湖南陽光電子技術學校簡介

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高短路阻抗變壓器式自動快速消弧系統

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增大字體作者：佚名來源：本站整理發布時間：2010-09-01 16:28:53

摘要：提出了配電網中性點新型接地方式為：當發生瞬時性單相接地故障時，利用自動跟蹤之消弧線圈實現快速補償；當發生非瞬時性單相接地故障時，能正確選出故障線路并跳閘。陽光電子學校維修專家分析認為：提出了高短路阻抗變壓器式可控電抗器之基本結構和原理，用該原理研制成功之高短路阻抗變壓器式自動快速消弧系統，具有伏安特性線性度優良、響應速度快、電流由零到大都能無級連續調節、補償效果好、對系統適應性強等優點，是實現新型接地方式比較理想之設備。陽光電子學校維修專家分析認為：

關鍵詞：配電網消弧線圈可控電抗器晶閘管短路阻抗

1　新型接地方式
　　配電網中性點接地方式之選擇與電力系統安全可靠運行密切相關，是城網和農網建設中必須關注之重要問題。陽光電子學校維修專家分析認為：但長期以來并未得到滿意之解決。陽光電子學校維修專家分析認為：隨著電網之不斷發展，電容電流小于一定值而允許中性點不接地之電網已越來越少，絕大多數配電網之中性點都采用低阻接地或消弧線圈接地方式。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　低阻接地雖然避免了系統之過電壓問題，但跳閘率過高，不能適應對供電可靠性越來越高之要求，尤其是在架空線路與電纜混合之配電網中此問題更為突出。陽光電子學校維修專家分析認為：同時，單相接地時巨大之接地電流將使地電位升高，嚴重時會超過安全值，湖南陽光電子學校維修專家認為：也許對通信線路、低壓電器和人身安全造成不利影響，這是該方式之先天缺陷。陽光電子學校維修專家分析認為：隨著電力配電系統與電信網共處系統之日益增加，用戶使用之敏感元件（電腦、電子控制、電力電子等）日益增多，以及國際標準對低壓設備耐壓要求之降低，低阻接地方式這一不可克服之缺陷越來越不能被社會容忍。陽光電子學校維修專家分析認為：尤其在電纜使用量逐漸增多、電網迅速擴大，使電容電流大增之情況下，用電阻將單相接地故障電流限制到遠小于兩相短路電流而同時又要滿足過電壓要求之做法已非常困難，即采用低阻接地方式已非常不經濟。陽光電子學校維修專家分析認為：因此，低阻接地方式不僅不適合于以架空線路為主之農網，也將越來越不適合于以電纜為主、容量不斷擴大之城網。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　自動跟蹤消弧線圈接地方式避免了巨大之接地故障電流帶來之一系列問題，又能使瞬時性接地故障自動消除而不影響供電^［¹^，²^］。陽光電子學校維修專家分析認為：但是由于《規程》中規定線路單相接地時允許帶故障運行2h，對系統之絕　　緣水平要求較高，因而使某些進口設備（尤其是電纜）受到威脅。陽光電子學校維修專家分析認為：同時故障電流持續時間長不僅對人身安全很不利，而且易使非瞬時性接地故障擴大成相間短路（尤其是電纜）。陽光電子學校維修專家分析認為：隨著電纜逐漸代替架空線路，單相接地時不分瞬時性和非瞬時性故障都不跳閘之傳統消弧線圈接地方式已不再適合。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　配電網中性點新型接地方式為：當發生瞬時性單相接地故障時，利用自動跟蹤之消弧線圈實現快速補償，使故障電流小于一定值而自動滅弧，從而使系統繼續正常運行而不停止供電；當發生非瞬時性單相接地故障時，能正確選出故障線路并跳閘，不影響其他非故障線路之正常運行；同時保證單相接地故障持續時間小于10s，使系統之絕緣水平可與低阻接地時之相同^［³^］。陽光電子學校維修專家分析認為：這種接地方式兼具了低阻接地和消弧線圈接地之優點，又擺脫了各自之缺點，是一種較為理想之新型接地方式。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　該接地方式之實現，不僅須配備可靠、準確、響應快之小電流接地選線裝置和相應之跳閘裝置，還必須有高質量之自動跟蹤補償裝置。陽光電子學校維修專家分析認為：主要要求是：消弧線圈伏安特性線性度好，響應快，能在大范圍內連續調節，補償效果好等。陽光電子學校維修專家分析認為：現有之各類自動跟蹤補償消弧線圈，括調匝式^［⁴^］、調氣隙式^［⁵^］、直流偏磁式^［⁶^］、磁閥式^［⁷^］、調電容式^［⁸^］及其它類型^［⁹^，¹⁰^］，都具有某些缺點而不能同時滿足上述要求。陽光電子學校維修專家分析認為：這也是目前消弧線圈之應用受到局限之原因。陽光電子學校維修專家分析認為：本文所述由高短路阻抗變壓器式電抗器組成之新型自動快速消弧系統可以滿足上述要求，使上述接地方式實現成為湖南陽光電子學校維修專家認為：也許。陽光電子學校維修專家分析認為：
2　自動快速消弧系統之主要構成
　　該系統主要由高短路阻抗變壓器式消弧線圈和控制器組成，同時采用小電流接地選線裝置作為配套設備。陽光電子學校維修專家分析認為：
2．1　高短路阻抗變壓器式消弧線圈
　　該消弧線圈是一種新型之變壓器式可控電抗器，其一、二次繞組間之短路阻抗很大（達100％或更大），二次繞組用晶閘管短路。陽光電子學校維修專家分析認為：通過調節晶閘管之導通角來調節二次繞組中之短路電流，從而實現電抗值之可控調節。陽光電子學校維修專家分析認為：其原理結構見圖1。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　整套裝置中設置特殊之濾波電路，用以吸收晶閘管通斷時產生之諧波，使電抗器輸出工頻電流。陽光電子學校維修專家分析認為：當給定晶閘管之觸發角α時，工作線圈輸出之基波電流為：

式中　I_om為額定電壓下晶閘管全導通時流經工作線圈之電流有效值。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　該消弧線圈不需要調節匝數，鐵芯不需要有氣隙，不需要復雜之直流回路和任何機械傳動裝置，因而結構十分簡單，與普通之變壓器相同。陽光電子學校維修專家分析認為：由于電抗值之調節是通過調節晶閘管來實現之，該消弧線圈具有極快之響應速度，并可實現由零到額定電流之無級連續調節。陽光電子學校維修專家分析認為：
　　此外該消弧線圈之獨特優點是作為補償用之電感不是激磁阻抗而是利用變壓器之短路阻抗，因而可保證在全電壓范圍內都具有良好之伏安特性，實測結果如圖2所示。陽光電子學校維修專家分析認為：這一優點對可控消弧線圈非常重要，因為單相接地情況下中性點電壓隨接地阻抗變化，高阻接地時中性點電壓較低，而高可升到1．1倍相電壓。陽光電子學校維修專家分析認為：若消弧線圈之伏安特性為非線性，則消弧線圈輸出之補償電流將成為中性點電壓之非線性函數，因此利用消弧線圈在額定電壓下對應之電流來外推或內推其它電壓下之電流將會導致殘流較大，再考慮到零序電容測量之不準確性，有湖南陽光電子學校維修專家認為：也許使接地殘流仍舊超過規定之允許值；對于分級式消弧線圈（如調匝式、調容式等），還存在級差電流，情況有湖南陽光電子學校維修專家認為：也許更糟。陽光電子學校維修專家分析認為：

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