消弧線(xiàn)圈是用于小電流接地系統(tǒng)的一種補(bǔ)償裝置。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，消弧線(xiàn)圈產(chǎn)生感性電流補(bǔ)償接地電容電流，使通過(guò)接地點(diǎn)的電流低于產(chǎn)生間歇電弧或維持穩(wěn)定的電弧所需要的電流值，起到消除接地點(diǎn)電弧的作用。保定新思達(dá)電氣有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種電壓等級(jí)的消弧線(xiàn)圈、接地電阻柜及間隙保護(hù)等變壓器中性點(diǎn)接地保護(hù)裝置。其消弧線(xiàn)圈主要有以下幾部分構(gòu)成：

1. 接地變壓器

接地變壓器的作用是在系統(tǒng)為△型接線(xiàn)或Y型接線(xiàn)中性點(diǎn)無(wú)法引出時(shí)，引出中性點(diǎn)用于加接消弧線(xiàn)圈，該變壓器采用Z型接線(xiàn)（或稱(chēng)曲折型接線(xiàn)），與普通變壓器的區(qū)別是每相線(xiàn)圈分別繞在兩個(gè)磁柱上，這樣連接的好處是零序磁通可沿磁柱流通，而普通變壓器的零序磁通是沿著漏磁磁路流通，所以Z型接地變壓器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通變壓器要大得多。因此規(guī)程規(guī)定，用普通變壓器帶消弧線(xiàn)圈時(shí)，其容量不得超過(guò)變壓器容量的20%，而Z型變壓器則可帶90% ～100%容量的消弧線(xiàn)圈，接地變除可帶消弧圈外，也可帶二次負(fù)載，可代替所用變，從而節(jié)省投資費(fèi)用。

2. 有載調(diào)節(jié)消弧線(xiàn)圈

（1） 消弧線(xiàn)圈的調(diào)流方式：一般分為3種，即：調(diào)鐵芯氣隙方式、調(diào)鐵芯勵(lì)磁方式和調(diào)匝式消弧線(xiàn)圈。目前在系統(tǒng)中投運(yùn)的消弧線(xiàn)圈多為調(diào)匝式，它是將繞組按不同的匝數(shù)，抽出若干個(gè)分接頭，將原來(lái)的無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)改為有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，改變接入的匝數(shù)，從而改變電感量，消弧線(xiàn)圈的調(diào)流范圍為額定電流的30～100%，相鄰分頭間的電流數(shù)按等差級(jí)數(shù)排列，分頭數(shù)按相鄰分頭間電流差小于5A來(lái)確定。為了減少殘流，增加了分頭數(shù)，根據(jù)容量不同，目前有9檔—14檔，因而工作可靠，可保證安全運(yùn)行。消弧線(xiàn)圈還外附一個(gè)電壓互感器和一個(gè)電流互感器。

（2） 消弧線(xiàn)圈的補(bǔ)償方式：一般分為過(guò)補(bǔ)、欠補(bǔ)、最小殘流3種方式可供選擇。

a. 欠補(bǔ)：指運(yùn)行中線(xiàn)圈電感電流IL小于系統(tǒng)電容電流IC的運(yùn)行方式。當(dāng)0＜IC-IL≤Id，（Id為消弧線(xiàn)圈相鄰檔位間的級(jí)差電流），即當(dāng)殘流為容性且殘流值≤級(jí)差電流時(shí)，消弧線(xiàn)圈不進(jìn)行調(diào)檔。若對(duì)地電容發(fā)生變化不滿(mǎn)足上述條件時(shí)，則消弧線(xiàn)圈將向上或向下調(diào)節(jié)分頭，直至重新滿(mǎn)足上述條件為止。

b. 過(guò)補(bǔ)：指運(yùn)行中電容電流IC小于電感電流IL的運(yùn)行方式。當(dāng) IC-IL＜0，且│IC-IL│≤Id，即在殘流為感性且殘流值≤級(jí)差電流時(shí)，消弧線(xiàn)圈不進(jìn)行調(diào)檔。若對(duì)地電容發(fā)生變化不滿(mǎn)足上述條件時(shí)，則消弧線(xiàn)圈的分接頭將進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至重新滿(mǎn)足上述條件為止。

c. 最小殘流：在│IC-IL │≤1/2 Id時(shí)，消弧線(xiàn)圈不進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)對(duì)地電容變化，上述條件不滿(mǎn)足時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至滿(mǎn)足上述條件。在這種運(yùn)行方式下，接地殘流可能為容性，也可能為感性，有時(shí)甚至為零（即全補(bǔ)），但由于加裝了阻尼電阻，中性點(diǎn)電壓不會(huì)超過(guò)15%相電壓。

3. 限壓阻尼電阻箱

在自動(dòng)跟蹤消弧線(xiàn)圈中，因調(diào)節(jié)精度高，殘流較小，接近諧振（全補(bǔ)）點(diǎn)運(yùn)行。為防止產(chǎn)生諧振過(guò)電壓及適應(yīng)各種運(yùn)行方式，在消弧線(xiàn)圈接地回路應(yīng)串接阻尼電阻箱。這樣在運(yùn)行中，即使處于全補(bǔ)狀態(tài)，因電阻的阻尼作用，避免產(chǎn)生諧振，而且中性點(diǎn)電壓不會(huì)超過(guò)15%相電壓，滿(mǎn)足規(guī)程要求，使消弧線(xiàn)圈可以運(yùn)行于過(guò)補(bǔ)、全補(bǔ)或欠補(bǔ)任一種方式。阻尼電阻可選用片狀電阻，根據(jù)容量選用不同的阻值。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)流過(guò)很大的電流，這時(shí)必須將阻尼電阻采用電壓、電流雙重保護(hù)短接。

4. 調(diào)諧和選線(xiàn)裝置

自動(dòng)調(diào)諧和選線(xiàn)裝置是整套技術(shù)的關(guān)鍵部分，所有的計(jì)算和控制由它來(lái)實(shí)現(xiàn)，控制器實(shí)時(shí)測(cè)量出系統(tǒng)對(duì)地的電容電流，由此計(jì)算出電網(wǎng)當(dāng)前的脫諧度ε，當(dāng)脫諧度偏差超出預(yù)定范圍時(shí)，通過(guò)控制電路接口驅(qū)動(dòng)有載開(kāi)關(guān)調(diào)整消弧線(xiàn)圈分接頭，直至脫諧度和殘流在預(yù)定范圍內(nèi)為止。系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，將系統(tǒng)PT二次開(kāi)口三角處的零序電壓及各回路零序電流采集下來(lái)進(jìn)行分析處理，通過(guò)視在功率、零序阻抗變化、諧波變化、五次諧波等選線(xiàn)算法來(lái)進(jìn)行選線(xiàn)。

5. 隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器

隔離開(kāi)關(guān)安裝消弧線(xiàn)圈前，用于投切消弧線(xiàn)圈，由于消弧線(xiàn)圈內(nèi)的電壓互感器不滿(mǎn)足測(cè)量精度，需另設(shè)中性點(diǎn)電壓互感器測(cè)量中性點(diǎn)電壓。

審核編輯 黃宇