10kV系统中性点接地补偿装置及其主要设备的选择

10kV系统中性点接地补偿装置及其主要设备的选择部颁标准(DL/T6201997)10kV系统含架空线路单相接地故障电流大于10A而又需要在接地故障条件下运行时应承受消弧线圈接地方式。自动调谐消弧线圈接地补偿装置10kV配电网上得到了广泛的应用。但大多数承受的是手动调整式的消弧线圈接地补偿装置，这种装置的主要缺陷是：调整不便利，需要装置退出运行才能调整，不能随着电网参数变化而自动调整到较佳补偿状态，运行人员推断困难、操作简单、补偿精度低。脱谐度难于掌握，只能运行在过补偿状态，不10kV线路故障自动调谐消弧线圈接地补偿装置是靠自动掌握器，依据电网电容量的变化掌握有载调整开关来转变消弧线圈电感，使接地电容电流得到电感电流的有效补偿的。这种装置能够自动跟踪电网参数调整补偿电流值，并具有较好的限制过电压措施。这种补偿方式实质上是一种预补偿，在系统发生接地故障前，消弧线圈即已调整到较佳的补偿状态。因此，中性点经消弧线圈接地应尽量选用自动调谐式。自动调谐消弧线圈接地补偿装置(见图1)的主要设备有接地变压器、消弧线圈、阻尼电阻、有载调整开关及自动掌握器，正确选择这些设备的技术参数是保证该装置高效、牢靠和经济运行的关键。消弧线圈的选择从已有的技术方案来看，消弧线圈调整电流的方式可分三类：(1)承受有载(对自动调整方式而言)调整开关调整消弧线圈的匝数，即调匝式，非连续调整；(2)可调铁芯气隙(3)调匝式产品较为成熟、牢靠性高、运行阅历多，技术性能比较先进，国内外绝大多数补偿装置都承受这种方式，故宜优先选用。消弧线圈容量确实定。应主要依据系统单相接地故障时电容电流的大小来确定，并应留肯定裕度，以适应系统今后的进展和满足设备裕度的要求等。消弧线圈的容量可按下式确定：Q=1.35Ic式中Q——消弧线圈的容量kVAUn——kVIc—对地电容电流A，对于改造工程，Ic应以实测10kV配电网络的规划、设计资料进展计算。消弧线圈分接头数量的选择。消弧线圈分接头数越多，调整精度越好，但设备就越简单。分接头数量打算装置可以到达的较小脱谐度。脱谐度(用υ表示)不仅影响单相接地弧道中的残流(用IgIg不宜大于10A)成为影响灭弧的重要因素。υ= ×100%不计残流中的高次谐波重量时，残流值可按下式计算：Ig=Ic式中Ic——对地电容电流IL——消弧线圈电感电流d——系统的不对称度依据要求的脱谐度，可以按下式计算消弧线圈必要的分接头数量NIn+1和InIn+1-In≤2υInImaxImin分Imax=Imin(1+2υ)N-1因此可以得出：N=1+脱谐度数值的选取应适当。一方面，脱谐度的减小不仅能减小单相接地弧道中的残流，还可以降低恢复电压的脱谐度的减小会使消弧线圈分接头数量增多，增加设备的简单程度，还会使有载调整开关频繁动作，降低设备运行的牢靠性。运行阅历说明，脱谐度不大于5%就能很好地灭弧、维持较抱负的剩余电流和恢复电压的上升速度。接地变压器的选择10kV侧绕组为Δ接法，无中性点，要装设消弧线圈接地补偿装置，就需要设置一个人工的中性点。一种方法是利用10kVY，yn联结的配电变压器的高压侧中性点，这种做法有多方面的不利因素；另一种方法是承受ZN，yn接地变压器零序磁通所产生的附加损耗小，零序阻抗低，能保证单相接地时95%的相电压加到消弧线圈上，因此作为人工中性点接入消弧线圈格外适宜。其原边承受Z型结线，以到达与消弧线圈协作的目的，其副边承受星形结线，可以带肯定的二次负荷，兼作所用变压器使用。这样，可使接地变压节约了投资。接地变压器的容量应与消弧线圈的容量相协作。当接地变压器只带消弧线圈，无二次负载时，接地变压器的容量与消弧线圈的容量相等即可，当接地变压器除带消弧线圈外，还兼作所用变压器使用时，接地变压器的容量应大于消弧线圈的容量，具体大多少应依据接地变压器二次侧的容量来定。系统单相接地时，流过接地变压器的电流是零序电流与二次负荷电流的矢量和。阻尼电阻的选择阻尼电阻串接于消弧线圈回路中，其目的主要是增大系统的阻尼，抑制谐振过电压，确保系统正常运行时中性点长时间的位移电压不超过15%安全有效运行的一个重要环节。阻尼电阻的阻值应依据系统参数及消弧线圈电抗值的调整范围(XLmin～XLmax)选取。加装消弧线圈装置后(图2)的位移电压Uo即系统位于谐振点时；②、消弧线圈档位电流较小(Imin)，即消弧线圈电抗值调整在较大档位(XLmax)时。Uo= ≤0.15由此可以得出R≥其中XLmax=考虑到d远小于15%，则上式可简化为：R≥式中Eo——系统的不对称电压d——系统的不对称度，主要由系统三相对地电容的不平衡程度打算，受电力线路的类型、导线排列方式、线路途经的地形地貌及当地气候条件等因素影响。对于