变电所设计中接地变 消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择

郭子钰

[摘 要]在我国经济快速发展的大环境之下，电力事业的发展速度也在不断加快，自身规模也出现了极为明显的扩大。为了满足各行业生产及人们的实际用电需求等，电缆线路的数量较之以往出现明显增加，这样就会造成电弧数量大量增多，单相接地的电容及电流也会明显变多。如果电网在单相接地的时候出现了故障问题等，就会造成电容及电流出现变大，从而出现无法自动灭弧的问题。如果无法自动灭弧这一问题长时间存在，就会导致变电站及相应的电网运行等存在严重问题，甚至造成安全事故等的发生。笔者将在本文当中针对消弧线圈的类型等进行概述分析，并且具体分析在变电站的设计当中，消弧线圈的具体应用情况等。

[关键词]变电站；接地；消弧线圈；装置；设计；应用

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0344-01

伴随电力行业的快速发展，电力系统的重要性得到了关注，特别是配电网的中性点接地处理方式等，在电力系统的运行当中十分重要。在我国现行存在的10kV—66kV配电系统当中，几乎都为中性点不接地形式。但是，伴随我国电力事业的快速发展，配电网络的发展速度也出现了明显变化，特别是在电缆方面，数量出现了明显的增多，这也就给自动灭弧运行带来了不利的影响。在我国电气设备的设计当中，其标准化设计规范明确提出了当接地电容的电流超过了负荷值的时候，就需要相关人员选择消弧线圈进行接地处理，以保证电网运行的安全性。在此背景之下，就需要相关人员把握消弧线圈的相关类型及特点等，并且分析其在变电站设计当中的实际应用情况。

一、不同的消弧线圈主要类型

（一）调匝式消弧线圈

这种类型的消弧线圈有多个不同的分接头，可以利用不同的分接头改变相应的励磁阻抗，并且利用变压器的真空开关等对分接头进行相应的调节。这种类型的消弧线圈是最早出现的一种类型，在实际应用中的时间相对较长，各类型产品的数量也会较多。调匝式消弧线圈的电感值可调节的范围相对较小，其输出的补偿电流存在最小值方面的限制。所以，相关人员在应用这种类型的消弧线圈的时候，会避免电网在实际运行当中出现明显的串联谐振情况，一般都需要加上阻尼电阻。

（二）调容式消弧线圈

这种类型的消弧线圈主要是将其制作成变压器的类型模式，将配电网的中性点接入其一次侧部位，并且需要在消弧线圈的二次侧接入相应的多组电容器，并且通过电容器的投切等对变压器自身的容性荷载情况进行有效的改变，进而使一次侧的电抗值出现相应的变化。

（三）调气隙式消弧线圈

在消弧线圈当中，这种类型的消弧线圈主要是将电感线圈的内部铁芯制作为带有明显气隙的形式，并且通过不断改变气隙的具体长短来调节励磁阻抗的大小等。在具体的气隙调节过程中，相关人员主要会选择应用步进电机的转动等进行，并且选择电动机作为主要的运行。这种类型的消弧线圈也存在较长的应用历史，运行的数量也相对较多。但是，这种类型的消弧线圈存在较高的复杂性，在实际的调节过程当中也会出现明显的噪音，在调节速度方面也会较慢。虽然其自身的输出电流可以进行连续性质的无极调节，但是仍然存在明显的最小补偿电流。

（四）阻抗变压器消弧线圈

这种类型的消弧线圈主要是利用高短路性质的阻抗变压器制作而成，相关人员会将高短路变压器的一次绕组与配电网自身的中性点相连接，从而形成一个工作绕组，而将两个反方向连接的可以控制的硅短路作为其二次绕组，并且可以利用控制器来进行控制处理。相关人员在对硅短路进行调控的时候，其角度范围在0°—180°之间，这样就可以有效保证其自身的输出补偿电流可以在0°至一定的额定数值范围内进行连续性质的无极调节。这种类型消弧线圈的创新点主要在于可以将变压器阻抗与二次电感紧密结合，从而可以有效省去二次纯电感负载，并且可以将开关负荷变为自身功率较大的电子器件等，确保变压器内部存在的原边电流可以实现连续性质的调节处理。

二、变电站设计当中消弧线圈接地装置的相关应用

（一）做好设计选择

在变电站的实际设计运行当中，相关人员需要根据消弧线圈自身的技术要求、大小、环境的具体条件等决定将其用于室内环境还是室外环境。如果将消弧线圈用于室内环境当中，相关人员就不需要考量防水方面的问题，因为一般的室内环境都可以满足消弧线圈的防水性能要求。如果要将消弧线圈安装在室外环境当中，相关人员就需要选择将消弧线圈加高的形式或者是接地变等，需要相关人员既保证安全距离，还要做好必要的防水处理等。如果存在围栏，相关人员需要确保基础高度达到500mm，如果地势相对较低，相关人员可以适当加高。如果不存在围栏，相关人员需要保证其离地高度至少在2500mm以上。

（二）温度问题

对于消弧线圈接地变而言，在以下主要的情况之下，相关绕组的温度上升不应大于95K—100K。第一种情况就是接地变的二次负载为额定值范围之内，且其一次绕组同时流过额定范围内的零序电流，时间至少为2小时。第二种情况为长期性质的二次负载在额定状态之下，消弧线圈的零序电流流过时间为2h，且绕组温度上述也难怪在95—100k以下。如果实际情况达不到上述要求，相关人员就需要在具体的设计处理当中安装必要的降温装置。

（三）接地处理

在消弧线圈的接地处理当中，相关人员需要将控制接地与消弧线圈的接地相分离。与此同时，相关人员在实际设计单重，需要將消弧线圈的回路接地与变电站当中的主接地网相连，并且保证具体的接地效果。由于系统在出现接地的情况时，通过消弧线圈的自身电流相对较大，所以，相关人员一定要确保其自身回路存在足够的通流容量，以免出现不必要的故障问题等。

此外，相关人员在实际设计操作当中，还需要对消弧线圈的实际应用等进行检修处理，并且将接地变的中心点引出线与消弧线圈之间利用相应的隔离刀闸进行连接，这样才能保证其自身运行的稳定性。

三、结束语

伴随我国经济的快速发展，电力事业的发展在我国变的极为重要，直接关系到各行业的稳定生产及人们的日常生活等。所以，配电网的运行及供电的质量也需要不断提高，其安全性更需要得到较好的保障。为了避免供电出现问题，相关人员在变电站的实际设计工作当中，就应当认识到消弧线圈接地装置在实际应用中的重要意义，并且需要在出现单相接地之后准确选择相应的接地线路，并且将其与消弧线圈接地装置相结合。只有这样，才能确保变电站设计的科学性，保证其中性点接地的整体质量与安全性，切实避免供电运行等出现严重的安全隐患等，保证电网运行的安全性与稳定性。

参考文献

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