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 為適應供電系統的實際需要，20世紀90年代末，采用我國自行研制ZTJD型自動跟蹤補償消弧線圈系統，其自動跟蹤監測技術達到先進水平，運行證明其效果良好。 
    ZTJD型自動跟蹤補償消弧線圈系統的構成 
    該系統在總結老式消弧線圈運行經驗的基礎上，獨立開發成功的高新技術產品，由下列幾個部分組成見圖1。 
    (1)接地變壓器 
    消弧線圈必須通過中性點接入系統，對無中性點的角形結線的電源(如6～10kV系統)需配置接地變壓器，目前有油浸式或干式兩種型式，有如下的功能： 
    1）提供有效的中性點，接地變壓器的特點是零序阻抗很小，單相接地時，零序電壓在接地變上的壓降很小，95％的電壓加到消弧線圈上，具有相當好的補償能力，這種變壓器高壓側繞組由兩段組成，并分別位于不同相的心柱上，如圖 2所示，鐵心柱上的磁勢為零，匝數n1=n2。 
    2)接地變的二次可代站用變使用，節省投資。 
    3)能調整電網的不對稱電壓，滿足自動調諧的需要。 
    (2)電動式消弧線圈 
    目前有油浸式或干式兩種型式。調分頭開關同樣也有兩種型式，對油浸式消弧線圈配油浸式有載開關(9～15檔)，對干式消弧線圈可配空氣式有載開關和真空式有載開關(9～19檔)。有載開關使用在消弧線圈上，以預調方式工作是很輕松的，幾乎在空載狀態下切換，因此工作很可靠。這種消弧線圈的電流調節范圍比較寬，一般能達到1：4(如20～80A)。消弧線圈的二次線圈增多，不但供測量，而且滿足二次阻尼和注入信號的要求。 
    (3)微機控制部分 
    ZTJD型接地補償裝置之所以能夠達到自動跟蹤和自動調諧的目的，主要靠微機控制器來實現。主要完成在線檢測位移電壓、電容電流等參數，根據測量參數分析判斷，如需調整，發出指令進行調整，并有顯示、報警、遠送等功能。 
    (4)阻尼電阻及其控制部分 
    調匝式自動調諧消弧線圈系統之所以能夠實現在全補償狀態或很小脫諧度下運行，關鍵是在消弧線圈回路串人大功率的阻尼電阻只，以提高電網的阻尼率使諧振點的位移電壓降到15％相電壓以下，所以不必擔心諧振時會發生調諧過電壓，阻尼電阻在電網正常運行時串入，防止串聯諧振，當系統發生接地時，快速將其短接以免影響消弧線圈的輸出電流。 
    (5)中性點專用電壓互感器和非線性電阻 
    在6～10kV電纜網絡，其中性點不對稱電壓很低，為提高測量的精度，采用特制的高壓電壓互感器，其二次電壓為200V，以提高檢測的靈敏度。 
    為增強對消弧線圈系統內過電壓的抑制，在中性點上增設了特殊設計的內過電壓保護器，與消弧線圈并聯接地，這種接地方式既保留了消弧線圈接地系統的優點，當過電壓時又發揮小電阻接地限制過電壓的優點。 
    有載開關調匝式自動調諧式消弧線圈系統的特點 
    與老式消弧線圈系統相比，妥善地解決了自動跟蹤自動調諧問題、調諧內過電壓問題、內過電壓高的問題以及容量系列少、調流范圍窄等問題。 
    (1)為能實現自動跟蹤自動調諧的工作方式，手動調匝式消弧線圈必須改成自動的，將手動開關更換為有載開關，這樣一方面捉高了開關調節的可靠性，同時為實現自動控制打下了基礎，因為有載開關可以在主控制室自動控制遠方操作，如再配上微機自動控制器，就可實現消弧線圈的自動跟蹤和自動調諧。  
    (2)比較有效地解決了調諧過電壓問題，老式消弧線圈系統由于自身結構上的限制，當消弧線圈的感抗與系統對地的容抗相等時，即產生調諧過電壓，其值的高低與系統對地不對稱電壓的高低、電網的阻尼率的高低以及消弧線圈的脫諧度大小有關，如下式（附1） 
式中 ubd——電網對地的不對稱電壓； 
v——消弧線圈的整定脫諧度； 
d——電網對地的阻尼率： 
uNB——中性點對地的位移電壓。 
    從上述可知，如電網對地的不對稱電壓比較高、阻尼率比較小、消弧線圈的阻抗與電網對地的容抗相等即V=0時，位移電壓uNB比較高，可達到不對稱電壓的25～50倍，造成三相電壓的嚴重不對稱，影響設備的安全運行，其波形如圖3所示，因此老式消弧線圈規程明確規定在過補點運行圖中的A點，使中性點對地電壓保持在相電壓的15％以下，嚴禁在全補狀態B點運行，防止調諧過電壓的出現，其脫諧度不大于10％，實際在調諧時很難達到這一要求，一方面離調諧點比較近，容易出現電壓；另一方面如電網對地不對稱，電壓比較高時這一要求很難達到，因此實際調諧中V達到20％～30％，甚至達到40％，這樣消弧線圈系統殘流就比較大，影響消弧線圈效果。為提高消弧線圈的滅弧效果和防止調諧過電壓的發生，從提高電網的阻尼率著手，從(1)式可知，增加d，UNB即下降，為此我們在消弧線圈中人為地加入阻尼電阻，即增大電網的阻尼率使UNB下降到規程允許的15％相電壓以下，這樣即實現了殘流最小的工作方式，又使諧振點的電壓降到允許的數值，如圖3中的曲線2。實施方法如圖4所示：R1為一次阻尼方式，R2為二次阻尼，根據電網的參數可單獨用R1或R2，也可同時使用。阻尼電阻的確定要根據電網參數來選定，可用下式來表示（附2） 
式中 R——需要增加的阻尼電阻值， 
ωL——消弧線圈最小分頭電流的阻抗， 
URB——中性點位移電壓的允許值，15％相電壓： 
ubd——中性點不對稱電壓值； 
P——消弧線圈的阻尼率，一般為2％～3％。 
    (3)抑制內過電壓的效果比較好。從理論上來講，中性點不接地的35kV及以下中壓配電網，內過電壓不至于造成設備的損壞，所以從設計上就沒有采取限制，內過電壓以及傳遞過電壓等在配電網上時有發生，嚴重地威脅著配電網的安全運行。鐵磁諧振過電壓激發起間歇性弧光過電壓，使PT保險熔斷，燒毀PT，甚至發展成“火燒連營”事故，電容電流較大的地方，由單相接地電弧不能熄滅，引起弧光過電壓波及的面比較大，往往造成大面積停電事故。從多次事故分析和現場錄到的事故波形圖分析可知：由于一次事故激發起幾種內過電壓時，由于波形疊加造成的設備的薄弱環節被擊穿造成事故。因此中壓電網采取一些必要的限制內過電壓措施勢在必行。我們在開發研制自動跟蹤自動調諧式消弧線圈時，從兩個方面來限制內過電壓：一方面從改變參數人手，中性點不接地電網易發生串聯諧振過電壓，因為當容抗XC與感抗XL相等時，即發生鐵磁諧振過電壓，那么在中性點不接地的電網接入消弧線圈，破壞產生諧振的條件；另一方面在中性點上增設內過電壓保護器，進一步加強對內過電壓的保護，如圖5所示。這種具有非線性電阻性質的內過電壓保護器在正常運行時不起作用，是消弧線圈接地系統，當系統出現內過電壓時，中性點就成為小電阻接地系統，把過電壓的能量釋放了。
這種接地方式既發揮了消弧線圈接地的優點，又發揮了小電阻接地的優點。 
    (4)采用多種在線測量電容電流的方法，以適應不同電網的需要。自動跟蹤自動調諧式的消弧線圈系統測量電容電流的方法尤為重要。只要測量準確，才能保證調諧的準確，但是由于配電網的情況不一樣，很難用一種方法來適合不同的配電網，所以研究多種的測量方法，適應配電網的不同情況，才能保證調諧的準確性。 
    (5)功能完善的微機控制器滿足電網自動化的要求并作為成套裝置的核心。 
    (6)考慮到微電子技術使用到強電方面的控制，設置了獨立的手動部分，也就是微機處在異常狀態時，用切換開關打到手動位置，這樣消弧線圈正常運行，只不過不能自動跟蹤，不會影響系統的補償。 
    (7)阻尼電阻是解決調諧過電壓的有效措施，它的可靠性如何直接影響到整套裝置的可靠問題，為此，我公司為提高阻尼部分工作的可靠性，采取了如下措施： 
    1)阻尼電阻在正常時，接入運行，當電網接地時利用真空接觸器快速將其短接，為保證可靠短接，采用零序電壓和零序電流雙套短接措施，而且操作電源一套為直流，另一套為交流，防止短按時保險器熔斷。 
    2)電阻結構上采用連續纏繞，減少接點，而且為提高測量精度采用無感電阻。 
    3)熱容量大，且耐壓水平較高(達到20000V)。 
    實際應用存在的問題及措施 
    該系統依然存在些小的問題：①消弧線圈投入運行后，原有的零序保護繼電器很難發揮作用，對系統進行了完善，在該系統加裝了LH諧波方向型單相接地保護裝置，使該系統不僅可以限制單相接地故障電流在5A以下，而且還可以準確地判斷出故障線路。②阻尼電阻箱在出廠時，為雙電源真空開關控制回路，在正常情況下，防止串聯諧振；當系統發生接地時，快速將其短接，以避免影響消弧線圈出力，假如真空開關沒有動作則需多加幾道措施，一方面增加一組真空開關以備用；另一方面，增加一組大容量晶閘管，既保證了快速投入／切斷，又增加了一套后備保護。③該系統在運行過程中是相對獨立的，其實際的調諧過程以及發生單相接地時的狀態很難掌握，為了便于了解，我們要求廠家在原來的基礎上，就軟件、硬件做出些改動，要求在單相接地發生的前后30ms內，對該過程進行錄波，利用DSP數字信號處理技術綜合分析接地暫態及穩態信號，便于正確了解事故類型，為安全運行提供決策依據。