统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不应超过系统标称相电压的15%，

7、为满足这一要求需将L值选择得与完全谐调有差别，其差别程度用脱谐度来表示：　　脱谐度υ=[ω（Ca+Cb+Cc）-1/ωl]/ω（Ca+Cb+Cc）（3）　　当脱谐度υ=0时会引起很大的U0　　3.4当脱谐度υ≠0时则单相接地电流将不能被完全补偿，υ越大则接地电流Ijd将越大，因此υ值应照顾到两方面：　　3.4.1在电X正常运行时使中性点长时间位移电压小于系统标称电压的15%。