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自动跟踪补偿消弧线圈的应用及其运行中的问题           
自动跟踪补偿消弧线圈的应用及其运行中的问题
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 10:01:20
周宝升 费鹏
洪泽县供电局 洪泽 223100

  目前,我国35 kV及以下配电网绝大部分采用的是中性点不接地方式,我局的35kV电网也不例外。该方式的优点是:在电网规模及单相接地电容电流比较小的情况下,当系统发生单相接地故障后,线电压的对称性未受破坏,允许维持一定的时间继续运行,不影响对用户的连续供电,可以满足安全供电的要求。但是,近年来随着我局电网规模的不断扩大,电缆线路长度的不断增加(至1998年底我局35 kV线路总长度为108km,其中有好几公里的电缆线路),系统对地电容电流也不断增加,在中性点不接地系统中,因系统发生单相接地故障引起的弧光过电压及事故跳闸现象不增多。针对这一情况,我局决定将110 kV洪泽35 kV中性点不接地方式改为经消弧线圈接地方式,并于1998年11月间安装投运了自动跟踪补偿装置。

1 自动跟踪补偿消弧线圈的运行情况
  自动补偿装置投运后,未发生因单相接地故障引起的弧光过电压及事故跳闸现象。虽然自动调谐消弧线圈作为一种新型的接地补偿装置,与老式消弧线圈相比它具有在线跟踪系统的电容电流,自动进行调节等功能,解决了老式消弧线圈运行管理不便、脱谐度偏大、不能有效抑制系统弧光过电压等一系列问题,但在运行过程中,也发现了一些问题。

2 运行中存在的问题及分析
2.1 运行过程中出现中性点位移电压偏大,造成三相电压严重不对称现象。
  对这一问题,我们从补偿电网中性点位移电压的决定因素入手进行分析,中性点位  移电压的表达式为:
 ρ —电网的不对称度;Ubd—中性点不接地网正常运行时中性点不对称电压;V—脱谐度;Ux—相电压;d—补偿电网的阻尼率。
  从中性点位移电压的表达式可以看出,中性点位移电压的大小取决于电网的不对称度ρ、系统的阻尼率d和脱谐度υ。因为脱谐度增大,限制弧光过电压的效果就差,而电网的不对称度ρ受电网参数的影响,要降低的难度比较大,因此消弧线圈回路中串入的电阻的大小,直接影响着中性点位移电压的高低。
  厂家在进行配置时,按常规的电网不对称度ρ=0.1配置了97.5Ω的阻尼电阻,实际我县电网的不对称度要大于0.1,阻尼电阻的配置偏小,系统的阻尼率受到了影响,所以在正常运行情况下,中性点的位移电压较常规偏高,影响了三相电压的对称性。
2.2 运行过程中,当系统切除一条长线路时,微机打印报告中电容电流的数值出现随机数值,不能正确反映系统当前的电容电流。

  对这一问题,我们首先对系统正常情况下的微机打印报告进行分析,发现打印报告正常,排除了微机系统故障的问题。然后我们又从系统的原理入手,对其自动跟踪系统电容电流的原理、简化电路图(图1)及向量图(图2)进行分析。
    当消弧线圈在某一档时:
    I=Ubd/Z=Ubd/[R+j(XC1-XL)];

    当系统参数变化时,则:
    2=Ubd/Z=Ubd/[R+j(XC2-XL)],

在电网不对称电压Ubd的作用下,I1与I2会产生相角差θ,对应于这一变化,微机控制器会通过位移电压曲线(U-IC)重新搜索系统新的谐振点,对应于该谐振点的IC就是系统当前的电容电流。我局目前35 kV系统线路全长为108 km,按经验公式ID=0.1 A/km进行计算,可知三倍系统电容电流大约为10.8 A,当系统切除一条长线路时,三倍系统电容电流已小于消弧线圈的最低档(8 A)的补偿电流,微机控制器无法检测到位移电压曲线上的谐振点,系统当前的电容电流因此便无法检测到,微机打印报告中电容电流出现随机值便可视为正常现象。

3 中性点位移电压偏高的处理
  我们对部分线路进行了换相,降低了系统的不对称度,并适当增大了阻尼电阻的数值,由原有的97.5Ω增加至200Ω。在采取上述措施之前,为了确保消弧线圈能正常地投入运行,我们将微机系统的自动/手动开关置于手动位置,并将分接开关调至4档(IL=11.75 A),使系统处于过补偿状态,在保证了较小的脱谐度的同时,使中性点位移电压由原有的2 500 V减小至280 V,使系统三相电压的对称得到了保证。

4 结束语
  根据我局实际应用情况和DT/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中的有关规定,在我国35 kV系统中,当单相接地故障电容电流超过10 A,又需在接地故障条件下运行时,完全可采用经消弧线圈接地方式接地。自动调谐消弧线圈充分体现了其跟踪及时、脱谐度小的优点,从中我们还可以看出,其阻尼电阻的阻值大小对于能否保证整套设备的正常运行、充分发挥自动调谐的作用相当重要。因此,我们在选择阻尼电阻时应充分考虑到本电网的实际情况,有条件时应对系统的不对称度进行实测,以避免因电阻的阻值选取不当影响到系统三相电压的对称性。

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