消弧线圈相关基础知识汇总课件.ppt

1、10/26/20221 中性点接地方式10/26/20222中性点接地方式 适用范围适用范围：根据最佳技术经济指标要求，根据最佳技术经济指标要求，110kV110kV以上电力以上电力系统主要矛盾为降低绝缘水平。采用直接接地。系统主要矛盾为降低绝缘水平。采用直接接地。中低压电力系统主要降低单相接地故障电流中低压电力系统主要降低单相接地故障电流的危害，提高系统供电可靠性、保证人身与设备的危害，提高系统供电可靠性、保证人身与设备安全、降低通讯干扰等安全、降低通讯干扰等。110kV110kV以下系统，小电容电流电网采用不接地以下系统，小电容电流电网采用不接地系统（以电弧能自行熄灭为前提）。电容电流大系

2、统（以电弧能自行熄灭为前提）。电容电流大时采用谐振接地（补偿电容电流）或电阻接地时采用谐振接地（补偿电容电流）或电阻接地（故障跳闸）。（故障跳闸）。10/26/20223中性点接地方式 电流接地和小电流接地，这两种接地方式在我国均有应用。其中，在北京、上海、广州等大城市，由于负荷密、电缆线路多从而电容电流比较大，通过消弧线圈接地不能满足电网的正常安全运行，在这种情况下，就采用小电阻接地即大电流接地，比如北京规定四环以内均采用大电流接地方式。因此，在中、小城市及农村地区采用小电流接地方式是电力部门根据我国实际情况使电网更经济、更安全运行的一种选择。单相接地是电力系统中最常见的故障形式，约占60%

3、以上。对于中性点不接地电网，由于电容电流的存在，在接地瞬间形成接地电弧，而接地电弧不易熄灭，电弧的发展会引起相间短路；接地电弧产生间歇性弧光过电压；电磁式电压互感器铁心饱和引起谐振过电压等，将造成烧保险、避雷器、PT的爆炸、线路的跳闸等事故发生，其中尤以相间短路和间歇性弧光接地过电压最为严重。10/26/20224中性点接地方式1.德国/奥地利、芬兰、意大利、丹麦、比利时及瑞典、独联体及其周边地区等许多国家，现在依然采用小电流接地（中性点不接地或经消弧线圈接地）方式。2.法国电力公司（EDF）早在80年代末期决定将运行了近30年的、中性点采用低阻抗接地方式的城乡中压电网，在全国范围内分阶段地全

4、部改为谐振接地方式运行，现已基本完成；近来英国也正在研究、考虑采用谐振接地方式等。10/26/20225中性点接地方式3、美国（AIEE)电工协会明确承认谐振接地方式的优点，过去未采用，是由于技术原因（美国曾使用空心消弧线圈不当发生严重过电压而形成“惯例”），而现在保持电阻接地主要是经济因素。（美国IEEE143对工业设施的接地电流限制为400A）4、日本开始采用谐振接地，战败后使用美国电力产品采用大电流接地，但后来又开始推广谐振接地。将中压电网的单相接地故障电流，由“大”改“小”将是未来发展趋势10/26/20226 副作用10/26/20227 副作用 10/26/20228电容电流电容电

5、流主要由线路的长度、导线的截面面积、介电常数、距地距离、额定电压决定，和系统的负荷大小无关。ABCCCIgCBCAICCICBICAUCUBUA UAOUB UN10/26/20229电容电流的测量电容电流的测量一、电容电流测试仪二、母线外挂电容法三、金属接地法四、中性点外加电容法电容电流10/26/202210中性点接地等效图10/26/202211中性点不接地10/26/202212小电阻接地方式10/26/202213消弧线圈接地方式1、自动消弧，避免弧光过电压的产生，抑制铁磁谐振的 发生。2、大大降低了对通讯设备的干扰和对人身安全的威胁。3、允许系统带故障运行两小时，保障了供电可靠性。

6、4、传统的选线理论不再成立，使选线成为长期困扰电力 系统的难题。10/26/202214消弧线圈接地方式n脱谐度：脱谐度：（ILIC）/ICn残流：在单相接地故障时，流经残流：在单相接地故障时，流经故障点电流。故障点电流。Ig=IL IC电弧熄灭原理电弧熄灭原理1 1。补偿电容电流，减少残流，电弧。补偿电容电流，减少残流，电弧易于熄灭。易于熄灭。2 2。残流过零熄弧后，降低恢复电压。残流过零熄弧后，降低恢复电压初速度，避免电弧重燃。初速度，避免电弧重燃。10/26/202215规程规定10/26/202216消弧线圈分类|预调式|随调式10/26/202217消弧线圈的运行特性RXLXCU00

7、XLUnXCRd正常运行时，正常运行时，避免串联谐振避免串联谐振：1、消弧线圈靠近谐振点运行，加装阻尼电阻，防止谐振（预调）2、不加阻尼电阻，消弧线圈远离谐振点运行（随调）单相单相接地故障时，接地故障时，利用并联谐振利用并联谐振：1、消弧线圈靠近谐振点运行，使残流满足要求10/26/202218消弧线圈的运行特性n如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等，由于变压器、电压互感器等设备铁心电感的磁路饱和作用，会激发产生持续的较高幅值的铁磁谐振过电压 10/26/202219消弧线圈的运行特性n中性点不接地系统中铁磁谐振最常见的激发方式：基频谐振、分频谐振和高频谐

8、振 10/26/202220 预调预调式和随调式和随调式比较式比较预调预调式式：系统正常运行时，消弧线圈始终靠近谐振点运行；单相接地故障时，消弧线圈零延时进行补偿，无需调节。问题：阻尼电阻的保护随调式随调式：系统正常运行时，消弧线圈远离谐振点；发生单相接地故障后，调节消弧线圈靠近谐振点；故障恢复后，再调节消弧线圈远离谐振点。问题：补偿滞后，补偿电流到位时间大于60ms 补偿电流到位时间 =控制器故障响应时间补偿电流稳定时间消弧线圈的分类10/26/202221阻尼电阻保护问题的提出阻尼电阻保护问题的提出 预调式消弧线圈为了防止正常运行时的谐振必须要有阻尼电阻 可靠保护阻尼电阻，成为关键问题10

9、/26/202222阻尼电阻的作用1、防止电容电流计算时，可能发生的系统谐振。2、防止单相接地故障恢复时，可能发生的系统谐振。3、使消弧线圈可以始终运行在工频谐振点附近（预调），不仅能够实现消弧线圈的快速补偿，而且能够彻底避免铁磁谐振。10/26/202223各种消弧线圈对比一、一、调节方式调节方式1、调匝式（预调）：抽头档位调节；3、相控式（随调）：调节可控硅导通角；4、直流偏磁式（随调）：调节铁心饱和度。2、调容式（预调、随调）：投切电容器组；10/26/202224调匝式消弧线圈10/26/202225相控式消弧线圈10/26/202226相控式消弧线圈10/26/202227调容式消弧

10、线圈10/26/202228n接地变压器n消弧线圈n有载开关n阻尼电阻n，隔离刀闸，零序，n控制屏n并联中电阻 自动调谐式消弧线圈经过近十年的发展，计算的准确度不成问题，关键在于装置的可靠性和接地故障回路的选择性消弧系统构成10/26/202229接地变，消弧线圈 全绝缘的消弧线圈，A、X可以反接；对于66kV和部 分35kV的半绝缘消弧线圈AX不能反接。变压器并列运行条件：n 接线组别相同；n 变比差值不得超过0.5%；n 短路电压值不得超过10%；n 两台变压器容量比不宜超过3：1 n接地变和消弧线圈应定期进行预防性试验，试验项目包括：n（1）、绕组的直流电阻测量；n（2）、绕组的绝缘电阻

11、测量；n（3）、绝缘油的试验。10/26/202230 避雷器n发展历史及存在问题n8.3/19，17/45，10/27、12.7/45n中性点经消弧线圈接地系统的避雷器额定电压=0.72系统最高电压，0.72*11.5kV=8.28kV）10/26/202231隔离开关应用隔离刀闸可以进行以下各项操作：n可以拉、合闭路开关的旁路电流；n拉、合电压互感器和避雷器；n拉、合母线及直接连接在母线上设备的电容电流；n用室外35千伏带消弧角的三联刀闸。可以拉、合励磁电流不超过2安培的空载变压器。n拉、合电容电流不超过5安培的空载线路。10/26/202232 有载开关 电压等级（有AC220V和AC3

12、80V），电容作用 双屏蔽电缆（屏蔽层良好、铜网覆盖），对于长距离电缆最好电缆线径粗一些，有载开关试验项目包括：n（1）、过度电阻的测试n（2）、开关特性试验（过度电阻的波形）n（3）、油浸式：绝缘油的试验。n（4）、空气有载开关：触头是否氧化，接触是否良好。n（5）、真空开关：打耐压,现场手动调档以验证限位闭锁。10/26/202233CT,PT 中性点PT应定期进行预防性试验，试验项目包括：n（1）、绕组的绝缘电阻测量；n（2）、变比测量。n(3)、伏安特性 PT二次有两组绕组，另一组为100/3作为开口三角使用，PT不得短路，CT不得开路（备用的PT、CT二次在现场接地，同时CT短路）10/26/202234相关术语，定义n接零保护 n接地保护n脱谐度n谐振n间隔n过电压10/26/202235选线必要性10/26/202236消弧线圈并联中电阻选线方案10/26/202237消弧线圈并联中电阻选线方案10/26/202238中电阻装置10/26/202239谢谢10/26/202240