消弧線圈在日常運行維護(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上;若電源變壓器二次側(cè)繞組為角型接線，沒有中性點，則消弧線圈不能直接接在中性點上，由此發(fā)明了“接地變壓器”，人為制造出一個“中性點”然后再將消弧線圈接在接地變壓器造成的中性點上。

四、 消弧線圈補(bǔ)償分類及運行方式。

(一)、補(bǔ)償分類

中性點裝設(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.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/運行">運行。

(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\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\行。

(二)、運行方式，

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

若中性點經(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。但實際上一般都采用過補(bǔ)償運行方式，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\行方式而造成串聯(lián)諧振，從而引起很高的中性點位移電壓與過電壓，在欠補(bǔ)償電網(wǎng)中也會出現(xiàn)很大的中性點位移而危及絕緣。只要采用欠補(bǔ)償?shù)倪\行方式，這一缺點是無法避免的。

(2)欠補(bǔ)償電網(wǎng)在正常運行時，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\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)償運行;但如果原來就采用欠補(bǔ)償?shù)倪\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，從而引起中性點位移電壓的增大。

(三)、中性點經(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、消弧線圈裝置運行中從一臺變壓器的中性點切換到另一臺時，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行情況。

2). 阻尼電阻箱運行情況。

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).中性點位移電壓大于15%相電壓。

(二)消弧線圈故障及處理

運行中常遇到得故障：

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、油化驗等主要指標(biāo)超過相關(guān)規(guī)定，由試驗人員判定不能繼續(xù)運行。

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)償電流檔位運行，而此時脫諧度大于5%。

15. 中性點位移電壓大于15%相電壓。

消弧線圈故障時的處理：

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

2.中性點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。

1)正常運行情況下，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。對廣大運行人員增加了解有一定幫助。