ZL-XHC系列 调匝式消弧线圈接地补偿装置

一、概述

         对于不同电压等级的电力系统，其中性点的接地方式是不同的，根据我国国情，我国6~66KV配电系统中主要采用小电流接地运行方式。为了有效防 止系统弧光接地，消除接地故障，提高供电质量，按照国家对过电压保护设计规范新规程规定，电网电容电流超过10A时，均应安装消弧线圈装置。由于中性点经消弧线圈接地的电力系统接地电流小，其对附近的通信干扰小也是这种接地方式的一个优点。

         以前我国电网普遍采用手动调匝式消弧线圈，由于不能实时监测电网的电容电流，其主要缺陷表现在以下两个方面：

1. 调节不方便，需要装置退出运行才能进行调节。
2. 判断困难，无法对系统运行状态做出准确判断，因此很难保 证失谐度和中性点位移电压满足要求。

         我公司所研制生产的ZL-XHC系列调匝式消弧线圈装置，该成套装置采用标准的工业级计算机系统，总线式结构，多层电路板设计，全彩色大屏幕液晶屏，全汉字显示。具有运行稳定可靠、显示直观，抗干扰能力强等特点，同时系统具有完 善的参数设置及信息查询功能。该系统克服了以前各消弧线圈装置调节范围小的缺陷，能够进行全 面调节。

         该装置采用残流增量法和有功功率法等先 进算法，对高压接地线路进行选线，选线准确、迅速。

         本产品广泛应用于电力供电行业、发电厂、冶金、矿山、煤炭、造纸、石油化工等大型厂矿企业的变配电站，适用电压等级6~110KV，是老式消弧线圈理想的更新换代产品，同时也是新建变电站接地补偿及选线装置的首 选配套产品。

二、产品特点

• 控制器采用工业级计算机平台，双CPU架构，多层电路板处理，运行稳定可靠。
• 采用全彩色液晶全中文显示，参数显示、设置及查询方便直观。
• 调节准确、速度快，且调节范围宽，可在0~100 %额定电流全范围调节。
• 内嵌高压接地选线模块，采用残流增量法及有功功率法，使选线快速准确。
• 设有RS232及RS485通讯接口，可实现与上位机的通讯，达到信号的远距离传送。
• 可实现单相接地故障的声光控报警功能。
• 设有标准并口打印机，可实现数据打印，接地信息打印。
• 具有一控二功能，可实现同一系统内两套消弧线圈随系统运行情况自动变换。

三、性能指标

• 电压等级：6KV~110KV
• 母线段数：两段
• 电容电流测量误差：小于2%
• 调档时间：小于20ms
• 接地残流：小于5A
• 控制器电源：

一路交流220V，     额定频率：50Hz

一路直流220V/110V，额定频率：50Hz

• 控制器适用环境

温度：-10℃~+45℃

湿度：小于95%

• 选线路数：8~42路
• 通讯接口：RS232/RS485

四、工作原理

• 工作原理

         调匝式消弧线圈是在消弧线圈设有多个抽头，采用有载调压开关调节消弧线圈的抽头以改变电感值。在电网正常运行时，微机控制器通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值和相位变化，计算出电网当前方式下的对地电容电流，根据预先设定的最小残流值或失谐度，由控制器调节有载调压分接头，使之调节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限制在设定的范围之内。正常运行采用过补偿方式，消弧线圈接地回路采用经串接阻尼电阻接地或采用直接尾端接地二次并阻形式。

         该装置配置的接地选线模块，采用有功功率法来选择接地故障时的接地线路，即发生接地故障时，采集各线路的有功功率，及消弧线圈自身感抗有功功率的方法来，所采集到有功功率值最大的线路即为故障线路。

• 电容电流测量方法

         当系统未发生接地故障时，消弧线圈与系统对地电容形成串联谐振回路，等效原理图如图所示：

         其中：E0——系统不平衡电压

         U0——位移电压

         I0——零序电流

         XL——消弧线圈电抗

         R——阻尼电阻

         XC——被测电容容抗

         建立如下方程：

         E0=U0+I0*XC

         在该式中，U0、I0可实测，而E0不能测量，无法求出XC。为此，改变一下消弧线圈挡位，调档前后E0、XC不变，建立如下方程组：

                 E0=U01+I01*XC

                 E0=U02+I02*XC

         解方程组得：

                 XC=（U02-U01）/（I01-I02）

         电容电流IC可求得：

         IC=相电压/XC