对煤化工10kV电气系统接地选线消弧技术特点的探讨

对煤化工10kV电气系统接地选线消弧技术特点的探讨

刘建鹏付旭辉

（神木富油能源科技有限公司719300）

摘要：本文通过以煤化工10kV电气系统作为主要研究对象，在结合相关研究资料对煤化工10kV电气系统中性点接地的具体方式进行有效明确的基础上。结合笔者实践观察，指出目前小电流接地选线所具备的优势与不足，提出采用煤化工10kV电气系统接地选线消弧技术。在重点对其工作原理以及运用优势进行简要分析研究下，以期能够帮助人们对煤化工10kV电气系统接地选线消弧技术形成正确认知。

关键词：煤化工10kV电气系统；接地选线；消弧技术

引言：在当前的煤化工10kV电气系统中，工作人员在电气故障排除过程中通常会选择使用小电流接地选线，从而有效掌握单相接地线路的具体情况。但频繁出现误报、选线不准等问题也极大地影响了这一电气系统的正常运行。因此需要在煤化工10kV电气系统接地选线中灵活采用消弧技术，从而可以更好地保障电气系统接地安全。

一、煤化工10kV电气系统中性点接地分析

在对煤化工10kV电气系统进行长期观察的过程中，可知为了使得生产装置在长时间供电情况下仍然可以保持较高的安全性，绝大多数煤化工10kV电气系统中会选择使用三角形接法进行中性点接地。也就是令110/10kV主变为YNd11接法，由于并无直接中性点接地存在于煤化工10kV电气系统中，因此通常需要在电气系统中加装Z形接地变压器，进而可以专门引出一个中性点。工作人员通过将消弧线圈与这一引出的中性点进行相互连接，在对线圈匝数进行相应调节并将感性电流注入至煤化工10kV电气系统中后，一旦电气系统出现运行故障或异常问题，此时产生的容性电流可以与感性电流相互抵消，进而达到系统熄弧的效果[1]。在消弧线圈的运用下使得中性点接地后，煤化工10kV电气系统在发生单相接地故障时，系统可以在充分利用各种监测保护装置下暂时消除单相接地故障。此时电气运行人员在选线装置的提示下将会理解处理相应故障，进而使得整个电气系统能够实现稳定运行。

二、小电流接地选线与小电流接地系统的简要概述

在煤化工10kV电气系统中，采用消弧线圈令中性点接地的系统也被称之为小电流接地系统。结合相关研究资料可知，该系统在长时间的运行过程中，出现相对频繁的故障问题即为单相接地故障。当小电流接地系统在实际出现单相接地故障系统的情况下，会有较小的零序电流从接地回路中通过，虽然此时并不会对煤化工10kV电气系统运行造成实质性影响，但仍然需要工作人员尽快确定接地故障回路并对其进行有效处理。这主要是由于根据相关数据显示，在零序电流流经接地回路时，煤化工10kV电气系统非故障相电压与正常状态下的电压值相比将会升高至1.73倍，此时非故障相电压也将直接转变为线电压。假如此时出现另一相接地，则极有可能导致出现两相短路并最终使得整个煤化工10kV电气系统失压而无法正常运行。因此笔者通过实际观察发现，现阶段煤化工厂中的相关工作人员，一般会选择将零序电流互感器加装在小电流接地选线系统各出线回路中。此时即便系统出现单相接地故障，且有零序电流从故障回路中经过。但在零序电流互感器的作用下，控制器将会实时接收到由零序电流互感器采集、传输的零序电流，控制器采集PT开口三脚电压。通过综合判断确定出具体故障回路后选线装置将会自动发出报警提示，提醒相关工作人员尽快处理故障问题。但由于零序电流极小且分散性较大，因此快速、精准选出接地线路难度较大，如果系统中本身存在消弧线圈更加会增大接地选线难度，进而直接影响故障回路的选中效率。

三、煤化工10kV电气系统接地选线消弧技术分析

通过前文分析可知小电流接地系统仅仅只支持接地选线操作，由于其自身存在一定的局限性，因此难以有效满足煤化工10kV电气系统的实际运行需求。为此，本文提出可以采用煤化工10kV电气系统接地选线消弧技术，即运用基于消弧线圈补偿下的脉冲大电流接地选线，在实现快速、精准选出故障线路故障相的同时，也可以全面、客观地分析判断具体故障情况，进而帮助相关工作人员更有针对性地制定故障处理方案。

具体来说，一旦系统出现瞬时性单项接地短路故障，在使用脉冲大电流方式下，消弧线圈补偿装置可以立即选中故障线路，在充分发挥消弧线圈与触点消弧应有效用下，受触点消弧的影响，接地故障相金属接地[2]。此时故障点将不会再有故障电流经过，故障点电弧得以有效消除。而在充分结合系统容性电流值的基础上，消弧线圈进行调匝直至与补偿电流相满足后，自动断开触点消弧，便可以有效降低故障点电流。通常情况下，降低后的故障点电流值不超过10A，由此可避免出现两相、三相短路故障。工作人员只需切除故障线路消弧线圈将会自动退出。如果系统出现的单相接地故障属于永久性故障，在完成选项之后直接将触点消弧投入其中，直接短路故障点接地电流，可以为故障点电缆提供有效保护，避免系统产生弧光进而出现更为严重的电气事故。此时电压与电能质量相对比较稳定，部分电力设备例如0.4kV电动机等基本可以实现安稳运行。在煤化工10kV电气系统中采用带弧线圈补偿的脉冲大电流接地选线，当出现单相接地故障时低压敏感设备不会出现晃电停车的问题，用电设备可以暂时维持稳定运行状态。直到相关工作人员将故障彻底切除后，触点消弧自动退出，系统将会重新恢复正常运行。

结束语：相比于以往煤化工10kV电气系统中使用的小电流接地选线装置，带有消弧线圈补偿的脉冲大电流接地选线不仅有助于提高选线的准确率，同时在系统出现单相接地故障的情况下，还可以根据具体故障类型进行准确消弧，使得系统能够暂时维持稳定运行。由此可知，煤化工10kV电气系统选线接地消弧技术有助于保障电气系统的安全稳定运行，具有较高的应用价值。

参考文献：

[1]游建章.基于级联H桥变流器的配电网接地故障柔性消弧及选线方法研究[D].福州大学，2016.

[2]卢锴.10kV线路接地故障消弧选线装置选线失效事故分析[J].山东工业技术，2015（21）：181-182.