消弧線(xiàn)圈在日常運行維護中的問(wèn)題及處理

一、 接地系統分類(lèi)。

21ic智能電網(wǎng)：中性點(diǎn)直接接地系統 (包括經(jīng)小阻抗接地的系統)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地短路電流很大，所以這種系統稱(chēng)為大電流接地系統。采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統，當某一相發(fā)生接地故障時(shí)，由于不能構成短路回路，接地故障電流往往比負荷電流小得多，所以這種系統稱(chēng)為小電流接地系統。

大電流接地系統與小電流接地系統的劃分標準是依據系統的零序電抗Xo與正序電抗X1的比值X0/X1。我國規定:凡是XoIX1-4一5的系統屬于大接地電流系統，XaIX, >4一5的系統則屬于小接地電流系統。

二、 消弧線(xiàn)圈介紹。

消弧線(xiàn)圈是一種帶鐵芯的電感線(xiàn)圈，應用在中性點(diǎn)接地系統中，當線(xiàn)路發(fā)生短路接地時(shí)，電流在30A以上的情況下，放電間隙產(chǎn)生的電壓會(huì )升高2.5-3倍的線(xiàn)電壓，當變壓器中性點(diǎn)加裝消弧線(xiàn)圈后，放電處電壓在電感線(xiàn)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(xiàn)圈安裝位置。

消弧線(xiàn)圈既不接在高壓側，也不接在低壓側，應該說(shuō)是接在“本級電壓側”，也就是說(shuō)，35KV的消弧線(xiàn)圈就接在35KV側，10KV的消弧線(xiàn)圈就接在10KV側，6KV的消弧線(xiàn)圈就接在6KV側;35KV的消弧線(xiàn)圈解決不了10KV側的問(wèn)題。

消弧線(xiàn)圈一般接在電源變壓器二次側中性點(diǎn)上;若電源變壓器二次側繞組為星型接線(xiàn)，則消弧線(xiàn)圈直接接在中性點(diǎn)上;若電源變壓器二次側繞組為角型接線(xiàn)，沒(méi)有中性點(diǎn)，則消弧線(xiàn)圈不能直接接在中性點(diǎn)上，由此發(fā)明了“接地變壓器”，人為制造出一個(gè)“中性點(diǎn)”然后再將消弧線(xiàn)圈接在接地變壓器造成的中性點(diǎn)上。

四、 消弧線(xiàn)圈補償分類(lèi)及運行方式。

(一)、補償分類(lèi)

中性點(diǎn)裝設消弧線(xiàn)圈的目的是利用消弧線(xiàn)圈的感性電流補償接地故障的容性電流，使接地故障電流減少。通常這種補償有三種不同的運行方式，即欠補償、全補償和過(guò)補償。

(l)欠補償。補償后電感電流小于電容電流，或者說(shuō)補償的感抗wL 大于線(xiàn)路容抗1/3wC，電網(wǎng)以欠補償的方式運行。

(2)過(guò)補償。補償后電感電流大于電容電流，或者說(shuō)補償的感抗wL 小于線(xiàn)路容抗I /3 wCo，電網(wǎng)以過(guò)補償的方式運行。

(3)全補償。補償后電感電流等于電容電流，或者說(shuō)補償的感抗wL等于線(xiàn)路容抗l/3wCo，電網(wǎng)以全補償的方式運行。

(二)、運行方式，

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統普遍采用過(guò)補償運行方式。

若中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統采用全補償，則無(wú)論不對稱(chēng)電壓的大小如何，都將因發(fā)生串聯(lián)共振而使消弧線(xiàn)圈感受到很高的電壓。因此要避免全補償方式，而采用過(guò)補償或欠補償方式。但實(shí)際上一般都采用過(guò)補償運行方式，其主要原因如下:

(1)欠補償電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，容易出現數值很大的過(guò)電壓。例如，當電網(wǎng)中因故障或其他原因而切除部分線(xiàn)路后，在欠補償電網(wǎng)中就可能形成全補償的運行方式而造成串聯(lián)諧振，從而引起很高的中性點(diǎn)位移電壓與過(guò)電壓，在欠補償電網(wǎng)中也會(huì )出現很大的中性點(diǎn)位移而危及絕緣。只要采用欠補償的運行方式，這一缺點(diǎn)是無(wú)法避免的。

(2)欠補償電網(wǎng)在正常運行時(shí)，如果三相不對稱(chēng)度較大，還有可能出現數值很大的鐵磁諧振過(guò)電壓。這種過(guò)電壓是因欠補償的消弧線(xiàn)圈 (它的.L > 1/.Co)和線(xiàn)路電容3C。發(fā)生鐵磁諧振而引起。如采用過(guò)補償的運行方式，就不會(huì )出現這種鐵磁諧振現象。

(3)電力系統往往是不斷發(fā)展和擴大的，電網(wǎng)的對地電容亦將隨之增大。如果采用過(guò)補償，原裝的消弧線(xiàn)圈仍可以使用一段時(shí)期，至多由過(guò)補償轉變?yōu)榍费a償運行;但如果原來(lái)就采用欠補償的運行方式，則系統一有發(fā)展就必須立即增加補償容量。

(4)由于過(guò)補償時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的是電感電流，熄弧后故障相電壓恢復速度較慢，因而接地電弧不易重燃。

(5)采用過(guò)補償時(shí)，系統頻率的降低只是使過(guò)補償度暫時(shí)增大，這在正常運行時(shí)是毫無(wú)問(wèn)題的;如果采用欠補償，系統頻率的降低將使之接近于全補償，從而引起中性點(diǎn)位移電壓的增大。

(三)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地具有以下特征：

(1) 同中性點(diǎn)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(xiàn)電壓，出現零序電壓，其大于等于電網(wǎng)正常運行時(shí)的相電壓，同時(shí)也有零序電流。

(2) 消弧線(xiàn)圈兩瑞的電壓為零序電壓，消弧線(xiàn)圈的電流IL通過(guò)接地故障點(diǎn)和故障線(xiàn)路的故障相，但不通過(guò)非故障線(xiàn)路。

(3)若系統采用完全補償方式，則系統故障線(xiàn)路和非故障線(xiàn)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(xiàn)指向線(xiàn)路，因此無(wú)法利用穩態(tài)電流的大小和方向來(lái)判別故障。

(4)當系統采用過(guò)補償方式時(shí)，流過(guò)故障線(xiàn)路的零序電流等于本線(xiàn)路對地電容電流和接地點(diǎn)殘余電流之和，其方向和非故障線(xiàn)路的零序電流一樣，仍然是由母線(xiàn)指向線(xiàn)路，且相位一致，因此也無(wú)法利用方向的不同來(lái)判別故障線(xiàn)路和非故障線(xiàn)路。

五、 消弧線(xiàn)圈的維護操作及運行中發(fā)生故障及處理

(一)、維護操作規定：

1、消弧線(xiàn)圈裝置運行中從一臺變壓器的中性點(diǎn)切換到另一臺時(shí)，必須先將消弧線(xiàn)圈斷開(kāi)后再切換。不得將兩臺變壓器的中性點(diǎn)同時(shí)接到一臺消弧線(xiàn)圈上。

2、主變壓器和消弧線(xiàn)圈裝置一起停電時(shí)，應先拉開(kāi)消弧線(xiàn)圈的隔離開(kāi)關(guān)，再停主變，送電時(shí)相反。

3、系統中發(fā)生單相接地時(shí)，禁止操作或手動(dòng)調節該段母線(xiàn)上的消弧線(xiàn)圈，有人值守變電站應監視并記錄下列數據：

1). 接地變壓器和消弧線(xiàn)圈運行情況。

2). 阻尼電阻箱運行情況。

3). 微機調諧器顯示參數：電容電流、殘流、脫諧度、中性點(diǎn)電壓和電流、分接開(kāi)關(guān)檔位和分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數等。

4). 單相接地開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間。

5). 單相接地線(xiàn)路及單相接地原因。

6). 天氣狀況。

4、裝置參數設定后應作記錄，記錄設定時(shí)間、設定值等，以便分析、查詢(xún)。

5、若巡視中發(fā)現下列情況之一時(shí)，應向調度和上級主管部門(mén)匯報。

1). 消弧線(xiàn)圈在最高檔位運行，過(guò)補償情況下，而此時(shí)脫諧度大于5%(說(shuō)明消弧線(xiàn)圈總容量裕度很小或沒(méi)有裕度)。

2). 中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。

3). 消弧線(xiàn)圈、阻尼電阻箱、接地變壓器有異常響聲。

6、手動(dòng)調匝消弧線(xiàn)圈切換分接頭的操作規定

1). 按當值調度員下達的分接頭位置切換消弧線(xiàn)圈分接頭。

2). 切換分接頭前，應確認系統中沒(méi)有接地故障，再用隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)消弧線(xiàn)圈，裝設好接地線(xiàn)后，才可切換分接頭，并測量直流電阻。

3). 切換分接頭后，應檢查消弧線(xiàn)圈導通情況，合格后方可將消弧線(xiàn)圈投入運行。

7、新設備沖擊次數規定如下：變壓器、消弧線(xiàn)圈、電抗器：5次。大修后設備沖擊次數規定如下：更換了線(xiàn)圈的電力變壓器(電抗器、消弧線(xiàn)圈)3次

8、有下列情況之一時(shí)，禁止拉合消弧線(xiàn)圈與中性點(diǎn)之間的單相隔離開(kāi)關(guān)：

1).系統有單相接地現象出現，已聽(tīng)到消弧線(xiàn)圈的嗡嗡聲。

2).中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。

(二)消弧線(xiàn)圈故障及處理

運行中常遇到得故障：

1. 設備漏油，從油位指示器中看不到油位。

2. 設備內部有放電聲響。

3. 一次導流部分接觸不良，引起發(fā)熱變色。

4. 設備嚴重放電或瓷質(zhì)部分有明顯裂紋。

5. 絕緣污穢嚴重，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. 設備的試驗、油化驗等主要指標超過(guò)相關(guān)規定，由試驗人員判定不能繼續運行。

8. 消弧線(xiàn)圈本體或接地變壓器外殼鼓包或開(kāi)裂。

9. 紅外測量設備內部異常發(fā)熱。

10. 工作、保護接地失效。

11. 瓷質(zhì)部分有掉瓷現象，不影響繼續運行。

12. 充油設備油中有微量水分，游離碳呈淡黑色。

13.二次回路絕緣下降，但不超過(guò)30%者。

14. 若消弧線(xiàn)圈在最大補償電流檔位運行，而此時(shí)脫諧度大于5%。

15. 中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。

消弧線(xiàn)圈故障時(shí)的處理：

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

2.中性點(diǎn)位移電壓在相電壓額定值的30%～100%之間，允許在事故時(shí)限內運行。

3.發(fā)生單相接地必須及時(shí)排除，接地時(shí)限一般不超過(guò)2小時(shí)。

發(fā)現消弧線(xiàn)圈、接地變壓器、阻尼電阻發(fā)生下列情況之一時(shí)應立即停運。

1)正常運行情況下，聲響明顯增大，內部有爆裂聲。

2)嚴重漏油或噴油，使油面下降到低于油位計的指示限度。

3)套管有嚴重的破損和放電現象。

4)冒煙著(zhù)火。

5)附近的設備著(zhù)火、爆炸或發(fā)生其他情況，對成套裝置構成嚴重威脅時(shí)。

6)當發(fā)生危及成套裝置安全的故障，而有關(guān)的保護裝置拒動(dòng)時(shí)。

六、 結束語(yǔ)。

消弧線(xiàn)圈是變電運行人員日常維護、操作的一次設備，在日常工作中由于操作少、平時(shí)帶點(diǎn)而維護較少。本文對消弧線(xiàn)圈的原理、應用、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。