消弧線圈和消弧消諧及過電壓保護裝置

1、消弧線圈和消弧消諧及過電壓保護裝置長期以來，我國635KV（含66KV）的電網(wǎng)大多采用中性點不 接地的運行方式。此類運行方式的電網(wǎng)在發(fā)生單相接地時，故障相對地電壓降為零，非故障相的對地電壓將升高到線電壓（UL）,但系統(tǒng)的線電壓維持不變。因此國家標準規(guī)定這類電網(wǎng)在發(fā)生單 相接地故障后允許短時間（2小時）帶故障運行，所以大大提高了 該類電網(wǎng)的供電的可靠性?，F(xiàn)有的運行規(guī)程規(guī)定：“中性點非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接 地故障后，允許運行兩小時”，但規(guī)程未對”單相接地故障”的 概念加以明確界定。如果單相接地故障為金屬性接地， 則故障相 的電壓降為零，其余兩健全相對地電壓升高至線電壓，這類電網(wǎng)的電氣設備在正常情

2、況下都應能承受這種過電壓而不損壞。但 是，如果單相接地故障為弧光接地，則會在系統(tǒng)中產(chǎn)生最高值達3.5倍相電壓的過電壓，這樣高的過電壓如果數(shù)小時作用于電網(wǎng)， 勢必會造成電氣設備內(nèi)絕緣的積累性損傷，如果在健全相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成絕緣對地擊穿，將會引發(fā)成相間短路的重大事故。一、相接地電容電流的危害中性點不接地的高壓電網(wǎng)中， 單相接地電容電流的危害主要 體現(xiàn)在以下四個方面：1 .弧光接地過電壓的危害當電容電流一旦過大，接地點電弧不能自行熄滅。 當出現(xiàn)間歇性電弧接地時，產(chǎn)生弧光接地過電壓，這種過電壓可達相電壓 的35倍或更高，它遍布于整個電網(wǎng)中，并且持續(xù)時間長，可達 幾個小時，它不僅擊穿電網(wǎng)中的絕緣薄弱

3、環(huán)節(jié)，而且對整個電網(wǎng)絕緣都有很大的危害。2 .造成接地點熱破壞及接地網(wǎng)電壓升高單相接地電容電流過大，使接地點熱效應增大，對電纜等設 備造成熱破壞，該電流流入大地后由于接地電阻的原因， 使整個 接地網(wǎng)電壓升高，危害人身安全。3 .交流雜散電流危害電容電流流入大地后，在大地中形成雜散電流， 該電流可能 產(chǎn)生火花，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蝕 水管、氣管等。4 .接地電弧引起瓦斯煤塵爆炸二、消弧線圈的作用電網(wǎng)安裝消弧線圈后，發(fā)生單相接地時消弧線圈產(chǎn)生電感電 流，該電感電流補償因單相接地而形成的電容電流，使得接地電流減小，同時使得故障相恢復電壓速度減小，治理電容電流過大所造成的危害。

4、同時由于消弧線圈的嵌位作用， 它可以有效的防 止鐵磁諧振過電壓的發(fā)生概率。三、消弧線圈接地方式存在的一些問題：1 .單相接地故障時，非故障相對地電壓升高到3相電壓以上，持續(xù)時間長、波及全系統(tǒng)設備，可能引起第二點絕緣擊穿，引起事故擴大事故。2 .消弧線圈不能補償諧波電流， 有些城市電網(wǎng)諧波電流占的 比例達5%-15%僅諧波電流就可能遠大于 10A,仍然可能發(fā)生弧 光接地過電壓。3 .對于電容電流很大的配電網(wǎng)， 如果通過補償要使單相接地 故障電流Ijd10A ,就必須使系統(tǒng)保持較小的脫諧度，系統(tǒng)的脫 諧度過小，對由于三相電容不對稱引起的中性點位移電壓會產(chǎn)生 較強的放大作用，使中性點電壓偏移超過規(guī)程

5、允許值（15%Un）,保護將發(fā)出接地故障信號。 另外脫諧度太小，系統(tǒng)運行在接近諧 振補償狀態(tài)，將給系統(tǒng)運行帶來極大的潛在危險（諧振過電壓）;要保證中性點位移電壓不超過規(guī)程允許值，就要增大脫諧度，然而，脫諧度過大，將導致殘余接地電流太大（Ijd10A）,又可能引起間歇性弧光接地過電壓。很難保證既使殘余接地電流Ijd10A ,又保證中性點位移電壓不超過規(guī)程允許值這兩個相互制約的條 件。4 .消弧線圈的調(diào)節(jié)范圍受到調(diào)節(jié)容量限制， 調(diào)節(jié)容量與額定 之比一般為1/2 ,如按終期要求選擇，工程初期系統(tǒng)電容電流小， 消弧線圈的最小補償電流偏大，可能投不上 ；如按工程初期的要 求選擇，工程終期系統(tǒng)電容電流大，

6、 消弧線圈的最大補償電流又 偏小，也不能滿足合理補償?shù)囊蟆? .在運行中，消弧線圈各分接頭的標稱電流和實際電流會出 現(xiàn)較大誤差，運行中就發(fā)生過由于實際電流與名牌電流誤差較大而導致諧振的現(xiàn)象6 .由于系統(tǒng)的運行方式及系統(tǒng)電壓經(jīng)常變化，系統(tǒng)的電容電流經(jīng)常變化，跟蹤補償困難。目前的自動跟蹤補償裝置呈百花齊 放的景象，實際運行考驗時間較短，運行情況還不理想。而且價 格高、結(jié)構(gòu)復雜、維護量大，不適應無人值班變電站的要求。7 .由于上述原因，中性點經(jīng)消弧線圈接地僅能降低弧光接地 過電壓的概率，不能消除弧光接地過電壓，也不能降低弧光接地 過電壓的幅值，弧光過電壓倍數(shù)也很高。8 .尋找單相接地故障線路困難，

7、目前許多小電流接地選線方 法的選線成功率還不理想，往往還要采用試拉法。9 .采用試拉法時，既造成非故障線路短時停電，又會引起操作過電壓。10 .系統(tǒng)諧振過電壓高，諧振過電壓持續(xù)時間長并波及全系 統(tǒng)設備，常造成PT燒壞、或PT熔斷器熔斷。武高所和廣州供電 局在區(qū)莊變電站試驗中測得 1/2分頻諧振過電壓達2PU測得由 合閘操作激發(fā)的3次高頻諧振過電壓達4PU測得A相導線斷線 并接地于負荷側(cè)時，諧振過電壓值為3.8PU。11 .電纜排管或電纜隧道內(nèi)的電纜發(fā)生單相接地時，不及時 斷開故障線路，可能引起火災，上海某35KV系統(tǒng)電纜就發(fā)生過單相接地一小時后引起火災，燒毀電纜隧道中40多條電纜的重大事故。1

8、2 .尋找故障線路時間較長，在帶接地故障運行期間，容易引起人身觸電事故。13 .單相接地時，非故障相電壓升高至線電壓或更高，在不能及時檢出故障點的情況下，無間隙金屬氧化物（MOA避雷器長時間在線電壓下運行，容易損壞甚至爆炸?；」饨拥剡^電壓、諧 振過電壓幅值高、持續(xù)時間長， MOAfe于動作負載問題，一般不 要求WGMOA統(tǒng)內(nèi)過電壓，不能有效利用MOA勺優(yōu)良特性，不利 于MO底配電網(wǎng)的推廣使用。四、以電纜線路為主的配電網(wǎng)的特點：1 .單位長度的電纜線路的電容電流比架空線路電容電流大10幾倍，以電纜為主的城市電網(wǎng)對地電容電流很大。2 .電纜線路受外界環(huán)境條件（雷電、外力、樹木、大風等 ） 影響小，瞬時接地故障很少，接地故障一般都是永久性故障。3 .電纜線路發(fā)生接地故障時， 接地電弧為封閉性電弧，電弧 不易自行熄滅，如不及時跳閘，很容易造成相間短路，擴大事故。4 .電纜為弱絕緣設備。例如，10kV交聯(lián)聚乙稀電纜的一分 鐘工頻耐壓為28KY而一般10kV配電設備的絕緣水平為 42kVo 在消弧線圈接地系統(tǒng)中，由于查