王晨麟

根據(jù)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈控制調(diào)諧方法的不同，將自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈的調(diào)解控制方法分成了預(yù)調(diào)式和隨調(diào)試兩大類。對(duì)預(yù)調(diào)式自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈的零序電壓極大值法、阻抗三角形法，隨調(diào)試自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈的相位調(diào)諧方法和兩點(diǎn)解析法進(jìn)行的分析研究。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償 消弧線圈 預(yù)調(diào)式 隨調(diào)試 調(diào)諧方式

配電網(wǎng)諧振接地一直是中壓電網(wǎng)的接地方式研究的一個(gè)熱點(diǎn)。而如何更精確更快速地測(cè)出對(duì)地電容電流，已經(jīng)成了問題的關(guān)鍵所在。

早期測(cè)量電容電流的方法一般都是直接測(cè)量法，常見的有單相金屬接地法、人工中性點(diǎn)法和偏置電容法都是直接在帶電的一次設(shè)備上外接測(cè)試設(shè)備，這些不僅操作復(fù)雜，而且在中高壓系統(tǒng)中帶電操作對(duì)電力從業(yè)人員的人身安全也是一個(gè)威脅。同時(shí)在接地時(shí)，非接地相電壓上升到線電壓，對(duì)系統(tǒng)的絕緣薄弱點(diǎn)同樣也是一個(gè)不小的威脅。因此直接測(cè)量不建議使用。

間接測(cè)量法主要包括了中性點(diǎn)位移極大值法、兩點(diǎn)分析法、實(shí)時(shí)測(cè)量法、單頻率注入信號(hào)法、附加頻率注入信號(hào)法、負(fù)序電流極大值法。這些方法與直接測(cè)量相比，操作更加簡(jiǎn)單，安全性更高，但同時(shí)也存在一定的限制條件和適用范圍。

1 自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈的測(cè)量補(bǔ)償方法分類

為讓消弧線圈達(dá)到最有的運(yùn)行效果，我國(guó)目前的消弧線圈大都采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)目刂品绞?。而根?jù)調(diào)節(jié)方式的不同，消弧線圈可分為預(yù)調(diào)式和隨調(diào)式兩大類。

預(yù)調(diào)式消弧線圈是在系統(tǒng)正常時(shí)利用消弧線圈的自動(dòng)控制部分使得消弧線圈補(bǔ)償?shù)碾姼须娏髂軌蜃畲笙薅鹊难a(bǔ)償電網(wǎng)對(duì)地的電容電流。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，消弧線圈可以在沒有延時(shí)地情況下進(jìn)行最佳補(bǔ)償。但是，由于正常運(yùn)行的時(shí)候處于諧振點(diǎn)附近，其中性點(diǎn)位移電壓較大，為了避免發(fā)生諧振過電壓，一般該方式需要并聯(lián)或串聯(lián)一個(gè)阻尼電阻來(lái)避免發(fā)生諧振。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，自動(dòng)短接或者斷開阻尼電阻以避免輸出阻性電流并保護(hù)電阻本身，待故障解除后需要再接入阻尼電阻。

隨調(diào)式消弧線圈是在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)通過消弧線圈的自動(dòng)測(cè)量裝置不斷測(cè)量系統(tǒng)的對(duì)地電容電流，并確定故障后消弧線圈的最優(yōu)補(bǔ)償狀態(tài)和檔位。在電網(wǎng)正常運(yùn)行的時(shí)候，消弧線圈的補(bǔ)償電感遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)運(yùn)行，因此其中性點(diǎn)電壓很小，無(wú)需再串聯(lián)或并接阻尼電阻。當(dāng)發(fā)生單相接地故障后，消弧線圈自動(dòng)控制裝置再檢測(cè)到發(fā)生接地故障后迅速將消弧線圈感抗值調(diào)整到最佳補(bǔ)償檔位，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)補(bǔ)償。

2 自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈調(diào)諧方法

2.1 零序電壓極大值法

零序電壓極大值法也稱諧振法、中性點(diǎn)位移電壓極大值法。該自動(dòng)調(diào)諧原理是當(dāng)消弧線圈的電感和三相對(duì)地電容之和發(fā)生串聯(lián)諧振的時(shí)候，其中性點(diǎn)位移電壓達(dá)到最大。通過不斷調(diào)整消弧線圈的電感值和測(cè)量中性點(diǎn)位移電壓的大小，當(dāng)零序電壓達(dá)到最大的時(shí)，電感電流就正好等于電容電流。通過測(cè)量此時(shí)消弧線圈的電感電流即可得出電網(wǎng)的對(duì)地電容電流。

2.2 阻抗三角形法

阻抗三角形法適用于消弧線圈并聯(lián)或串聯(lián)電阻的接地方式。常應(yīng)用在帶有載開關(guān)調(diào)匝式消弧線圈的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置中，無(wú)法連續(xù)調(diào)節(jié)電感量，只能將裝置調(diào)整到離諧振點(diǎn)最近的分接頭處，調(diào)整精度受到影響。這種調(diào)諧控制方法一般只能用于預(yù)調(diào)式控制的消弧線圈。該調(diào)諧控制方法是在串聯(lián)電阻R和消弧線圈各檔位的電抗值已知的前提下推得的。因此，這種調(diào)諧控制方法最適用于具有固定檔位調(diào)感并且各檔位電感值已知的消弧線圈控制，如調(diào)匝式消弧線圈、調(diào)容式消弧線圈。測(cè)量脫諧度ν時(shí)，在消弧線圈調(diào)檔前后，電網(wǎng)必須處在過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償?shù)耐粋?cè)，否則計(jì)算無(wú)效。為了保證消弧線圈調(diào)檔的準(zhǔn)確性，需要對(duì)消弧線圈進(jìn)行反復(fù)試調(diào)檔。

2.3 相位調(diào)諧方法

相位調(diào)諧方法是在三相電網(wǎng)的某一相附加一小電容，通過測(cè)量電網(wǎng)零序電壓和附加電容相電壓之間的相差來(lái)判斷系統(tǒng)的補(bǔ)償狀態(tài)，進(jìn)而尋找電網(wǎng)的諧振點(diǎn)。該方法適合于隨調(diào)試消弧線圈。

2.4 兩點(diǎn)解析法

該方法是忽略線路和消弧線圈的電導(dǎo)的影響，通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同補(bǔ)償狀態(tài)下電網(wǎng)中性點(diǎn)電壓和補(bǔ)償電流，直接計(jì)算出電網(wǎng)的三相總分布電容，比起零序電壓幅值極大值法和阻抗三角形法，可大大降低調(diào)感的盲目性，對(duì)機(jī)械式消弧線圈控制比較有益。但選擇該方法時(shí)要注意，為提高調(diào)諧測(cè)量精度，這兩個(gè)狀態(tài)最好要選擇在消弧線圈補(bǔ)償諧振點(diǎn)的某一側(cè)（欠補(bǔ)償側(cè)或過補(bǔ)償側(cè)），并且最好選擇在諧振曲線陡峭的區(qū)段?！皟牲c(diǎn)解析法”的調(diào)諧原理是以忽略線路和消弧線圈的電導(dǎo)，即電網(wǎng)的阻尼為前提的，也就是說，只有當(dāng)電網(wǎng)的阻尼很小時(shí)，該調(diào)諧算法是有效的。因此，一般它只適用于無(wú)需阻尼電阻的隨調(diào)式控制，而不宜用于需阻尼電阻的預(yù)調(diào)式控制經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)。

3 結(jié)論

自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈的調(diào)諧方式可以分為預(yù)調(diào)式和隨調(diào)試兩大類。每一類都具有不同的調(diào)諧控制方法。且隨著自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈應(yīng)用越來(lái)越多，生產(chǎn)和應(yīng)用人員明確各類消弧線圈的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償調(diào)諧方法、原理，對(duì)提高消弧線圈的運(yùn)行維護(hù)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]連鴻波，譚偉璞，裴善鵬，楊以涵，齊鄭，張宏宇.諧振接地電網(wǎng)預(yù)隨調(diào)補(bǔ)償方式及其實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005（21）：83-88.

[2]陳忠仁，吳維寧，張勤，陳家宏.調(diào)匝式消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧新方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005（24）：75-78.

[3]要煥年，曹梅月.諧振接地技術(shù)新發(fā)展[J].中國(guó)電力，2000（10）：57-59.

[4]朱少林，謝聿琳，葉力行.調(diào)諧方式對(duì)消弧線圈并聯(lián)運(yùn)行的影響[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2006（01）：82-85.

[5]王衛(wèi)衛(wèi)，汪潔.淺談電力系統(tǒng)消弧線圈[J].長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（01）：32-35.

[6]陳忠仁，李占琪.消弧線圈的自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行及其控制[J].高壓電器，2013（06）：72-77.

[7]韓翔，張旭，周鴻.10kV中壓系統(tǒng)消弧線圈并聯(lián)運(yùn)行控制系統(tǒng)[J].電網(wǎng)與清潔能源，2014（07）：12-14.

[8]肖思昌.基于模糊算法的消弧線圈并聯(lián)運(yùn)行控制系統(tǒng)的研究及實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，2014.

作者單位

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