浅析消弧线圈在电网中的应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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式中Q——消弧线圈的容量, kV·A;
Un——系统标称电压， kV；
Ic——对地电容电流，A。对于改造工程，Ic应以实测值为依据；对于新建工程，则应根据配电网络的规划、设计资料进行计算。
消弧线圈接地装置的选择首先是由配电网的电容电流确定，主要有2种方法：
a. 进行实际测量利用中性点外加电容法、增量法等，可以比较有效地将电容电流测出来，且对系统没有任何影响。
b. 根据配电网参数估算估算电容电流主要包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、变压器以及母线和电气的电容电流。

架空线路的电容电流近似估算公式为：

无架空地线：Ic=2.7×Ue×L×10^-3(7)
有架空地线：Ic=3.3×Ue×L×10^-3(8)

以上2式中，L为线路的长度，km；Ic为线路的电容电流，A；Ue为额定电压， kV。

同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3～1.6倍。

电缆线路的电容电流近似估算公式：

以上2式中，S为电缆截面，mm2；Ic为线路的电容电流，A；Ue为额定电压，kV。

上述公式主要适用于油浸纸电力电缆，对于目前采用较多的交联聚乙烯电缆，其每km的对地电容电流根据制造厂提供的参数比油浸纸电力电缆的大20%左右。

2.2 实际应用

石家庄钢铁厂220 kV 中央变电站为比较典型的用户站，该站规模为：2台220 kV/35 kV/6 k V，90 MV·A变压器；220 kV部分为桥型接线；35 kV、6 kV部分均为单母线分段接线；6 kV部分由于进线额定电流较大，故采用了双开关进线。35 kV出线7回，均为架空线，且线路非常短；6 kV出线15回，分别接在2段母线上。在6 kV 2段母线上分别装1套接地变压器加消弧线圈，出线均采用电缆，业主提供每段母线所接的电缆长度资料为：VLV22--240，15 km；VLV22--35，10 km。根据电缆的长度选择消弧线圈的容量。

根据计算公式(10)，计算VLV22-240电缆的单位电容电流：

采用相同的计算方法，得到VLV22-120电缆的单位电容电流为1.124 59 A/km；VLV22-35电缆的单位电容电流为0.482 9 A/km。

根据业主提供的电缆长度，可以得出1段母线上所接电缆的电容电流：

根据上述计算，消弧线圈的容量选择为200 kV·A。

3 接地变压器的选择

3.1使用Z型接线变压器作为接地变压器

消弧线圈接入系统必须要有电源中性点，在其中性点上接入消弧线圈，当发生单相接地时，流过变压器的三相同方向的零序磁通，经过油箱壁绝缘油及空气等介质形成闭合的回路，在油箱铁芯等处产生附加的损耗，这种损耗是不均匀的，必然要形成局部过热，影响变压器的正常运行和使用寿命。所以接入此类接地变压器的消弧线圈的容量不应超过变压器容量的20%；为满足消弧线圈接地补偿的需要，同时也满足动力与照明混合负载的需要，可采用Z型接线的变压器ZN，yn11连接的变压器。由于变压器高压侧采用Z型接线，每相绕组由2段组成，并分别位于不同相的铁芯柱上，2段线圈反极性相连，零序阻抗非常小。它的空载损耗低；变压器容量可以95%被利用；并能够调节电网的不对称电压。由此可见，Z型接线的变压器作为接地变压器是一种比较好的选择。

3.2容量的选择

接地变压器的容量应与消弧线圈的容量相配合。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，具体应根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。

4结论

随着社会经济的发展，工、农业生产对用电的可靠性和用电质量都提出了更高的要求。目前具有自动跟踪补偿功能的消弧线圈接地的接地方式在城市供电网中使用得比较多。采用自动跟踪补偿的消弧线圈，可以将电容电流补偿到残流很小，使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电。如果配有自动选线装置，对于永久性故障，能正确选出故障线路并跳闸，则可不影响其它非故障线路的正常运行，则是比较合理并很有发展前景的中性点接地方式。 (

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