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【摘 要】 在配电网络供电质量的提升之下,如何选择接地装置类型与接地方式已经成为电力工程设计工作中的重点与难点问题。在设置消弧线圈接地装置时,需要综合考虑到人身安全、供电可靠性、电磁兼容等问题,本文主要分析消弧线圈接地装置及其在变电站设计中的应用方式。
【关键词】 消弧线圈接地装置;变电站;设计;应用
在我国电力行业的发展之下,城市配电网中点点接地模式也受到了社会各界的广泛关注,如何选择接地装置类型与接地方式已经成为电力工程设计工作中的重点与难点问题。下面以消弧线圈接地装置为例来分析接地模式的选择方式。
1、现阶段常用的消弧线圈原理与特点分析
1.1调匝式消弧线圈。调匝式线圈有多种分接头形式,能够使用分接头来改变励磁抗阻,此类产品的运行时间长,已经在变电站中得到了广泛的使用,此类消弧线圈电感值有着很小的调节范围,为了保障电网可以得到正常的串联谐振,就需要适当的增加阻尼电阻。
1.2调气隙式消弧线圈。调气隙式消弧线圈是使用气隙长度来调节励磁电阻的一种形式,一般情况下,主要使用传动机构与转动机构来调节气隙,电动机作为系统的动力,此类消弧线圈已经在我国应用了很长的时间,也取得了理想的成就。但是,由于各种因素的影响,此类消弧线圈装置复杂、噪声大、速度较慢,因此,其使用范围也受到了一定程度的限制。
1.3调节鐵芯磁饱和度
1.3.1直流偏磁式消弧线圈。直流偏磁式消弧线圈主要使用外置直流装置来改变直流电流大小,继而实现改变励磁阻抗的作用。
1.3.2磁阀式消弧线圈。磁阀式消弧线圈能够在铁芯中注入直流磁通,这样不仅可以改变铁芯磁饱和度,还能够控制交流电源的变化。
此类产品是建立在可控硅技术的前提条件下,可以有效提升调节速度,还能够使用随调方式,不需要采用转动机构与传动机构,因此,这类装置也开始在我国得到了推广和使用。
1.4调容式消弧线圈。调容式消弧线圈是一种变压器模式,该种形式采用投切电容器来控制变压器容性负载来改变电抗值,电容器组投切主要使用可控硅与真空开关进行控制。
2、消弧线圈接地装置在变电站设计中的应用分析
在将消弧线圈接地装置应用在变电站中时,需要先对电网电容电流进行科学的计算,再根据计算结构来制定应用方案。
2.1电容电流计算方式
对于中压配电网接地电流的计算,可以使用如下的方式:
第一,对于电缆线路电容电流,其电容电流值远远高于架空线路,因此,需要进行单独计算,具体的计算方式可以参照《电力系统谐振接地》,其计算结构与电缆结构、电缆横截面积以及额定电压等因素相关。
第二,对于架空线路,可以用如下的公式进行计算:
在上式之中,是架空线路额定电压,L是架空线路的长度,单位分别为kV与km。
第三,在计算电容电流时,还需要分析变电站与中配电装置之间的关系,得出最准确的结果。
2.2消弧线圈布局规划方式
我国相关规范中明确规定,如果3-10kV配电网单相接地电容电流超过了10A,那么就必须要设置好相护线圈,因此,在估算与测量结果大于10A,那么就需要设置好消弧线圈。
一般情况下,在分配消弧线圈时,一台主变需要设置一台消弧线圈,这样能够与电容电流相配套。
2.3消弧线圈容量的确定
消弧线圈容量需要参照电流进行确定,按照,考虑到某些地区经济发展迅速,就需要考虑裕度问题。在计算接地变容量时,需要考虑到消弧线圈容量与接地变二次容量的问题。
2.4站内告警通讯与后台讯号通讯
如果需要设置告警讯号,需要设置好硬接点,这种信号包括系统单向接地故障、交流失电、装置故障、直流失电、补偿失败等内容,具体的信号内容由运行部门来确定,在确定好信号内容之后即可根据结构方式与调度需求来确定相关的信息。
2.5其他注意事项
在设置消弧线圈时,需要考虑到厂家的技术要求与现场安装问题,如果设置在户外,可以不考虑防水问题,但是若设置在户外,就需要进行加高处理,如果加高处理后还无法满足防水需求,就需要重新进行设计。
同时,还要考虑到系统接地问题,将控制部分与消弧回路接地分离开来,尤其要保障消弧回路接地的通流容量。如果变电站内部设置了消弧线圈系统,还要考虑到消弧线圈补偿速度,使用选线方式先进、反应速度快以及选线准确的保护方式。
此外,变电站的工作环境属于强磁场与强电场环境,对于站内信号有着很大的干扰,若消弧线圈有信号需要传送或者采样,为了保障信号传输的稳定性,就必须要设置好相应的屏蔽保护装置;小电压互感器与小电流互感器也需要进行接地处理,对于信号采集线,应该优先选择屏蔽效果理想的双绞线或者控制电缆,这样才能够保障信号传输的稳定性。
3、总而言之,在配电网络供电质量的提升之下,消弧线圈装置的设置也成为了困扰电力系统工作人员的一个问题,在设置消弧线圈接地装置时,需要综合考虑到人身安全、供电可靠性、电磁兼容等问题,相信在相关学界专家学者的共同努力下,消弧线圈接地装置的设计质量定可以得到进一步的提升。
参考文献:
[1]姜涛,李勇.电力系统城市配电网中性点接地方式探讨[J].科技信息(科学教研).2008(03)
[2]李宏伟,王建兴,杨洁,夏勇涛.城市中压配电网中性点接地方式的分析与探讨[J].云南水力发电.2006(05)
[3]陈少华,叶杰宏,郑帅.中性点经消弧线圈并联中值电阻接地方式的研究[J].继电器.2006(11)
[4]杜永忠,阎国强,韩加凌.自动调谐调匝式消弧线圈阻尼电阻的选取原则分析[J].继电器.2005(12)
【关键词】 消弧线圈接地装置;变电站;设计;应用
在我国电力行业的发展之下,城市配电网中点点接地模式也受到了社会各界的广泛关注,如何选择接地装置类型与接地方式已经成为电力工程设计工作中的重点与难点问题。下面以消弧线圈接地装置为例来分析接地模式的选择方式。
1、现阶段常用的消弧线圈原理与特点分析
1.1调匝式消弧线圈。调匝式线圈有多种分接头形式,能够使用分接头来改变励磁抗阻,此类产品的运行时间长,已经在变电站中得到了广泛的使用,此类消弧线圈电感值有着很小的调节范围,为了保障电网可以得到正常的串联谐振,就需要适当的增加阻尼电阻。
1.2调气隙式消弧线圈。调气隙式消弧线圈是使用气隙长度来调节励磁电阻的一种形式,一般情况下,主要使用传动机构与转动机构来调节气隙,电动机作为系统的动力,此类消弧线圈已经在我国应用了很长的时间,也取得了理想的成就。但是,由于各种因素的影响,此类消弧线圈装置复杂、噪声大、速度较慢,因此,其使用范围也受到了一定程度的限制。
1.3调节鐵芯磁饱和度
1.3.1直流偏磁式消弧线圈。直流偏磁式消弧线圈主要使用外置直流装置来改变直流电流大小,继而实现改变励磁阻抗的作用。
1.3.2磁阀式消弧线圈。磁阀式消弧线圈能够在铁芯中注入直流磁通,这样不仅可以改变铁芯磁饱和度,还能够控制交流电源的变化。
此类产品是建立在可控硅技术的前提条件下,可以有效提升调节速度,还能够使用随调方式,不需要采用转动机构与传动机构,因此,这类装置也开始在我国得到了推广和使用。
1.4调容式消弧线圈。调容式消弧线圈是一种变压器模式,该种形式采用投切电容器来控制变压器容性负载来改变电抗值,电容器组投切主要使用可控硅与真空开关进行控制。
2、消弧线圈接地装置在变电站设计中的应用分析
在将消弧线圈接地装置应用在变电站中时,需要先对电网电容电流进行科学的计算,再根据计算结构来制定应用方案。
2.1电容电流计算方式
对于中压配电网接地电流的计算,可以使用如下的方式:
第一,对于电缆线路电容电流,其电容电流值远远高于架空线路,因此,需要进行单独计算,具体的计算方式可以参照《电力系统谐振接地》,其计算结构与电缆结构、电缆横截面积以及额定电压等因素相关。
第二,对于架空线路,可以用如下的公式进行计算:
在上式之中,是架空线路额定电压,L是架空线路的长度,单位分别为kV与km。
第三,在计算电容电流时,还需要分析变电站与中配电装置之间的关系,得出最准确的结果。
2.2消弧线圈布局规划方式
我国相关规范中明确规定,如果3-10kV配电网单相接地电容电流超过了10A,那么就必须要设置好相护线圈,因此,在估算与测量结果大于10A,那么就需要设置好消弧线圈。
一般情况下,在分配消弧线圈时,一台主变需要设置一台消弧线圈,这样能够与电容电流相配套。
2.3消弧线圈容量的确定
消弧线圈容量需要参照电流进行确定,按照,考虑到某些地区经济发展迅速,就需要考虑裕度问题。在计算接地变容量时,需要考虑到消弧线圈容量与接地变二次容量的问题。
2.4站内告警通讯与后台讯号通讯
如果需要设置告警讯号,需要设置好硬接点,这种信号包括系统单向接地故障、交流失电、装置故障、直流失电、补偿失败等内容,具体的信号内容由运行部门来确定,在确定好信号内容之后即可根据结构方式与调度需求来确定相关的信息。
2.5其他注意事项
在设置消弧线圈时,需要考虑到厂家的技术要求与现场安装问题,如果设置在户外,可以不考虑防水问题,但是若设置在户外,就需要进行加高处理,如果加高处理后还无法满足防水需求,就需要重新进行设计。
同时,还要考虑到系统接地问题,将控制部分与消弧回路接地分离开来,尤其要保障消弧回路接地的通流容量。如果变电站内部设置了消弧线圈系统,还要考虑到消弧线圈补偿速度,使用选线方式先进、反应速度快以及选线准确的保护方式。
此外,变电站的工作环境属于强磁场与强电场环境,对于站内信号有着很大的干扰,若消弧线圈有信号需要传送或者采样,为了保障信号传输的稳定性,就必须要设置好相应的屏蔽保护装置;小电压互感器与小电流互感器也需要进行接地处理,对于信号采集线,应该优先选择屏蔽效果理想的双绞线或者控制电缆,这样才能够保障信号传输的稳定性。
3、总而言之,在配电网络供电质量的提升之下,消弧线圈装置的设置也成为了困扰电力系统工作人员的一个问题,在设置消弧线圈接地装置时,需要综合考虑到人身安全、供电可靠性、电磁兼容等问题,相信在相关学界专家学者的共同努力下,消弧线圈接地装置的设计质量定可以得到进一步的提升。
参考文献:
[1]姜涛,李勇.电力系统城市配电网中性点接地方式探讨[J].科技信息(科学教研).2008(03)
[2]李宏伟,王建兴,杨洁,夏勇涛.城市中压配电网中性点接地方式的分析与探讨[J].云南水力发电.2006(05)
[3]陈少华,叶杰宏,郑帅.中性点经消弧线圈并联中值电阻接地方式的研究[J].继电器.2006(11)
[4]杜永忠,阎国强,韩加凌.自动调谐调匝式消弧线圈阻尼电阻的选取原则分析[J].继电器.2005(12)