浅谈 消弧线圈的应用 及维护

丁露奇

云南电网有限责任 公司普洱供电局，云南 普洱 665000

摘要：消弧线圈是确保电力系统可靠稳定的运行的重要设备，近几年来随着微电子技术的长足发展，各种形式的自动跟踪消弧系统相继出现，基本克服了传统消弧线圈的缺点，无论从补偿效果还是过电压水平来说，都得到了改进。本论文主要从消弧线圈的发展背景、结构、优点以及在变电站中的作用出发，重点探讨了消弧线圈运行维护的注意事项。

关键词：消弧线圈;作用;运行;维护

随着城乡电网的扩大及电缆出线的增多，系统对地电容电流急剧增加，单相接地后流经故障点的电流较大，电弧不易熄灭，容易产生间隙性弧光接地过电压，导致事故跳闸率明显上升，采用变压器中性点经消弧线圈接地的方式已在国内越来越多的单位推广，有效提升了电力系统的安全运行及供电的可靠性。

1 消弧线圈的发展以及现状

早期消弧线圈采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈，称为固定补偿系统。固定补偿系统的工作方式是：将消弧线圈整定在过补偿状态，其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时不使中性点位移电压超过相电压的15%。

随着电网的不断壮大，这种固定补偿方式很难适应电网的频繁变动，这种系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置，这类装置又分为两种，一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是：自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈，使其保持在谐振点上，在消弧线圈中串一电阻，增加电网阻尼率，将谐振过电压限制在允许的范围内。

另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈远离谐振点，彻底避免串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬间调整消弧线圈到最佳状态，使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整，从根本上避免了串联谐振产生的可能性，通过适当的控制，该系统是唯一可能使电网中原有功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。就其调节方式而言，现阶段主要以调气隙式、调匝式、调容式、调可控硅式几种常见方式。

2 安装消弧线圈的意义与作用

消弧线圈是用于小电流接地系统的一种补偿装置。当系统发生单相接地故障时，消弧线圈产生感性电流补偿接地电容电流，使通过接地点的电流低于产生间歇电弧或维持稳定的电弧所需的电流值，起到消除接地点电弧的作用。

根据电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620-1997）中明确规定：“3-10kV架空线路构成的系统和所有35、66kV电网，当单相接地故障电流大于10A时，中性点应装设消弧线圈。在这些系统中，特别对于架空线路，绝大多数单相接地故障是暂时性的弧光接地，但继发性的线间和线地电容所形成的故障点容性工频续流却使弧光持续以至使故障扩大。此时接在系统中性点和地之间的消弧线圈因中性点位移而流过感性电流抵消了容性工频续流而使弧光熄灭，使线路迅速恢复正常工作;主变中性点经过消弧线圈接地主要是为了补偿系统接地电容电流，减小接地点的电流数值，防止弧光短路，保证安全供电；同时，降低弧隙电压恢复速度，提高弧隙绝缘强度，防止因电弧重燃而造成间歇性接地过电压。”

3消弧线圈的结构特点

一般的消弧线圈的结构与单相变压器类似，一般为油浸自冷式，内部结构式一个具有多间隙铁芯的可调线圈，它的阻值很小，感抗值很大，铁芯间隙用绝缘纸板填充。（消弧线圈的铁芯和线圈，采用带间隙的铁芯，是为了避免磁饱和，使补偿电流与电压成线性关系，减少高次谐波分量。）消弧线圈的补偿电流可以通过分接开关改变线圈匝数进行调节。

4 消弧线圈的运行与维护及注意事项

4.1消弧线圈的日常维护

在变电站的日常工作中，设备的巡视是一项重要、关键的核心工作，运行人员可以通过巡视设备掌握设备的运行状况，对于消弧线圈的巡视有如下要求：

(1)监视和检查消弧线圈的中性点电压（不超过3000V）、中性点电流（小于5A）、脱谐度（5%）、残流（正常时大于零）是否正常；

(2)正常时，XHK-Ⅱ-B型自动跟踪消弧线圈控制屏上交流电源（Ⅰ）指示灯点亮，交流电源（Ⅱ）指示灯不亮；

(3)监视和检查油位、油色是否正常,呼吸器硅胶无变色；

(4)检查外壳有无渗油；

(5)检查接头、隔离开关接触和接地是否良好；

(6)检查套管有无破损、裂纹、放电现象；

(7)监视和检查内部是否有异常声音；

(8)监视和检查消弧线圈的隔离开关及其信号装置，是否正常；

(9)检查消弧线圈端子箱、阻尼电阻箱门关闭良好。

4.2消弧线圈运行注意事项

4.2.1 在消弧线圈正常运行时，运行人员巡视要注意以下几点：

（1）消弧线圈运行时，值班人员必须和消弧线圈阻尼电阻箱保持1米安全距离，防止线路接地时主变中性点电压升高到相电压造成人员触电，消弧线圈运行时消弧线圈阻尼电阻箱必须锁好，严禁打开；

（2）只要消弧线圈在投入状态，无论自动装置是否投入，严禁断开消弧线圈直流保护电源；

（3）电网在正常运行时，中性点位移电压不能过高，最高不超过额定相电压的15%（3000V）。在操作过程中，允许不超过额定相电压的30%（6000V）；

（4）当中性点对地电压超过额定相电压的15%，且消弧线圈已动作时，则按接地故障处理，并选找接地点，运行时间不得超过2小时。

4.2.2 若需要改变消弧线圈的运行方式时，运行人员在操作前要严格遵守以下几点：

1. 消弧线圈运行、停用，均需根据调度指令进行；

（2）在操作隔离开关前在后台机上查看母线三相对地电压是否平衡，系统确无单相接地，才可操作。

4.2.3 当消弧线圈运行异常时，运行人员应按如下规定进行异常处理：

（1）在电网中有操作或接地故障时，不得停用消弧线圈，应对其上层油温加强监视，并增加巡视检查次数；

（2）消弧线圈内出现异常音响及放电声、套管严重破坏或闪络等异常现象时，首先应将接地的线路停电，然后将消弧线圈停用，进行检查试验；

（3）消弧线圈动作（发信号）或发生异常现象时，应记录动作时间、中性点位移电压、电流及三相对地电压，并向调度员汇报；

（4）消弧线圈内出现异常音响及放电声、套管严重破坏或闪络等异常现象时，如果系统有接地现象应先将接地的线路停电，否则应将主变停电，然后将消弧线圈停用，进行检查试验。

5 结语

消弧线圈作为配电网的重要设备，对维护电网的安全稳定运行有着重要作用，特别在雨季来临时，配电网会经常发生瞬时接地故障，因此，加强对消弧线圈的日常维护尤其重要。

参考文献

[1]曾祥君,尹项根,张哲;配电网接地故障接地保护原理研究[J];中国电机工程学院;2001；24.

[2]蔡雅萍;配电网中性点灵活接地方式及接地故障的研究[D];中国电力科学研究院;2002.