消弧線圈顧名思意就是滅弧的 ,是一種帶鐵芯的電感線圈。它接于變壓器的中性點與大地之間,構成消弧線圈接地系統。電力系統輸電線路經消弧線圈接地,為小電流接地系統的一種。

1.消弧線圈是什么

消弧線圈是一個具有鐵心的電感線圈,線圈的電阻很小,電抗很大。線圈具有抽頭,電抗值可用改變線圈的匝數來調節,鐵心具有較大的空氣歇,它使電抗值穩定,從而使電壓與電流成正比。消弧線圈早期采用人工調匝式固定補償的消弧線圈,稱為固定補償系統。

消弧線圈是什么

2.消弧線圈的工作原理

消弧線圈是一個具有鐵芯的可調電感線圈,一般接在變壓器或發電機的中性點與大地之間。當系統發生單相接地故障時,可形成一個與接地電容電流方向相反的電感電流,電感電流對接地的電容電流起補償作用,使其減少或接近于零,從而,消除了接地點的電弧,避免了危險。

四種消弧線圈的工作原理

1、調匝式消弧線圈

通過有載開關調節電抗器的分接抽頭來改變電感。屬于預調式補償系統,采用有載開關改變工作繞組的匝數,達到調節電感的目的。它可以在電網正常運行時,通過實時測量流過消弧線圈電流的幅值和相位變化,計算出電網當前方式下的對地電容電流,根據預先設定的最小殘流值或失諧度,由控制器調節有載調壓分接頭,使之調節到所需要的補償檔位,在發生接地故障后,故障點的殘流可以被限制在設定的范圍之內。

2、調容式消弧線圈

是消弧線圈的二次側增設電容負荷繞組,在二次側并聯若干組用可控硅(或真空開關)通斷的電容器,用來調節二次側電容的容抗值。根據阻抗折算原理,調節二次側容抗值,即可以達到改變一次側電感電流的要求。電容值的大小及組數有多種不同排列組合,以滿足調節范圍和精度的要求。

3、相控式消弧線圈

相控式消弧線圈一次繞組接入電網,二次繞組用晶閘管短路,通過調節晶閘管的觸發角來控制二次繞組的電流,實現輸出電流的可控調節,三次繞組連接的是濾波器電路,用來平衡二次繞組產生的諧波電流,從而使一次繞組的總諧波電流畸變率得到一定的控制。當晶閘管關斷時,二次繞組沒有電流通過,三次繞組中的濾波電路在基頻下呈容性;當晶閘管導通時,由于二次繞組漏抗的作用,等效電路呈感性。通過調節晶閘管的觸發控制角可以改變二次繞組導通與關斷的比例,以實現消弧線圈電感電流連續調節。

4、直流偏磁式消弧線圈

通過改變附加的直流勵磁磁化鐵心的磁導率,實現電感量連續變化,從而實現工作繞組電感的調節;利用施加直流勵磁電流,改變鐵芯的磁阻,從而達到實現電抗器值無級連續可調的目的。

消弧線圈的工作原理

3.消弧線圈的作用

消弧線圈的作用是當電網發生單相接地故障后,故障點流過電容電流,消弧線圈提供電感電流進行補償,使故障點電流降至10A以下,有利于防止弧光過零后重燃,達到滅弧的目的,降低高幅值過電壓出現的幾率,防止事故進一步擴大。當消弧線圈正確調諧時,不僅可以有效的減少產生弧光接地過電壓的機率,還可以有效的抑制過電壓的輻值,同時也最大限度的減小了故障點熱破壞作用及接地網的電壓等。所謂正確調諧,即電感電流接地或等于電容電流,工程上用脫諧度V來描述調諧程度:

V=(IC-IL)/IC

當V=0時,稱為全補償,當V>0時為欠補償,V<0時為過補償。從發揮消弧線圈的作用上來看,脫諧度的絕對值越小越好,最好是處于全補償狀態,即調至諧振點上。但是在電網正常運行時,小脫諧度的消弧線圈將產生各種諧振過電壓。如煤礦6KV電網,當消弧線圈處于全補償狀態時,電網正常穩態運行情況下其中性點位移電壓是未補償電網的10~25倍,這就是通常所說的串聯諧振過電壓。除此之外,電網的各種操作(如大電機的投入,斷路器的非同期合閘等)都可能產生危險的過電壓,所以電網正常運行時,或發生單相接地故障以外的其它故障時,小脫諧度的消弧線圈給電網帶來的不是安全因素而是危害。綜上所述,當電網未發生單相接地故障時,希望消弧線圈運行在遠離諧振點。運行在完全狀態下的消弧線圈一般都會投入阻尼電阻來抑制諧振過電壓,實際運行經驗表明,有良好的收效。

消弧線圈的作用