消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧的原理總結(jié)

1、消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧的原理一、消弧線圈的工作原理電力系統(tǒng)中中性點(diǎn)接地方式主要分為中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)不直接接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，由于沒有形成短路回路，流入接地點(diǎn)的電流是非故障相的電容電流之和， 該值不大， 且三相線電壓不變且對(duì)稱， 不必切除接地相，允許繼續(xù)運(yùn)行， 因此供電可靠性高， 但其它兩條完好相對(duì)地電壓升到線電壓，是正常時(shí)的 倍，因此絕緣水平要求高，增加絕緣費(fèi)用，對(duì)無線通訊有一定影響。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，除有中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還可以減少接地電流， 通過消弧線圈的感性補(bǔ)償，熄滅接地電弧， 但接地點(diǎn)的接地相容性電流為3 倍的未接地相電容電

2、流， 隨著網(wǎng)絡(luò)的延伸， 接地電流增大以致使接地電弧不能自行熄滅而引起弧光接地過電壓，甚至發(fā)展成系統(tǒng)性事故， 對(duì)無線通訊影響較大。該方式具有線路接地故障電流較小和自動(dòng)消除瞬時(shí)性接地故障的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)10 kV 配電網(wǎng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地時(shí)， 發(fā)生單相接地時(shí)， 其它兩完好相對(duì)地電壓不升高，因此絕緣水平要求低，可降低絕緣費(fèi)用，但短路電流大，要迅速切除故障部分，對(duì)繼電保護(hù)的要求高，從而供電可靠性差，對(duì)無線通訊影響不大。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地后的電路圖及相量圖見圖01，發(fā)生單相對(duì)地短路時(shí).短路點(diǎn)的電流DLC。電感電流補(bǔ)償電容電流的百分?jǐn)?shù)成為消弧線圈的補(bǔ)償度，用當(dāng)表示為，用表示

3、脫諧度。時(shí)，消弧線圈電感電流小于線路的電容電流，稱為欠補(bǔ)償；當(dāng)時(shí)，消弧線圈電感電流大于線路的電容電流，稱為過補(bǔ)償；當(dāng)時(shí)，消弧線圈電感電流與線路電容電流相互抵消，稱為全補(bǔ)償。通常采用過補(bǔ)償 5%10%，脫諧度為 。從發(fā)揮消弧線圈的作用上來看， 脫諧度的絕對(duì)值越小越好， 最好是處于全補(bǔ)償狀態(tài)，即調(diào)至諧振點(diǎn)上。 但是在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)， 小脫諧度的消弧線圈將產(chǎn)生各種諧振過電壓。 如當(dāng)消弧線圈處于全補(bǔ)償狀態(tài)時(shí)， 電網(wǎng)正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下其中性點(diǎn)位移電壓是未補(bǔ)償電網(wǎng)的 1025 倍，這就是通常所說的串聯(lián)諧振過電壓。除此之外，電網(wǎng)的各種操作（如大電機(jī)的投入，斷路器的非同期合閘等）都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓， 所以

4、電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)， 或發(fā)生單相接地故障以外的其它故障時(shí)，小脫諧度的消弧線圈給電網(wǎng)帶來的不是安全因素而是危害。 綜上所述，當(dāng)電網(wǎng)未發(fā)生單相接地故障時(shí)， 希望消弧線圈的脫諧度越 大越好，最好是退出運(yùn)行（消弧線圈退出運(yùn)行時(shí)，脫諧度為 1，脫諧度的范圍 -001 ）。（ a）電路圖（ b）相量圖圖 01 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地后的電路圖及相量圖二、消弧線圈的調(diào)諧方式及工作原理消弧線圈的作用是當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后， 提供電感電流， 補(bǔ)償接地電容電流，使接地電流減小， 也使得故障相接地電弧兩端的恢復(fù)電壓速度降低， 達(dá)到熄滅電弧的目的。消弧線圈早期采用人工調(diào)匝式固定補(bǔ)償，稱為固定補(bǔ)償系統(tǒng)。固定補(bǔ)償系統(tǒng)的工作

5、方式是將消弧線圈整定在過補(bǔ)償狀態(tài)。 之所以采用過補(bǔ)償一是當(dāng)系統(tǒng)處于全補(bǔ)償時(shí)會(huì)形成串聯(lián)諧振過電壓， 危及系統(tǒng)絕緣； 二是為了避免欠補(bǔ)償方式下運(yùn)行時(shí)，若部分線路停電檢修或系統(tǒng)頻率降低等原因都會(huì)使接地電流減少， 又可能變?yōu)橥耆a(bǔ)償， 使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過電壓。 而且當(dāng)處于全補(bǔ)償狀態(tài)時(shí)候， 消弧線圈留有一定的裕度， 即使電網(wǎng)發(fā)展使電容電流增加， 仍可以繼續(xù)使用。 但是這種裝置運(yùn)行在過補(bǔ)償狀態(tài)當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生了事故跳閘或重合等參數(shù)變化時(shí)脫諧度無法控制，以致往往運(yùn)行在不允許的脫諧度下， 造成中性點(diǎn)過電壓， 三相電壓對(duì)稱遭到破壞。可見固定補(bǔ)償方式很難適應(yīng)變動(dòng)比較頻繁的電網(wǎng)， 這種系統(tǒng)已逐漸不再使用。取代消弧線圈固定

6、補(bǔ)償方式的是跟蹤電網(wǎng)電容電流自動(dòng)調(diào)諧的裝置， 這類裝置又分為兩種 :（1）預(yù)調(diào)式。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)候，消弧線圈預(yù)先調(diào)節(jié)，等候在補(bǔ)償位置；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)候，消弧線圈零延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。 而且預(yù)調(diào)式一次設(shè)備部分電子元器件少， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠， 故障發(fā)生時(shí)候補(bǔ)償不依賴于二次電源。 如調(diào)匝式消弧線圈。（2）隨調(diào)式。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)候，消弧線圈遠(yuǎn)離補(bǔ)償位置；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)消弧線圈到補(bǔ)償位置，一般至少為 60ms，速度較慢而且一次設(shè)備部分電子元器件多， 影響可靠性，故障發(fā)生時(shí)補(bǔ)償要依賴于二次電源。如相控式消弧線圈，直流偏磁式消弧線圈，調(diào)容式消弧線圈等。三、消弧線圈電容電流的常見測(cè)量方法

7、電容電流的常見測(cè)量方法有最大位移電壓法、阻抗三角形法、相位調(diào)諧法、中性點(diǎn)位移電壓曲線法、實(shí)時(shí)測(cè)量法、變頻信號(hào)法、全狀態(tài)調(diào)諧法。（1）最大位移電壓法假設(shè)三相電源電壓對(duì)稱，大小為 U ，以 A 相電壓為參考相量，則由圖 2 的電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)下零序等值電路得中性點(diǎn)位移電壓 U0 的表達(dá)式= -式中 , 為各相對(duì)地電容的不對(duì)稱度， =- 為中性點(diǎn)未接入消弧線圈時(shí)電網(wǎng)的不對(duì)稱電壓， 為電網(wǎng)的脫諧度， 為電網(wǎng)的阻尼率， 3C 為三相對(duì)地總電容。當(dāng) v 0 時(shí)(Rg 系統(tǒng)的阻尼不變 ) ，中性點(diǎn)位移電壓最大。因此，根據(jù)中性點(diǎn)位移電壓的大小調(diào)節(jié)消弧線圈的電感值， 當(dāng)中性點(diǎn)位移電壓最大時(shí)， 單相接地故障點(diǎn)的殘

8、流 為最小。這種調(diào)節(jié)原理很簡(jiǎn)單， 但不能判斷電網(wǎng)的補(bǔ)償狀態(tài) （過補(bǔ) 欠補(bǔ)無法判斷） ，而且當(dāng)電網(wǎng)的參數(shù)發(fā)生變化后， 零序電壓也隨之改變， 需多次調(diào)節(jié)消弧線圈的電感值（從而找到中性點(diǎn)位移電壓的最大值），比較零序電壓測(cè)量值，才能確定調(diào)節(jié)方向。而且在最佳補(bǔ)償點(diǎn)附近區(qū)域， 零序電壓的幅值主要由電網(wǎng)的阻尼率決定，調(diào)節(jié)脫諧度對(duì)零序電壓幅值的影響很小， 自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置有時(shí)甚至無法尋蹤到最佳補(bǔ)償點(diǎn)，從而達(dá)不到完全補(bǔ)償電容電流的目的。 所以，單純采用零序電壓幅值來調(diào)節(jié)消弧線圈的方案是不完善的。(2) 阻抗三角形法這種調(diào)諧原理適用于消弧線圈串聯(lián)電阻的接地方式。 常應(yīng)用在有載開關(guān)調(diào)匝式消弧線圈的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置中，

9、無法連續(xù)調(diào)節(jié)電感量， 只能將裝置調(diào)整到離諧振點(diǎn)最近的分接頭處，調(diào)整精度受到影響。根據(jù)圖 3 所示的阻抗三角形關(guān)系，可由公式（2）、（ 3）、（ 4）求得脫諧度。阻抗三角形法為預(yù)調(diào)諧法， 即電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)進(jìn)行調(diào)諧， 而發(fā)生單相接地故障后不再調(diào)節(jié)。預(yù)調(diào)諧中為限制電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)位移電壓低于15相電壓，需在零序回路中串聯(lián)或并聯(lián)電阻，該電阻在發(fā)生接地故障后將被快速切除。(3) 相位調(diào)諧法為提高電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)自動(dòng)調(diào)諧的準(zhǔn)確性，在電網(wǎng)中一相對(duì)地附加一個(gè)小電容 C，以形成人為中性點(diǎn)位移電壓 U0。此時(shí)中性點(diǎn)位移電壓和接有 C的 A 相電壓 UA 之間存在如下關(guān)系：正常運(yùn)行 :式中 ,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相經(jīng)

10、過渡電阻為接入附加電容后電網(wǎng)的不對(duì)稱度。Rg 接地時(shí)（例如 A 相），中性點(diǎn)位移電壓U0 和故障相電壓UA 的關(guān)系為：故障狀態(tài) :其中,=1為故障狀態(tài)下電網(wǎng)的附加阻尼率，為故障電網(wǎng)的總阻尼率。由此可見，不論電網(wǎng)正常運(yùn)行還是故障運(yùn)行， 中性點(diǎn)位移電壓和相電壓的相位差角均反映了電網(wǎng)的脫諧狀態(tài) （故障時(shí)相角差為 0 時(shí)為脫諧狀態(tài)， 正常運(yùn)行時(shí)脫諧度為 0 時(shí)相角差最大） ，由此控制消弧線圈電感值的調(diào)節(jié)， 可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)諧。但是，這種對(duì)一相附加電容的相位法仍然存在問題， 它只能應(yīng)用在電網(wǎng)完全對(duì)稱，或三相不對(duì)稱，但有兩相電容值基本相同，C 且加在三相中電容值最大的一相上的情況。因此全面考慮后發(fā)現(xiàn)，

11、相位原則是不能用到實(shí)際系統(tǒng)中去的，若用于實(shí)際電網(wǎng)中， 在所謂的全補(bǔ)償處， 有時(shí)是嚴(yán)重偏離全補(bǔ)償點(diǎn)的， 會(huì)給系統(tǒng)造成相當(dāng)大的危險(xiǎn)。(4) 中性點(diǎn)位移電壓曲線法根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)等值電路（圖 1）可知：其中， 分別為消弧線圈電感值改變前后的中性點(diǎn)位移電壓和消弧線圈的零序電流。在遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)處， v>>d，有調(diào)整電感值從 L1 到 L2，計(jì)算得到三相對(duì)地電容公式為,，這種調(diào)節(jié)方法要求消弧線圈調(diào)節(jié)迅速，目前采用在連續(xù)可調(diào)的直流勵(lì)磁消弧線圈上。如計(jì)及電阻率 , 為消弧線圈改邊前后中性點(diǎn)電壓的相角差。 這種調(diào)諧方法常運(yùn)用在投切電容器組消弧線圈的自動(dòng)調(diào)諧裝置中。與前面幾種方法相比， 中性點(diǎn)位移電壓

12、曲線法， 在電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)下僅檢測(cè)電容電流，而消弧線圈工作在遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)處， 發(fā)生單相接地故障后瞬時(shí)調(diào)節(jié)消弧線圈至完全補(bǔ)償狀態(tài)。可見，中性點(diǎn)位移電壓曲線法無需串、并聯(lián)電阻，且能實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)電容電流的具體數(shù)值，從而定量地調(diào)節(jié)消弧線圈的脫諧度。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外消弧線圈的自動(dòng)調(diào)諧一般都采用了這種傳統(tǒng)方法， 但這種調(diào)諧法要求在測(cè)量電容電流過程中調(diào)節(jié)消弧線圈，使得消弧線圈動(dòng)作頻繁，壽命降低，響應(yīng)時(shí)間（從系統(tǒng)電容電流發(fā)生變化起， 至消弧線圈跟蹤調(diào)節(jié)到合適位置所需時(shí)間）勢(shì)必也不可能做到很短。再者，由于人為地改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來潛在威脅。因而這種調(diào)諧方法在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳。(5) 實(shí)時(shí)測(cè)量

13、法（進(jìn)一步調(diào)研 Uun 為系統(tǒng)線電壓， U0 為帶消弧線圈時(shí)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)中性點(diǎn)偏移電壓 ）在中性點(diǎn)位移電壓曲線法的基礎(chǔ)上，改進(jìn)而成實(shí)時(shí)測(cè)量法。 該算法首先需要用特殊的方法測(cè)量出系統(tǒng)不對(duì)稱電壓？，然后每隔一定時(shí)間測(cè)量一次電網(wǎng)的線電壓、中性點(diǎn)位移電壓和消弧線圈中的電流等參數(shù)，用式XL（ UunU0） I 0 計(jì)算電網(wǎng)的對(duì)地電抗（參見圖1）。這樣，便可得電網(wǎng)的實(shí)時(shí)接地電容電流。這一改進(jìn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以減少對(duì)消弧線圈的操作次數(shù)，所得電容電流值也比較準(zhǔn)確，跟蹤補(bǔ)償可直接到位。（ 6）變頻信號(hào)法當(dāng)中性點(diǎn)電壓較小時(shí)， 特別是在電纜電網(wǎng)中， 不對(duì)稱度很小的情況下， 要測(cè)量參數(shù)，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且測(cè)量結(jié)果難以準(zhǔn)

14、確。外加變頻信號(hào)法只需在電壓互感器的低壓端注入變頻電流信號(hào)， 找出系統(tǒng)諧振頻率即可， 不需對(duì)消弧線圈電感進(jìn)行試探性調(diào)整， 不需對(duì)消弧線圈的任何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量， 而且把測(cè)量回路從高壓側(cè)移到低壓側(cè)，更加安全方便。圖 4 注入信號(hào)等值回路中消弧線圈感抗與三相電容并聯(lián)。通過改變注入信號(hào)的頻率，使電感和電容發(fā)生并聯(lián)諧振，找到系統(tǒng)諧振頻率f 0，則：由式（ 8）可以直接通過系統(tǒng)諧振頻率計(jì)算脫諧度。對(duì)于具有多個(gè)消弧線圈的配電網(wǎng)， 只需選定一個(gè)消弧線圈向系統(tǒng)注入信號(hào)，測(cè)量系統(tǒng)諧振頻率， 在式（ 8）中取 I L 為系統(tǒng)所有消弧線圈的電感電流之和， 就可完成整個(gè)配電網(wǎng)脫諧度、電容電流的測(cè)量，無需通信配合。因?yàn)殡妷?/p>

15、信號(hào) U 包括高于被測(cè)電壓幾倍的噪聲信號(hào)，必須濾掉噪聲信號(hào)。 采用高階帶阻濾波器，其輸入輸出頻率特性如圖5。對(duì)于 50 Hz，U00。系統(tǒng)零序阻抗折算到電壓互感器二次側(cè)一般小于10，采用信號(hào)注入法測(cè)量電容電流，向系統(tǒng)注入的信號(hào)功率一般小于 20 W，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)， 注入信號(hào)電流源相對(duì)系統(tǒng)零序回路處于開路狀態(tài)， 不影響消弧線圈的熄弧效果。（7）全狀態(tài)調(diào)諧當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)， 雖然電網(wǎng)對(duì)地電壓不對(duì)稱，然而，電網(wǎng)的線電壓還是對(duì)稱的。按電業(yè)部門的規(guī)定，電網(wǎng)可以繼續(xù)運(yùn)行 12 h ，在這段時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)對(duì)地電容電流還會(huì)發(fā)生變化， 比如，有些支路退出或投入運(yùn)行。 消弧線圈的電感電

16、流在這種情況下， 若不能自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)對(duì)地電容電流的變化， 則接地點(diǎn)的電流將會(huì)增加， 達(dá)不到自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)哪康摹?為充分發(fā)揮消弧線圈的補(bǔ)償作用， 在電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)， 也必須實(shí)行自動(dòng)跟蹤調(diào)諧， 就是說，采用全狀態(tài)調(diào)諧。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)， 接地點(diǎn)是不可預(yù)知的， 電容電流、殘余電流不能直接測(cè)量。圖 6 中性點(diǎn)諧振接地的電網(wǎng)中， 當(dāng)線路 3 的 A 相發(fā)生永久性接地故障時(shí)，流過非故障線路，線路 1 和線路 2 的零序電流互感器的電流分別為， 3I 01 j3U 0C01、3I 02j3U 0C02，方向?yàn)槟妇€流向線路。 流過故障支路零序電流互感器的電流是所有非故障支路零序電流、 消弧線圈

17、電感電流和電阻電流之和， 其電流無功分量 3I 03 j3U 0 v（ C01C02）（ v 1）C03。當(dāng)過補(bǔ)償 v0 時(shí)，殘余零序電流 3I 03 為正，方向是由母線流向線路； 當(dāng) v0 時(shí)，則 3I 03j3U 0C03，方向由母線流向線路；當(dāng)欠補(bǔ)償 v0 時(shí)，殘余零序電流 3I 03 方向可正可負(fù)， v C03（C01C02 C03）時(shí)，由母線流向線路，而 C03（ C01C02C03） v 1 時(shí)，由線路流向母線。如果能保證流過故障支路零序電流互感器電流的無功分量為 3I 03，且在相位上超前 U0 90°的話， 就能保證消弧線圈工作在全補(bǔ)償狀態(tài)， 接地電流最小。 實(shí)現(xiàn)的方

18、法是：發(fā)生單相接地故障時(shí)， 由配合使用的微機(jī)接地選線保護(hù)裝置選出故障支路，并將故障支路告訴消弧線圈的自動(dòng)控制裝置， 自動(dòng)控制裝置讀取故障支路零序電流互感器電流值及零序電壓值，計(jì)算出 3I 03U0 的比值。當(dāng)電網(wǎng)非故障支路電容電流發(fā)生變化（包括有些支路投入或退出運(yùn)行）時(shí)，調(diào)節(jié)消弧線圈，改變電感電流，以保證流過故障支路零序電流互感器電流的無功分量與零序電壓值的比值始終為固定值 3I 03U0，而且零序電流的無功分量 3I 03 在相位上超前 U090°，這就可以保證消弧線圈工作在全補(bǔ)償狀態(tài)， 接地電流為最小。 該方法也完全適用單相非金屬性接地的情況。三、 消弧線圈的分類及各個(gè)工作原理（

19、 1）調(diào)匝式消弧線圈，調(diào)諧方式為預(yù)調(diào)式。調(diào)匝式消弧線圈采用有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)節(jié)電抗器的抽頭以改變電感值。這種消弧線圈一般可利用原有的人工調(diào)匝消弧線圈改造而成， 即采用有載調(diào)節(jié)開關(guān)改變工作繞組的匝數(shù)， 達(dá)到調(diào)節(jié)電感的目的。 它可以在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)， 通過實(shí)時(shí)測(cè)量流過消弧線圈電流的幅值和相位變化，計(jì)算出電網(wǎng)當(dāng)前方式下的對(duì)地電容電流，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的最小殘流值或失諧度， 由控制器調(diào)節(jié)有載調(diào)壓分接頭， 使之調(diào)節(jié)到所需要的補(bǔ)償檔位， 在發(fā)生接地故障后， 故障點(diǎn)的殘流可以被限制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：由于采用預(yù)調(diào)制使其對(duì)容性的補(bǔ)償在可視方面更具可靠性， 切其對(duì)容性電流的補(bǔ)償通過調(diào)檔方式實(shí)現(xiàn)也比較直觀易解；缺點(diǎn)：

20、不能平滑調(diào)節(jié)， 補(bǔ)償效果不能達(dá)到最佳狀態(tài)； 機(jī)械部分過多易出現(xiàn)機(jī)械故障，如：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)如不能迅速切開阻尼電阻則就會(huì)將其燒毀； 過度頻繁的調(diào)節(jié)檔位易導(dǎo)致有載開關(guān)卡死、燒毀電機(jī)。（ 2）調(diào)容式消弧線圈調(diào)容式消弧線圈是二次調(diào)節(jié)消弧線圈， 消弧線圈本體由主繞組、 二次繞組組成。二次繞組連接電容調(diào)節(jié)柜。由 45 組真空接觸器控制投切二次調(diào)節(jié)電容器，當(dāng)二次電容器全部斷開時(shí)， 主繞組感抗最小， 電感電流最大， 二次繞組有電容器接入后，根據(jù)阻抗折算原理， 相當(dāng)于主繞組兩端并接了相同功率的電容， 使主繞組電感電流減小。 因而，通過調(diào)節(jié)二次電容的容量即可控制主繞組的感抗及電感電流的大小。調(diào)容式消弧線圈在繞組

21、的二次側(cè)并聯(lián)若干組用真空開關(guān)或晶閘管通斷的電容器，用來調(diào)節(jié)二次側(cè)電容的容抗值， 以達(dá)到減小一次側(cè)電感電流的要求。 電容值的大小及組數(shù)有多種不同排列組合，以滿足調(diào)節(jié)范圍和精度的要求?；诰чl管的投切電容式消弧線圈結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示， 圖中的 R 為消弧線圈阻尼電阻， K 為阻尼電阻控制接觸器的觸點(diǎn)， L1 為消弧線圈的一次繞組 （電感）， L2 為消弧線圈的二次繞組（電感）， C1C5二次側(cè)調(diào)節(jié)電容器， S1S5為調(diào)節(jié)控制晶閘管。顯然，通過多組晶閘管（也可以采用交流接觸器的觸點(diǎn)）的通斷可以實(shí)現(xiàn)不同電容器的組合。當(dāng)二次側(cè)的電容器全部斷開時(shí)， 消弧線圈一次繞組感抗最小， 可提供的電感電流最大；二次

22、繞組有電容器接入后根據(jù)阻抗折算原理， 相當(dāng)于一次繞組兩端并聯(lián)了相同功率的電容， 使消弧線圈電感電流下降。 因而，通過調(diào)節(jié)二次側(cè)電容器的容量即可控制消弧線圈一次繞組的感抗及電感電流的大小。由于電網(wǎng)電容電流的大小不同， 補(bǔ)償精度要求不一樣， 所以消弧線圈的調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)精度也不同，在選擇電容器容量時(shí)要根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于圖 5 中的 5 組電容器，電容器值可以根據(jù)二進(jìn)制組合原理進(jìn)行配置，即：C1：C2：C3： C4：C5=1：2：4：8：16可見 5 組電容器可實(shí)現(xiàn) 32 種組合方案，通過控制晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷將產(chǎn)生 32 種方案，即消弧線圈分為 32 檔。每檔的調(diào)節(jié)量取決于電容器 C1，C

23、1 值選的越小，則級(jí)差電流越小，但相應(yīng)的消弧線圈的補(bǔ)償范圍也越小。若設(shè)電容 C1 的容量為 QC1，二次繞組輸出電壓為 U2，則可得級(jí)差電流 IC為：I CQC1U 2該類型消弧線圈的容量是消弧線圈電感的容量與所有并聯(lián)電容器的容量之和，可見容量比較大， 接地變壓器的容量也要增大， 占用的設(shè)備也比較多。 但是，如果變電所原來就有老式的消弧線圈， 再投入一定得電容器組合電容器的投切控制裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電兩單相接地電容電流的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償功能，該方案是可行的。采用晶閘管投切電容器的消弧線圈控制簡(jiǎn)單、 速度快。但同樣不能實(shí)現(xiàn)電感的連續(xù)調(diào)節(jié)， 特別是當(dāng)電網(wǎng)單相接地電容電流較大時(shí)， 精度較低， 無法達(dá)到最佳補(bǔ)償。另外，由于需要較多的電容器和附加設(shè)備，造價(jià)高。（3）直流偏磁式消弧線圈，調(diào)諧方式為隨調(diào)式。該裝置的消弧線圈是利用外加直流勵(lì)磁電流， 改變鐵芯的磁阻從而達(dá)到改變消弧線圈電抗值的目的。 在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)不施加勵(lì)磁電流， 將消弧線圈調(diào)整到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)的狀態(tài)，