矛盾点
在自动跟踪消弧线圈中,调整精度高,残流小,运行接近谐振点。
在自动跟踪消弧线圈接地系统中,必须考虑两个因素:
在正常运行条件下,中性点的长期电压偏移不应超过系统标称相电压的15%;
在发生接地故障时,接地残流应尽可能小以利于熄弧。
作为消弧线圈接地系统的调谐要求,必须确保在正常运行期间中性点偏移电压不超过额定相电压的15%,同时使失谐度尽可能小。这显然是矛盾的。
解决方案
目前,在自动补偿消弧线圈电路中连接一个阻尼电阻来解决这一矛盾。
在电网正常运行期间,由于存在阻尼电阻,谐振电路的阻尼率d显著增加。即使此时失谐度为0,中性点偏移电压基本上可以控制在规定范围内。
当电网发生接地故障时,阻尼电阻被短路,从而使接地残流得到良好补偿,基本解决了小接地残流与超出规定范围的过高中性点偏移电压之间的矛盾。
为了防止串联谐振过电压,在消弧线圈接地电路中添加阻尼电阻以抑制谐振过电压的产生,确保系统正常运行期间中性点偏移电压不超过相电压的15%。
分析点
在电网正常运行期间,通过消弧线圈接地的电网零序等效电路是一个串联谐振电路,如图所示。图中,L和gl分别是消弧线圈的电感和等效电导;C和g分别是电网每相对地电容和泄漏电导;U₀₀是不对称电压。
从上图得出的中性点偏移电压为:
为了满足规范要求,通常采用增加失谐度ν的方法使系统远离谐振点。然而,从上述公式可以看出,除了增加失谐度ν外,还可以通过增加阻尼率d的方法来实现。将阻尼电阻并联或串联接入消弧线圈,目的是增加电网的阻尼率,从而降低中性点偏移电压U₀。当电网发生接地故障时,短路阻尼电阻可以使接地残流得到良好补偿。
注意事项
要添加阻尼电阻,可以采用将阻尼电阻串联接入消弧线圈电路或并联接入消弧线圈二次侧的形式。当系统发生单相接地故障时,中性点电压升高,中性点电流增大。当电流超过设定值时,应迅速短路阻尼电阻以避免烧毁。当系统恢复正常时,应及时断开阻尼电阻的短路点,使阻尼电阻再次正常串联接入消弧线圈电路。否则,由于失去阻尼电阻,系统可能会出现谐振过电压。