66kV電網中性點經消弧線圈接地的分析與配置

謝國蔚　關薇

摘要：文章介紹了66kV電網經消弧線圈接地的優(yōu)點，給出了系統(tǒng)電容電流和系統(tǒng)補償度計算方法，分析了不同運行方式下的消弧線圈配置情況，提出了當前運行方式下消弧線圈的配置原則，對66kV電網消弧線圈的配置與調整有一定的指導意義。

關鍵詞：電網中性點；消弧線圈；補償度

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）08-0136-02

1 概述

66kV電網中性點經消弧線圈接地方式，是指在66kV電網中變壓器中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，在接地點的故障電流將大于30A，產生的電弧不能自行熄滅，因此造成接地過電壓，不利于電網的安全運行。在66kV電網中變壓器中性點裝設消弧線圈，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地電流與消弧線圈的感性電流大小接，但方向相反，對接地電容電流進行削減，從而使接地點的電流減小或接近于零，使故障點的電流能自行熄滅。通過調節(jié)消弧線圈，使其在一定范圍內達到過補償運行，以減小接地電流，這可使電網持續(xù)運行一段時間，相對地提高了供電可靠性。

2 中性點經消弧線圈接地的三種補償方式

2.1 完全補償

系統(tǒng)的電容電流與消弧線圈所提供的感性電流相等，即補償度ρ=0。

2.2 欠補償

消弧線圈所提供的感性電流小于系統(tǒng)的電容電流相等，即補償度ρ<0。不能滿足過補償時，可采用欠補償20%～30%運行，并應檢查網絡中產生的不對稱電容所引起的中性點位移電壓，不應超過相電壓的70%，即26670V。

2.3 過補償

所謂過補償，是指消弧線圈所提供的感性電流大于系統(tǒng)的電容電流相等，即補償度ρ>0。正常66kV系統(tǒng)應過補償運行，過補償度取5%～30%，一般取10%～30%。接地點的殘流不得超過10A。

3 中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)電容電流及補償度的計算

3.1 電容電流計算

單回線：I單=KU×L÷103A

式中：U為線電壓（kV）；L為線路長度（km）；

K是修正系數，無架空地線取2.7，有架空地線取3.3。

同塔架設雙回線由于兩回路之間靜電屏蔽作用，使總電容減少了，雙回線的對地電容電流為：

I雙=（1.3-1.6）I單

式中：1.6適用于60kV線路；1.3適用于10kV線路。

變電站設備對地電容電流按線路電容電流的10%計算；電容電流隨季節(jié)變化，最大與最小差值不超10%。

3.2 補償度計算

ρ=[（IL-IC）÷IC]×100%

式中：ρ為補償度；IL為補償電流；IC為電容電流。

4 不同運行方式下的消弧線圈配置

4.1 一次變66kV側并列運行

4.1.1 某系統(tǒng)消弧線圈運行情況。系統(tǒng)總電容電流98A，66kV鏵二變、燈二變、邵二變消弧線圈運行，牛居變消弧線圈備用，補償后系統(tǒng)殘流12.8A，補償度13.03%。

4.1.2 存在問題。

（1）當鏵二變、邵二變或燈二變的某一臺消弧線圈（1900kVA）停電檢修時，系統(tǒng)不能滿足過補償運行要求。

（2）當66kV西母線系統(tǒng)一條線路停電，需要調整西母線系統(tǒng)補償度。因燈二變、邵二變均為無載調整型，需脫離系統(tǒng)調節(jié)檔位，調整消弧線圈檔位時，必須投入同容量的消弧線圈進行補償。

（3）燈一變系統(tǒng)電容電流較大，單臺消弧線圈容量過小，需要投入多臺才能滿足系統(tǒng)要求，投入的消弧線圈越多，對補償度的調整和系統(tǒng)的安全運行越是不利。

4.2 一次變66kV側分列運行

66kVI母系統(tǒng)電容電流36A，消弧線圈提供感性電流30.94A，系統(tǒng)殘流5.16A，補償度-14.28%；II母系統(tǒng)電容電流12.64A，消弧線圈提供感性電流25A，系統(tǒng)殘流12.36A，補償度97.82%；系統(tǒng)總電容電流43.69A，殘流12.25A，補償度28.03%，能夠滿足系統(tǒng)檢修方式下的補償度調整。

66kV電網補償度的調整一般采用過補償，這種補償方式的好處是當系統(tǒng)內較長線路跳閘時，補償度變大，避免系統(tǒng)參數接近諧振點；兩臺以上的消弧線圈同時運行，補償度的調整應避免發(fā)生共振補償。一次變66kV側分列運行時，兩條母線都要求過補償運行，并考慮66kV母聯備自投動作后，系統(tǒng)不發(fā)生諧振。

5 對于66kV電網中性點經消弧線圈接地運行的幾點建議

（1）消弧線圈應全部為有載調整。系統(tǒng)內無有載調整的消弧線圈，調整補償度時需要再投入一臺同容量的消弧線圈以抵消運行中的消弧線圈所補償的電感電流。如果配置有載調整的消弧線圈則可以直接調整，而不用派人員去現場操作，節(jié)省時間和誤操作的風險。

（2）配置消耗線圈的容量應與系統(tǒng)的三相對地電流的大小相匹配。消弧線圈的容量所對應的電感電流應與系統(tǒng)的三相對地電容電流相當，這將大大簡化補償度的調整，有利于系統(tǒng)的安全運行。

（3）補償度的調整應簡潔、明了，減少操作量，并列運行的系統(tǒng)應保證每條母線都有一臺消弧線圈運行，一臺備用，避免解列后無消弧線圈運行。

（4）消弧線圈宜配置在雙回線并列運行的對應變電站中和線路較短的線路上，這樣可以減少因線路跳閘而將消弧線圈退出運行，迫使系統(tǒng)無消弧線圈運行或欠補償運行。

作者簡介：：謝國蔚（1981—），男，遼寧遼陽人，華北電力大學電氣與電子工程學院工程碩士，遼陽供電公司人力資源部工程師；關薇（1981—），女，遼寧遼陽人，遼陽職業(yè)技術學院機電工程系講師。

（責任編輯：黃銀芳）