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10kV系统中性点接地补偿装置

发布时间：2017-08-16

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发布者：未知

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襄阳源创电气有限公司小王告诉我们：我国10kV系统大多数都采用中性点不接地系统。随着10kV系统规模的扩大和电缆应用的普及，单相接地电容电流逐渐增大。根据实际运行经验，单相接地是电网的主要故障形式。10kV系统单相接地电容电流大于10A时，电弧便有可能不会自行熄灭，并极易发展为相间短路故障，当单相接地为间歇性弧光接地时，会引起幅值很高的弧光过电压，很容易击穿系统内绝缘较薄弱的设备，引发严重的事故。

新部颁标准(DL/T620 1997)规定：10kV系统(含架空线路)单相接地故障电流大于10A而又需要在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地方式。

1　自动调谐消弧线圈接地补偿装置

多年来，中性点经消弧线圈接地的方式在我国10kV 配电网上得到了广泛的应用。但大多数采用的是手动调节式的消弧线圈接地补偿装置，这种装置的主要缺陷是：

(1) 调节不方便，需要装置退出运行才能调节，不能随着电网参数变化而自动调整到最佳补偿状态，运行人员判断困难、操作复杂、补偿精度低。

(2) 脱谐度难于控制，只能运行在过补偿状态，不能欠补偿。因为在欠补偿状态下运行若遇到10kV线路故障等切除线路时，易产生严重的谐振过电压，危及设备的绝缘。

自动调谐消弧线圈接地补偿装置是靠自动控制器，根据电网电容量的变化控制有载调节开关来改变消弧线圈电感，使接地电容电流得到电感电流的有效补偿的。这种装置能够自动跟踪电网参数调整补偿电流值，并具有较好的限制过电压措施。这种补偿方式实质上是一种预补偿，在系统发生接地故障前，消弧线圈即已调整到最佳的补偿状态。因此，中性点经消弧线圈接地应尽量选用自动调谐式。

自动调谐消弧线圈接地补偿装置(见图1)的主要设备有接地变压器、消弧线圈、阻尼电阻、有载调节开关及自动控制器，正确选择这些设备的技术参数是保证该装置高效、可靠和经济运行的关键。

2　消弧线圈的选择

从已有的技术方案来看，消弧线圈调节电流的方式可分三类：(1)采用有载(对自动调节方式而言)调节开关调节消弧线圈的匝数，即调匝式，非连续调节；(2)可调铁芯气隙式，理论上可连续调节；(3)直流偏磁式，可连续调节。目前，调匝式产品较为成熟、可靠性高、运行经验多，技术性能比较先进，国内外绝大多数补偿装置都采用这种方式，故宜优先选用。

(1) 消弧线圈容量的确定。

应主要根据系统单相接地故障时电容电流的大小来确定，并应留一定裕度，以适应系统今后的发展和满足设备裕度的要求等。消弧线圈的容量可按下式确定：

Q=1.35Ic

式中Q——消弧线圈的容量kVA

Un——系统标称电压kV

Ic—对地电容电流A，对于改造工程，Ic应以实测值为依据；对于新建工程，则应根据10kV配电网络的规划、设计资料进行计算。

(2)　消弧线圈分接头数量的选择。

消弧线圈分接头数越多，调节精度越好，但设备就越复杂。分接头数量决定装置可以达到的最小脱谐度。脱谐度(用υ表示)不仅影响单相接地弧道中的残流(用Ig表示，部颁标准规定：Ig不宜大于10A)，还影响恢复电压的上升速度，成为影响灭弧的重要因素。

υ=　×100%

不计残流中的高次谐波分量时，残流值可按下式计算：

Ig=Ic

式中Ic——对地电容电流

IL——消弧线圈电感电流

d——系统的不对称度

根据要求的脱谐度，可以按下式计算消弧线圈必要的分接头数量N。消弧线圈两相邻分接头对应的电流为In+1和In，两者应遵循In+1-In≤2υIn的关系，设Imax与Imin分别为消弧线圈调节电流范围的上下限，则：Imax=Imin (1+2υ) N-1因此可以得出：

N=1+

脱谐度数值的选取应适当。一方面，脱谐度的减小不仅能减小单相接地弧道中的残流，还可以降低恢复电压的上升速度，从这一角度来看，脱谐度越小越好；但另一方面，脱谐度的减小会使消弧线圈分接头数量增多，增加设备的复杂程度，还会使有载调节开关频繁动作，降低设备运行的可靠性。

运行经验表明，脱谐度不大于5%就能很好地灭弧、维持较理想的残余电流和恢复电压的上升速度。

源于科技，创新不止。襄阳源创电气有限公司电话：13508662630.

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