浅谈调谐装置在小电流接地系统中的应用

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1、浅谈调谐装置在小电流接地系统中的应用【摘要】木文针对中性点不接地的小电流接地系统，单和接地时，由于流过接地点电容电流过大，使接地电弧不能自动熄灭，产生弧光过电压，导致电压互感器（下称TV）铁心饱和引起的铁磁谐振过电压，TV烧毁、高压熔丝熔断等,通过自动调谐接地补偿装置对电容电流的补偿作用，减小流过接地点电流，使电弧自动熄灭，避免过电压现象发生。【关键词】中性点不接地;小电流接地系统;电压互感器;电容电流;铁磁谐振;过电压;消弧线圈前S在10kV配电网，釆用屮性点不接地方式运行，属小电流接地系统。从

2、运行实践证明，屮性点不接地系统屮，由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐器、TV高压中性点增设电阻等，但始终没有从根本上解决问题，TV烧毁、熔丝熔断仍不断发生;另一方面随着中低压电网的扩大，岀线冋路数増多、线路増长，10kV配电网对地电容电流亦大幅度增加，单相接地时接地电弧不能H动熄灭必然产生弧光过电压，致使电网屮绝缘薄弱的地方放电击穿，并会发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。针对上述情况，我们可以采用自动调谐原理的接地补偿装置，能够较好地

3、解决此类问题。从10kV系统接地消弧装置设计选型上，浅谈有关自动调谐接地补偿装置的原理、设备参数选择、补偿方式、可行性及对由电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压的限制等。一、口动调谐接地补偿装置的组成目前自动调谐接地补偿装置主耍是由五大部分组成的，包括：接地变压器、电动式消弧线圈、微机控制系统、阻尼电阻、中性点专用互感器和非线性电阻等。如图所示。接地变是作为人工中性点接入消弧线圈，并能够当站用变使用。消弧线圈电流通过有载开关调节并实现远方口动控制；采用予调节方式，即在止常运行方式情况下，根据屯网

4、参数的变化而随吋调节消弧线圈的分接头到最佳位置。自动跟踪和自动调谐利用微机控制器实现。通过测量位移电压为主和中性点电流与电压Z间的相位，能自动计算、判断、发岀指令自动进行调整，显示有关参数：电容电流、电感电流、残流和位移电压等，还能追忆、报警、口动打印和信号远送，满足无人值班变电所的需要。自动调谐接地补偿装置能够实现很小的脱谐度，主耍是rtr丁•在消弧线圈的一次冋路中串入了大功率的阻尼电阻，降低中性点谐振过电压的幅值使之达到相电压的5%〜10%o因为如果当系统的电容电流与消弧线圈工作电流相等时，即

5、在谐振时屮性点电压限制在允许值以下，这样就可实现全补偿方式，这是残流为最小的最佳工作方式，但这止符合串联谐振条件，因此应稍过补偿。接地时残流很小，不会引起弧光过电压。所以，可在消弧线圈的一次回路中串入犬功率的阻尼电阻，増大阻尼率的措施來达到。由下式可知：小性点位移电压uo与电网的不对称电压Ubd、消弧线圈的脱谐率v及电网的阻尼率有关，当电网形成后其不对称电压基本是个同定值，消弧线圈的脱谐率V为保证在单相接地时有效地抑制弧光过电压的产生，要求达到±5%以内，那么只有改变阻尼率d才能改变位移电压，因此

6、应当在消弧线圈回路吊入电阻，保证阻尼率，控制中性点位移电压。在低压电网中由于中性点不对称电压很小，为捉高测量精度采用特制的中性点专用•互感器，提高检测灵敏度；非线性电阻的采用对欠补偿下的断线过电压和传递过电压都有明显的抑制作用。二、设备参数选择10kV系统中电缆出线较多时，当线路发生单相接地时，通过接地点的电流过大，容易发展为电弧导致的相同短路故障，线路跳闸造成停电事故。为了减少单相接地时的电容性电流，抑制弧光过电压，我们在10kV系统装设自动调谐接地补偿装置。1.接地变的选择消弧线圈接入系统必须

7、要有电源中性点，而liokv主变联结组别为YN,D11；因10kV侧无屮性点引出，所以必须采用接地变压器捉供人工屮性点来连接消弧线圈。如利用普通的三相心式结构的配电变压器将高压中性点引出，在其屮性点上接入消弧线圈，当发生单相接地吋，流过变压器的三相同方向的零序磁通，经过油箱壁绝缘油及空气等介质形成闭合的回路，在油箱铁心等处产生附加的损耗，这种损耗是不均匀的，必然耍形成局部过热，影响变压器的正常运行和使用寿命。所以规程规定接入此类接地变压器的消弧线圈的容量不应超过变压器容量的20%；如采用YN,d联

8、结的变压器作为人工中性点时情况要好一些，零序磁通可以在二次角形绕组内形成闭合冋路，使一、二次绕组的零序磁通易于平衡，这种联结零序阻抗小，但二次绕组的三角形接线对照明和动力混合负载带來麻烦。而且规程规定接入的消弧线圈容量不得超过变圧器容量的50%,因此这种方案使用不经济。为满足消弧线圈接地补偿的需要，同时也满足动力与照明混合负载的需要，可采用Z型接线的变压器即ZN,ynll连接的变压器。由于变压器高压侧采用Z型接线，每相绕组由两段组成，并分别位于不同相的铁心柱上，两段线圈反极性相连，