中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 水电工程 ２０１５年８月・ｌ２３・ 实例分析１１０ｋＶ变电站消弧线圈容量选择的设计 杨伟龙 广东瑞兴电力ｉｆ－程技术有限公司 广东佛山、５２８２Ｏ０ 摘要：在电网运行中，消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，故障点流过电容电流，消弧线圈提供电感电流进行补 偿，使故障点电流降至１ Ｏｋ以下，以防止事故进一步扩大。因此，选择合理的消弧线圈对电网安全运行有着非常重要的意义。本 文介绍消弧线圈的补偿原理和容量选择的计算方法，结合工程实例分析１１ ＯｋＶ变电站消弧线圈容量选择的设计。 关键词：消弧线圈１１ＯｋＶ变电站容量选择 中图分类号：ＴＭ７５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—５５８６（２０１５）４１—０１２３—０１ （９５＋２．８４Ｓ）Ｕｅ／（２２００＋６Ｓ）。１０ｋＶ电缆线路：Ｉｃ＝（９５＋１．４４Ｓ） １消弧线圈的作用原理 当消弧线圈正确调谐时，不仅可以有效的减少产生弧光接 Ｕｅ／（２２００＋０．２３Ｓ） 地过电压的机率，还可以有效的抑制过电压的辐值，同时也最 式中，Ｓ一电缆截面，ｉｒ１１１２ ；Ｉｃ一线路的电容电流，Ａ； 大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。正确调 Ｕｅ一额定电压，ｋＶ。 谐是指电感电流接近或等于电容电流，工程上用脱谐度Ｖ来 表一 描述调谐程度：Ｖ＝（ＩＣ－ＩＬ）／ＩＣ。当Ｖ＝０时，称为全补偿， 位置 Ｉ段母线 ＩＩ段母线 当Ｖ＞０时为欠补偿，Ｖ＜０时为过补偿。从发挥消弧线圈的 出线回路数 １２ １２ 作用上来看，脱谐度的绝对值越小越好，最好是处于全补偿状 每回出线长度（ｋｍ） １ １ 长度共计（ｋｍ）（Ｌ１） １２ ｌ２ 态，即调至谐振点上。装在电网变压器中性点的消弧线圈应采 电缆 导电线芯标称截面（ｍｍ ） ２４０ ２４Ｏ 用过补偿方式，防止运行方式改变时，电容电流增加，使消弧 单位长度电容电流（Ａ／ｋｍ）（Ｉ１） ２．０５ ２．Ｏ５ 线圈处于欠补偿运行。正常情况下，脱谐度一般不大于１０％。 电容电流小计（Ａ）（Ｉｃｌ＝Ｉ１ ＸＬＩ） ２４．６ ２４．６ ２消弧线圈的容量补偿原理 单位长度电容电流计算：Ｉ１＝（９５＋１．４４Ｓ）Ｕｅ／（２２００＋０．２３Ｓ） 消弧线圈容量不足就会造成其长期工作在欠补偿的运行方 每回出线长度（ｈ１） ５ ５ 式下工作，使之无法自动调谐到残流最小的最佳工作点，从而 架空线路 长度共计（ｋｍ）（ＬＩ） ６０ ６０ （按无架空地线的线路计算）单位长度电 影响消弧线圈的灭弧功能，并且极有可能出现全补偿的工况引 容电流（Ａ）（Ｉ－２ ７ＵｅＬ１ｘ１０。） １．７０１ １．７０ｌ 起电力系统串联谐振。当消弧线圈正确调谐时，可以抑制短路 出线电容电流小计（Ｉｅ＝Ｉｃ１＋Ｉｃ２） ２６－３ ２６＿３ 电流进而可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率，也最大 ５工程实例中１ １ ０ｋＶ变电站的消弧线圈容量设计计算 限度的减小了故障点热破坏作用，还可以有效的抑制过电压的 广东省肇庆市城西地区新建１座１１０ｋＶ变电站，供电范围 辐值和稳定接地网的电压。系统安装了消弧线圈统，消弧线圈 为肇庆市城西地区，电压比１１０／１０．５ｋＶ，建设最终规模为３台 的嵌位作用可有效防止产生铁磁谐振过电压。消弧线圈在发生 ６３ＭＶＡ变压器，首期建设２台台６３ＭＶＡ变压器。ｌｌ０ｋＶ接线 单相接地时产生电感电流，该电感电流与单相接地时形成的电 为单母线分段接线，出线２回；１０ｋＶ侧为单母线分段接线， 容电流相位差１８０度，两者叠加后的接地电流即为电容电流减 每台主变带ｌＯｋＶ出线１２回。根据工程的实际情况，需要在 电感电流的绝对值。 １０ｋＶ侧Ｉ段和ＩＩ段母线上分别安装１套消弧线圈装置。根据 ３消弧线圈容量选择设计的计算方法 当地电网规划和业主提供的资料，该１１０ｋＶ变电站ｌＯｋＶ出线 消弧线圈容量应主要根据系统单相接地故障时电容电流的 均为电缆与架空混合出线，其中每回出线电缆长度约为ｌｋｍ， 大小来确定，并应留一定裕度，以适应系统今后的发展和满足 架空线路长度约为５ｋｍ。选择消弧线圈容量设计的计算步骤如 设备裕度的要求等。 下： 消弧线圈的容量可按下式确定：Ｑ＝１．３５ＩｃＵｅ／４ ３ （１）电容电流计算（如表～）。 式中：Ｑ一消弧线圈的容量，ｋＶＡ：Ｕｅ一系统标称电压， （２）变电站增加的接地电容电流值为１６％，且１、２号主 ｋＶ；Ｉｃ一对地电容电流，Ａ。由此可见：计算单相接地故障 变容量相同。 时电容电流Ｉｃ是选择合理消弧线圈容量的关键。对于改造工程， Ｉｃ总＝（１＋１６％）ＸＩ’ｃ＝（１＋１６％）×２６．３＝３０．５１Ａ。 Ｉｃ应以实测值为依据；对于新建工程，则应根据配电网络的规 （３）消弧线圈容量计算。 划、设计资料进行计算。 Ｑ＝１．３５ＩｃＵｅ／４ ３，过补偿：Ｋ＝１．３５，Ｉｃ＝７５Ａ，Ｕｅ： ４电网系统电容电流的计算 １０．５ｋＶ，代入上式：Ｓ＝２４９．６ｋＶＡ。故选择２５０ｋＶＡ消弧线圈。 对于电容电流的确定，主要有以下两种方法：１）进行实 因此，在１ＯｋＶＩ段和ＩＩ段母线上各安装１套消弧线圈装置， 际测量利用中性点外加电容法、增量法等，可以比较有效地将 容量为２５０ｋＶＡ。 电容电流测出来，且对系统没有任何影响。２）根据系统参数 ６小结 估算。电网的电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、 随着城市供电网络的发展，消弧线圈的应用也越来越广泛。 电缆线路、变压器以及母线和电器的电容电流，并应考虑电网 本文通过对消弧线圈的补偿原理和容量选择计算方法的介绍， ５—１０年的发展。 对消弧线圈容量选择提供设计思路及方法，希望能为以后工程 架空线路的电容电流近似估算公式为：无架空地线： 设计中消弧线圈容量选择提供参考。 Ｉｃ＝２，７ＸＵｅ×Ｌ×１０ 有架空地线：Ｉｃ＝３．３×Ｕｅ×Ｌ×１０ 。 参考文献 以上两式中，Ｌ为线路的长度，ｋｍ Ｉｃ为线路的电容电流，Ａ ［１１李泉源．苏州地区１１０ｋＶ变电站消弧线圈 】，２０１１年输 Ｕｅ为额定电压，ｋＶ。此外，同杆双回线路的电容电流为单回 配电及电力系统论文集，２０１１．８． 路的１．３～１．６倍。 ［２】胡弘莽，杨华．１ｌＯｋＶ南庄坪变接地电容电流危害及防治 电缆线路的电容电流近似估算公式：Ｉｃ＝０．１×Ｕｅ×Ｌ。 Ⅱ】．湖南电力，２００８（１）：９２． 不同电缆截面的电容电流值见下式：６ｋＶ电缆线路：Ｉｃ＝ 作者简介：杨伟龙，男，汉，助理工程师，本科，研究方向：电力工程设计，供职单位：广东瑞兴电力工程技术有限公司。