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自动跟踪消弧选线成套装置技术交流唐山东唐电器设备有限公司欢迎来电咨询于立安18832522183主流消弧线圈的特点介绍消弧线圈的工作原理分析成套装置的组成、投运、运行及维护试验关于消弧线圈技术标书的建议自动跟踪消弧选线成套装置技术交流主流消弧线圈特点介绍调匝式消弧线圈调容式消弧线圈高短路阻抗变压器式（相控式）优点：可靠性极高。在系统正常运行时计算并跟踪到补偿位置，档位为机械保持，断电影响小。残流稳定时间短。即接地发生到稳定输出补偿感流的时间，只受系统本身特性的影响，一般在几十到一百毫秒之间。不易发生危险的位移电压。虽然运行在补偿状态会在一定程度上放大系统的不对称电压，但是由于阻尼电阻的存在，无论过补偿、全补偿还是欠补偿运行，都不会产生危险的位移电压。调匝式缺点：调节级数少，目前最大为25档。调节范围小，一般为30～100%。调档速度慢，约十秒/档。调匝式优点：可靠性高。在系统正常运行时计算并跟踪到补偿位置。残流稳定时间短。同调匝式相同。不易发生危险的位移电压。同调匝式。调节级数多，最大为32×2档。调节范围大，0～100%。调档速度快，40毫秒/档。调容式缺点：抑制谐波能力差，但谐波含量小于相控式（高短路阻抗变压器式）。电容会衰减。——但不会影响跟踪补偿。调容式相控式即高短路阻抗变压器式优点：随调式，不需要阻尼电阻。无级调节。调节范围大，0～100%。相控式缺点：谐波含量大，需要配备滤波箱。滤波器的电容一旦衰减（刚投入时是在出厂前调好的，两三年后就有问题啦），Q值急剧下降，谐波将非常大，在盐城试验时，每次谐波分量都很大，远高于调容式。设备一直运行在满载状态，发热严重，需要配备风扇可靠性可想而知。福建发生过设备冒烟现象。计算时需要调节相角，一旦有失误极易常产生谐振过电压。实际上过电压崩坏PT的事多次发生。厂家解释为PT质量问题，但用户并不同意。福建、上海等地已明文规定不采用相控式线圈。残流稳定时间长。接地发生后，装置检测单元检测到接地的时间、控制器向执行机构发出进入设定补偿状态的命令的时间、执行机构接受命令后动作到位的时间、装置由开始输出补偿电流到残流稳定所需过渡过程的时间。一般不会少于100毫秒，甚至会到700毫秒以上。相控式可控硅调感式研制，研究出了一种综合调匝式、调感式优点的新一代快速无级连续可控硅调感式消弧线圈。目前已经取得成功并在多个变电站使用。可控硅调感式优点：可控硅调感式消弧线圈吸取了调匝式、调感式消弧线圈的优点，采用粗调细调结合的方式。粗调采用有级控制，细调采用可控硅调节。既保留了调匝式的高可靠性，又实现了无级调节。当系统发生较小变化时，只需调节可控硅角度不需要调节档位，大大减少有载开关动作次数。失电时粗调部分可以保持。可控硅低压调节，安全可靠。可控硅调感式缺点：成本增加。相当于额外增加了一只电抗器和一组可控硅。不能实现从零起调。跟踪补偿运行方式预调方式:在正常运行时，根据测量的系统电容电流将消弧线圈调节到残流最小的合适位置，接地后不进行调节。优点：系统接地后无需进行跟踪调节，因而无额外跟踪调节时间，可即时输出补偿电流。缺点：需装设阻尼电阻。随调方式：在正常运行时将消弧线圈调至远离谐振点位置，发生故障时将消弧线圈调节至合适位置。优点：不需装设阻尼电阻。缺点：接地后需经一定时间延时方可输出额定补偿电流。系统进行试探性调节计算时易引起串联谐振过电压。跟踪补偿运行方式消弧线圈工作原理分析消弧线圈接地系统分析消弧线圈工作原理（容流计算）接地选线方法系统电容电流的测算消弧线圈的容量LRiLiCEO串联谐振电路iR串联谐振电路的特点：(1)XL=XC，故回路总阻抗Z=√R2+(XL-XC)=R这时阻抗最小，电路呈电阻性；(2)电压E0不变时，电路中电流为最大值I=E0/R；(3)在谐振接地系统中，位移电压U0=UL+UR=(XL+R)*I0结论：改变阻尼电阻R的阻值将会控制位移电压的大小。谐振接地电力网的正常运行消弧线圈接地系统分析控制装置根据检测到的位移电压的大小，将自动调整残流控制值，保证系统运行在满足位移电压要求的同时，运行在残流最小的状态。谐振接地电力网的正常运行消弧线圈接地系统分析并联谐振电路的特点：(1)电路呈电阻性，回路阻抗为最大值：Z0=L/(RC)；(2)回路电流最小值I0=U/Z0=URC/L；结论：阻尼电阻越大，通过接地点的电流就越大，越不利于灭弧。因此，（1）在满足位移电压要求的前提下，阻值应适当减小。（2）接地后，短接阻尼电阻的速度越快越好。谐振接地电力网的单相接地RiLLiRG并联谐振电路iCUx消弧线圈接地系统分析谐振接地电力网的单相接地可控硅短接采用独创的无源动态自触发技术，不需要电源，不需要二次控制电路，实时进行投入和切除阻尼电阻。（1）发生接地时切除阻尼电阻的延时时间为零，对消弧的影响为零；（2）接地消失后零序电压的第一个过零点之前阻尼电阻就会投入，彻底避免谐振过电压。消弧线圈接地系统分析通过二次回路投切阻尼电阻的弊病1.有可能在发生接地时不能可靠触发，从而造成阻尼电阻烧毁；2.接地消失时需要二次回路的判断，有可能判断失误，造成可控硅没有及时切断，造成接地消失后又发生谐振过电压。消弧线圈接地系统分析谐振接地电力网的一个重要概念脱谐度脱谐度又称失谐度是指残流Iδ中的无功分量（IC-IL）与补偿电网的电容电流IC之比，即ν=（IC-IL）/IC，其符号的正负和数值的大小表示电流谐振等值回路的不同工作状态和偏离谐振（或距离谐振点的远近）的程度。（1）全补偿（ν=0）当电流谐振回路恰好在谐振点工作时，IC=IL，电容电流与电感电流大小相等，方向相反，彼此完全抵消，故Iδ=IR，残流中仅含有有功分量，不仅其值最小，且其相位与零序性质的中性点位移电压U0同相。（2）欠补偿（ν0）。当电流谐振回路在欠补偿状态下工作时，因ν0，ICIL，此时Iδ中不仅含有有功分量，同时含有容性无功电流分量，其相位超前于U0。（3）过补偿（ν0）。当电流谐振回路在过补偿状态下工作时，因ν0，ICIL，此时Iδ中主要为感性无功电流分量，，其相位滞后于U0。消弧线圈接地系统分析谐振接地电力网的跟踪控制标准因为消弧线圈的临界息弧值取决于系统的电容电流值，因此应以残流作为跟踪控制的标准。脱谐度是个相对值，同样的脱谐度对应于不同的电容电流时，残流大小时不同的。因此有的厂家以脱谐度作为跟踪控制标准是不合理的，尤其是在系统电容电流较大的情况。消弧线圈接地系统分析未投消弧线圈时接地消失后电压波形消弧线圈对电压恢复的影响投入消弧线圈时接地消失后电压波形消弧线圈对电压恢复的影响消弧线圈的工作原理——谐振系统接地容流的在线计算位移电压法实时测量法消弧线圈工作原理XLEOXCIoUo假定E0，XC不会突变，消弧线圈位于1档时回路方程：E0=I01*XL1+I01*XC消弧线圈调至2档时回路方程：E0=I02*XL2+I02*XC于是可解得系统容抗值：XC=(I02*XL2–I01*XL1)/(I01–I02)系统接地容流：IC=U相/XC注：式中的量都是向量。位移电压法原理位移电压法位移电压法的特点位移电压法的基础是在测量时必须对消弧线圈进行调档操作，因此：计算准确，精度高。消弧线圈频繁调档，调节开关的使用寿命降低；受调节开关固有动作时间的影响，测量周期较长。位移电压法实时测量法原理实时测量法上电时采用位移电压法测量出系统对地容抗XC;将(2)式中的参数I02、XL2和XC存储记忆；在下个测量周期到来时，可得到回路电压方程：E0=I0XL2+I0XC1（3）设系统不平衡电压不变，则（3）=(2)：I0XL2+I0XC1=I02XL2+I02XC，推导得：XC1=（I02XL2+I02XC-I0XL2）为避免误差，每次跟踪调档后用位移电压法计算XC并将新值存储记忆。系统的不平衡电压E0是在不停变化的，每次跟踪调档后都进行位移法计算，并用最新的计算结果刷新保存的XC的值，同时在E0发生较大变化时，也会启动位移法计算，确保系统容流计算的准确性。计算速度快，可达到每秒刷新一次；基本上避免了因计算容流而引起的调档。在正常运行的情况下，系统不平衡电压E0不会有很大波动，也就不需要专门进行计算调档了。实时测量法特点实时测量法中性点不接地系统的选线群体比幅法群体比相法消弧线圈接地系统的选线五次谐波比幅法五次谐波比相法基波有功功率法信号注入法残流增量法并联中电阻法接地选线方法在中性点不接地系统中，故障线路零序电流为其它非故障线路电容电流之和，非故障线路零序电流为自身电流。因此，零序电流幅值最大的就是接地线路。群体比幅法故障线路零序电流方向为从支路流向母线；非故障线路则是从母线流向支路。根据各线路的零序电流相位就可以选出故障线路。对零序CT极性一致性要求高。群体比相法消弧线圈对谐波影响较小，可以认为在接地故障时，零序电流的五次谐波分量的幅值、相位规律不受影响。可以通过五次谐波比幅法、五次谐波比相法选出故障线路。谐波含量小；变化无规律；经CT、PT传输后失真。准确率较低。五次谐波法接地线路零序功率中包含消弧线圈和接地变压器的有功损耗、系统其它线路的有功损耗，其数值远大于非接地线路有功功率，判断有功功率最大者为接地线路。为避免接地起始阶段过渡过程影响，一般延时数秒采样。基波有功功率法消弧线圈电流只流过接地线路，不流过非接地线路。接地后采集测量各线路零序电流存储，控制消弧线圈调档；再采集测量各线路零序电流；同线路调档前后零序电流相减，增量最大者为接地线路。残流增量法并联中电阻选线原理图并联中电阻法对于瞬时性单相接地，预先调节消弧线圈的零延时补偿，将消除故障。对于永久接地经一定延时后投入电阻，利用电阻产生的20-50A附加电流采用残流增量法和有功法相互校验进行选线。对系统有一定的冲击。并联中电阻法并联中电阻选线方法道理与残流增量法基本相同。不同点有两处。增量电流相位不同：并联电阻法附加的残流增量是阻性电流；残流增量法的增量电流是容性电流。增量电流大小不同：并联电阻产生的增量为40A左右；而残流增量法只有2~3A。残流增量法与并联中电阻法对接地现象的分析——关于接地时刻峰值位置49%中值位置32%零值位置19%关于接地时刻下升中值位置上升中值位置峰值位置零值位置现场实录波形37次接地录波图统计结果：复杂的接地复杂的接地现象（1）C相接地引起复杂接地过程复杂的接地复杂的接地现象（2）补偿电网的C相间歇性接地复杂的接地复杂的接地现象（3）高阻接地复杂的接地接地现象（4）稳定的金属性接地复杂的接地直接法偏置电容法中性点外加电容法估算法电容电流测量仪系统电容电流的测算测量原理图PT1VAUNUUCUBV2ULCBARDGK6-10kV母线AGKGKDL直接法测量原理在变电站电压母线上（6-10KV）任意一人为造成系统单相接地，通过电流互感器直接测量接地零序电流，其值就是系统电容电流。直接法测量原理图PTGKRDAUBUCUUNLUAV12VDLGKGK6-10kV母线ABC偏值电容法测量原理在变电站被电压母线上（6-10KV）任意一相对地接一只已知电容器Cｆ（Cｆ的选取视估算系统电容电流大小而定），人为造成系统三相对地阻抗（主要是容抗）不对称度增大，而产生更大的零序电压，测量零序电压、相电压和通过已知电容Cｆ的电流，利用对称分量法推导出的计算公式，从而计算出系统电容电流。偏值电容法Iｄ=√3·UΦ·ICｆ/UOUΦ：附加电容Cｆ接入前由PT测出系统的相电压平均值UO：附加电容Cｆ接入后由PT开口三角测出ICｆ：流过附加电容Cｆ的电流Iｄ：系统电容电流计算公式偏值电容法偏置电容法测量计录表偏值电容法测量地点测量时间电压等级运行方式母线段数Cf投入前UaUbUcUφU0Cf投入后UaUbUcU0IcfIc(A)ABC参考公式Ic=√3.Uφ.Icf/U0Ic平均值测量原理图EoCCfUo原理图接线图VCfCBAOPT中性点外加电容法测