谭美燕 成美丽 蒋军华 曾德志
海南电力设计研究院 海南 海口 570100
摘要：目前变电站内消弧线圈成套装置的配置对调谐方式要求不尽详细，文章介绍三种与站用电不合用的消弧线圈特性，结合工程实际提出针对不同要求变电站的消弧线圈选型方法，形成详细的选型依据，并以具体实际工程说明选型依据的适用范围，为变电站设计提供参考。
关键词：消弧线圈，调谐方式，特性分析，设计选型
1 消弧线圈成套装置分析
1.1 调匝式
调匝式原理是采用有载调压开关调节电抗器的抽头以改变电感值。当瞬时单相接地故障发生时自动快速进行补偿，使瞬时单相接地故障快速消除。调匝式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置采用预调式，即在系统正常运行时将消弧线圈调节到接近谐振点位置，同时通过串联阻尼电阻防止谐振的发生。该调谐方式响应快，缺点是不能连续调节，且一旦阻尼电阻发生短接烧坏，容易引起谐振过电压。
表1-1 调匝式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置主要配置表
1.2 调容式
调容式原理是二次调节消弧线圈，消弧线圈本体由主绕组、二次绕组组成。二次绕组连接电容调节柜。由4~5组真空接触器控制投切二次调节电容器，当二次电容器全部断开时，主绕组感抗最小，电感电流最大，二次绕组有电容器接入后，根据阻抗折算原理，相当于主绕组两端并接了相同功率的电容，使主绕组电感电流减小。调容式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置采用预调式或随调式。该调谐方式响应时间以毫秒计，分级调节。
表1-2 调容式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置主要配置表
1.3 相控式
相控式（高阻抗式）是一种高短路阻抗变压器式可控电抗器。变压器的一次绕组作为工作绕组接入配网中性点，二次绕组作为控制绕组，有两个反方向并联的晶闸管短路，通过调节晶闸管的导通角度来改变消弧线圈的等效电感，来实现电抗值的可控调节。相控式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置采用随调式，即当电网发生单相接地故障时，消弧线圈自动调谐到合理补偿位置。该调谐方式为无级调节，响应时间毫秒计，缺点是会对系统产生谐波污染。
表1-3 相控式自动跟踪消弧线圈补偿成套装置主要配置表
通过以上对比分析，变电站内主流的三种消弧线圈均有比较明显的优缺点，因此，在具体的选型中应根据选型原则来选择相应型式的消弧线圈成套装置。
2 变电站消弧线圈成套装置的选型
2.1 容量计算
2.1.1 电容电流计算
2.2 调谐方式
2.2.1预调式或随调式的选择
预调式正常运行在补偿档位，接地补偿不需要动作时间，缺点是该装置接近谐振点位置电压较高，需串联阻尼电阻，（上接第5页）阻尼电阻通过可控硅调节后延长响应时间，且一旦阻尼电阻短接烧坏将造成系统严重的谐振过电压。广东电网公司于2007年发生过类似事故。
2.2.2经济性选择
相控式消弧线圈成套装置相对调匝式和调容式消弧线圈成套装置，由于前者使用了晶闸管调节导通角来实现电抗的无级调节，因此会对电网产生谐波影响，在电网中谐波质量要求高的地方，配置该类型消弧线圈的同时需装设有源滤波器，投资较大。
2.2.3调谐方式选择
1）在要求瞬间灭弧，可以分级调节的变电站，推荐采用响应时间快，且可控硅控制阻尼电阻的调匝式消弧线圈成套装置。
2）在要求无级调节，谐波污染不严重的变电站，推荐采用相控式消弧线圈成套装置，但仍需验算是否需要配置有源滤波装置。
3）在不要求无级调节的情况下，灭弧时间也不做要求的情况下，推荐采用随调式调容式消弧线圈成套装置。
2.3 选型原则
1）根据变电站环境合理选择布置型式；
2）结合本站的出线规模、出线长度及出线型式计算电容电流，选择相应的消弧线圈容量；
3）根据调节方式，响应时间，调节范围，谐波要求等选择调谐方式；
4）若选择相控式消弧线圈成套装置需验算是否配置有源滤波装置；
5）根据保护控制的要求，选择相应一控二或一控一的控制屏，同时根据变电站情况决定是否选用小电流接地选线装置。
3 结语
变电站电缆出线越来越普遍，造成系统的对地电容电流急剧增大。站内使用的消弧线圈成套装置特性各有优劣，设计时应结合变电站特点根据选型原则，合理分析和计算，选用较优的消弧线圈接地成套装置，从而避免设备的选型不当增加电网事故发生的概率。
参考文献
[1] 张宗杰.高短路阻抗变压器式消弧线圈谐振接地系统的研究[D].北京，华北电力大学,2011
[2] 阎亚鹏,赵晓光,韩斌,李凯.消弧线圈自动调谐装置原理及应用[J].实用技术,2003(12):38-39
论文作者:谭美燕 成美丽 蒋军华 曾德志
论文发表刊物:《探索科学》2016年4期
论文发表时间:2016/8/30
标签：弧线论文; 装置论文; 绕组论文; 调式论文; 变电站论文; 阻尼论文; 谐振论文; 《探索科学》2016年4期论文;