消弧線圈在日常運(yùn)行維護(hù)中的問題及處理

一、 接地系統(tǒng)分類。

21ic智能電網(wǎng)：中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) (包括經(jīng)小阻抗接地的系統(tǒng))發(fā)生單相接地故障時，接地短路電流很大，所以這種系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，當(dāng)某一相發(fā)生接地故障時，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往比負(fù)荷電流小得多，所以這種系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)。

大電流接地系統(tǒng)與小電流接地系統(tǒng)的劃分標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)系統(tǒng)的零序電抗Xo與正序電抗X1的比值X0/X1。我國規(guī)定:凡是XoIX1-4一5的系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng)，XaIX, >4一5的系統(tǒng)則屬于小接地電流系統(tǒng)。

二、 消弧線圈介紹。

消弧線圈是一種帶鐵芯的電感線圈，應(yīng)用在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，當(dāng)線路發(fā)生短路接地時，電流在30A以上的情況下，放電間隙產(chǎn)生的電壓會升高2.5-3倍的線電壓，當(dāng)變壓器中性點(diǎn)加裝消弧線圈后，放電處電壓在電感線圈阻尼作用下，得不到升高，從而減小了放電電流的大小，電流減小了，野就起到了消弧的作用。

三、 消弧線圈安裝位置。

消弧線圈既不接在高壓側(cè)，也不接在低壓側(cè)，應(yīng)該說是接在“本級電壓側(cè)”，也就是說，35KV的消弧線圈就接在35KV側(cè)，10KV的消弧線圈就接在10KV側(cè)，6KV的消弧線圈就接在6KV側(cè);35KV的消弧線圈解決不了10KV側(cè)的問題。

消弧線圈一般接在電源變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)上;若電源變壓器二次側(cè)繞組為星型接線，則消弧線圈直接接在中性點(diǎn)上;若電源變壓器二次側(cè)繞組為角型接線，沒有中性點(diǎn)，則消弧線圈不能直接接在中性點(diǎn)上，由此發(fā)明了“接地變壓器”，人為制造出一個“中性點(diǎn)”然后再將消弧線圈接在接地變壓器造成的中性點(diǎn)上。

四、 消弧線圈補(bǔ)償分類及運(yùn)行方式。

(一)、補(bǔ)償分類

中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈的目的是利用消弧線圈的感性電流補(bǔ)償接地故障的容性電流，使接地故障電流減少。通常這種補(bǔ)償有三種不同的運(yùn)行方式，即欠補(bǔ)償、全補(bǔ)償和過補(bǔ)償。

(l)欠補(bǔ)償。補(bǔ)償后電感電流小于電容電流，或者說補(bǔ)償?shù)母锌箇L 大于線路容抗1/3wC，電網(wǎng)以欠補(bǔ)償?shù)姆绞?a class="contentlabel" href="http://www.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/運(yùn)行">運(yùn)行。

(2)過補(bǔ)償。補(bǔ)償后電感電流大于電容電流，或者說補(bǔ)償?shù)母锌箇L 小于線路容抗I /3 wCo，電網(wǎng)以過補(bǔ)償?shù)姆绞竭\(yùn)行。

(3)全補(bǔ)償。補(bǔ)償后電感電流等于電容電流，或者說補(bǔ)償?shù)母锌箇L等于線路容抗l/3wCo，電網(wǎng)以全補(bǔ)償?shù)姆绞竭\(yùn)行。

(二)、運(yùn)行方式，

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)普遍采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式。

若中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)采用全補(bǔ)償，則無論不對稱電壓的大小如何，都將因發(fā)生串聯(lián)共振而使消弧線圈感受到很高的電壓。因此要避免全補(bǔ)償方式，而采用過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償方式。但實(shí)際上一般都采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式，其主要原因如下:

(1)欠補(bǔ)償電網(wǎng)發(fā)生故障時，容易出現(xiàn)數(shù)值很大的過電壓。例如，當(dāng)電網(wǎng)中因故障或其他原因而切除部分線路后，在欠補(bǔ)償電網(wǎng)中就可能形成全補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式而造成串聯(lián)諧振，從而引起很高的中性點(diǎn)位移電壓與過電壓，在欠補(bǔ)償電網(wǎng)中也會出現(xiàn)很大的中性點(diǎn)位移而危及絕緣。只要采用欠補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式，這一缺點(diǎn)是無法避免的。

(2)欠補(bǔ)償電網(wǎng)在正常運(yùn)行時，如果三相不對稱度較大，還有可能出現(xiàn)數(shù)值很大的鐵磁諧振過電壓。這種過電壓是因欠補(bǔ)償?shù)南【€圈 (它的.L > 1/.Co)和線路電容3C。發(fā)生鐵磁諧振而引起。如采用過補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式，就不會出現(xiàn)這種鐵磁諧振現(xiàn)象。

(3)電力系統(tǒng)往往是不斷發(fā)展和擴(kuò)大的，電網(wǎng)的對地電容亦將隨之增大。如果采用過補(bǔ)償，原裝的消弧線圈仍可以使用一段時期，至多由過補(bǔ)償轉(zhuǎn)變?yōu)榍费a(bǔ)償運(yùn)行;但如果原來就采用欠補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式，則系統(tǒng)一有發(fā)展就必須立即增加補(bǔ)償容量。

(4)由于過補(bǔ)償時流過接地點(diǎn)的是電感電流，熄弧后故障相電壓恢復(fù)速度較慢，因而接地電弧不易重燃。

(5)采用過補(bǔ)償時，系統(tǒng)頻率的降低只是使過補(bǔ)償度暫時增大，這在正常運(yùn)行時是毫無問題的;如果采用欠補(bǔ)償，系統(tǒng)頻率的降低將使之接近于全補(bǔ)償，從而引起中性點(diǎn)位移電壓的增大。

(三)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地具有以下特征：

(1) 同中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)一樣，故障相對地電壓為零，非故障相對地電壓升高至線電壓，出現(xiàn)零序電壓，其大于等于電網(wǎng)正常運(yùn)行時的相電壓，同時也有零序電流。

(2) 消弧線圈兩瑞的電壓為零序電壓，消弧線圈的電流IL通過接地故障點(diǎn)和故障線路的故障相，但不通過非故障線路。

(3)若系統(tǒng)采用完全補(bǔ)償方式，則系統(tǒng)故障線路和非故障線路的零序電流都是本身的對地電容電流，電容電流的方向均為母線指向線路，因此無法利用穩(wěn)態(tài)電流的大小和方向來判別故障。

(4)當(dāng)系統(tǒng)采用過補(bǔ)償方式時，流過故障線路的零序電流等于本線路對地電容電流和接地點(diǎn)殘余電流之和，其方向和非故障線路的零序電流一樣，仍然是由母線指向線路，且相位一致，因此也無法利用方向的不同來判別故障線路和非故障線路。

五、 消弧線圈的維護(hù)操作及運(yùn)行中發(fā)生故障及處理

(一)、維護(hù)操作規(guī)定：

1、消弧線圈裝置運(yùn)行中從一臺變壓器的中性點(diǎn)切換到另一臺時，必須先將消弧線圈斷開后再切換。不得將兩臺變壓器的中性點(diǎn)同時接到一臺消弧線圈上。

2、主變壓器和消弧線圈裝置一起停電時，應(yīng)先拉開消弧線圈的隔離開關(guān)，再停主變，送電時相反。

3、系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，禁止操作或手動調(diào)節(jié)該段母線上的消弧線圈，有人值守變電站應(yīng)監(jiān)視并記錄下列數(shù)據(jù)：

1). 接地變壓器和消弧線圈運(yùn)行情況。

2). 阻尼電阻箱運(yùn)行情況。

3). 微機(jī)調(diào)諧器顯示參數(shù)：電容電流、殘流、脫諧度、中性點(diǎn)電壓和電流、分接開關(guān)檔位和分接開關(guān)動作次數(shù)等。

4). 單相接地開始時間和結(jié)束時間。

5). 單相接地線路及單相接地原因。

6). 天氣狀況。

4、裝置參數(shù)設(shè)定后應(yīng)作記錄，記錄設(shè)定時間、設(shè)定值等，以便分析、查詢。

5、若巡視中發(fā)現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)向調(diào)度和上級主管部門匯報。

1). 消弧線圈在最高檔位運(yùn)行，過補(bǔ)償情況下，而此時脫諧度大于5%(說明消弧線圈總?cè)萘吭６群苄』驔]有裕度)。

2). 中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。

3). 消弧線圈、阻尼電阻箱、接地變壓器有異常響聲。

6、手動調(diào)匝消弧線圈切換分接頭的操作規(guī)定

1). 按當(dāng)值調(diào)度員下達(dá)的分接頭位置切換消弧線圈分接頭。

2). 切換分接頭前，應(yīng)確認(rèn)系統(tǒng)中沒有接地故障，再用隔離開關(guān)斷開消弧線圈，裝設(shè)好接地線后，才可切換分接頭，并測量直流電阻。

3). 切換分接頭后，應(yīng)檢查消弧線圈導(dǎo)通情況，合格后方可將消弧線圈投入運(yùn)行。

7、新設(shè)備沖擊次數(shù)規(guī)定如下：變壓器、消弧線圈、電抗器：5次。大修后設(shè)備沖擊次數(shù)規(guī)定如下：更換了線圈的電力變壓器(電抗器、消弧線圈)3次

8、有下列情況之一時，禁止拉合消弧線圈與中性點(diǎn)之間的單相隔離開關(guān)：

1).系統(tǒng)有單相接地現(xiàn)象出現(xiàn)，已聽到消弧線圈的嗡嗡聲。

2).中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。

(二)消弧線圈故障及處理

運(yùn)行中常遇到得故障：

1. 設(shè)備漏油，從油位指示器中看不到油位。

2. 設(shè)備內(nèi)部有放電聲響。

3. 一次導(dǎo)流部分接觸不良，引起發(fā)熱變色。

4. 設(shè)備嚴(yán)重放電或瓷質(zhì)部分有明顯裂紋。

5. 絕緣污穢嚴(yán)重，存在污閃可能。

6. 阻尼電阻發(fā)熱、燒毀或接地變壓器溫度異常升高。

7. 設(shè)備的試驗(yàn)、油化驗(yàn)等主要指標(biāo)超過相關(guān)規(guī)定，由試驗(yàn)人員判定不能繼續(xù)運(yùn)行。

8. 消弧線圈本體或接地變壓器外殼鼓包或開裂。

9. 紅外測量設(shè)備內(nèi)部異常發(fā)熱。

10. 工作、保護(hù)接地失效。

11. 瓷質(zhì)部分有掉瓷現(xiàn)象，不影響繼續(xù)運(yùn)行。

12. 充油設(shè)備油中有微量水分，游離碳呈淡黑色。

13.二次回路絕緣下降，但不超過30%者。

14. 若消弧線圈在最大補(bǔ)償電流檔位運(yùn)行，而此時脫諧度大于5%。

15. 中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。

消弧線圈故障時的處理：

1.中性點(diǎn)位移電壓在相電壓額定值的15%～30%之間，允許運(yùn)行時間不超過1小時。

2.中性點(diǎn)位移電壓在相電壓額定值的30%～100%之間，允許在事故時限內(nèi)運(yùn)行。

3.發(fā)生單相接地必須及時排除，接地時限一般不超過2小時。

發(fā)現(xiàn)消弧線圈、接地變壓器、阻尼電阻發(fā)生下列情況之一時應(yīng)立即停運(yùn)。

1)正常運(yùn)行情況下，聲響明顯增大，內(nèi)部有爆裂聲。

2)嚴(yán)重漏油或噴油，使油面下降到低于油位計的指示限度。

3)套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象。

4)冒煙著火。

5)附近的設(shè)備著火、爆炸或發(fā)生其他情況，對成套裝置構(gòu)成嚴(yán)重威脅時。

6)當(dāng)發(fā)生危及成套裝置安全的故障，而有關(guān)的保護(hù)裝置拒動時。

六、 結(jié)束語。

消弧線圈是變電運(yùn)行人員日常維護(hù)、操作的一次設(shè)備，在日常工作中由于操作少、平時帶點(diǎn)而維護(hù)較少。本文對消弧線圈的原理、應(yīng)用、故障及處理進(jìn)行綜合探討。對廣大運(yùn)行人員增加了解有一定幫助。