一起10kV消弧线圈阻尼电阻烧坏的故障分析

一起10kV消弧线圈阻尼电阻烧坏的故障分析

胡伟吕乐荆宜柯张永朝高倩邵庆华

（国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州450006）

摘要：针对一起10KV系统消弧线圈阻尼电阻烧坏，结合消弧线圈的工作原理，分析故障原因及维护处理；消弧线圈作为不接地系统的单相接地的消弧装置，由于控制装置等问题，容易造成一次设备如阻尼电阻箱、交流接触器等设备的损坏，文章通过对10kV消弧线圈控制装置、阻尼电阻烧损的故障分析，提出了相应对策。

关键词：消弧线圈；阻尼电阻；过电压；谐振

0引言

我国的配电网绝大多数是中性点不接地电网，单相接地故障是配网常见的故障之一。随着城乡配网规模的不断扩大和大量采用电缆出线，对地电容电流急剧增加，当发生单相接地时，流经故障点的接地电流很大；如果接地电弧不能可靠熄灭，就会迅速发展为相间短路，引起线路跳闸，供电中断。如果接地电弧发展为间歇性的熄灭与重燃，就会引起弧光接地过电压，同时引起电磁式电压互感器谐振过电压，危及电气设备的安全运行。

在电网中性点装设消弧线圈是减小接地时的容性电流，抑制弧光接地过电压的一种行之有效的措施；以往我国电网普遍采用的手动调整分接头式消弧线圈，由于不能随电网系统参数的变化而进行自动调整补偿，现已逐渐淘汰，绝大部分已被自动调谐消弧线圈所代替。

1事故经过

2015年，某110kV变电站10kV线路发生A相接地，后台机报“1#消弧线圈故障”，立即汇报调度，经过选线后，确定某10kV线路故障接地，并成功隔离，然后将1#消弧线圈设备退出运行，现场检查站内10kV其它设备无异常后，发现1#消弧线圈阻尼器箱有发热冒烟痕迹，打开阻尼箱控制柜，发现消弧线圈阻尼电阻已烧坏（如图1所示），立即通知检修、试验人员，并联系厂家来人处理。

图2单相接地原理图

以往配电网规模小，线路短，线路对地电容较小，当发生单相接地时，接地电流不大，可自行熄灭。这些年来，随着城乡电网改造工程的迅速推进，配电网的规模越来越大；为了城市美观，各地又相继大量采用地下电缆，于是，电网线路的对地电容比以前增大了很多，当电网发生单相接地故障时，接地电流很大，接地电弧不能自熄，这就需要加装消弧线圈来促使其熄灭。

在电网发生单相接地故障时，如果消弧线圈的感抗小于并接近于线路的对地容抗时，接地的容性电流就会被消弧线圈提供的感性电流完全补偿掉，接地电弧很容易就熄灭。XHSCZTG、XHSCZTF、XHDCZTG、XHDCZTF型等自动调谐消弧线圈接地装置可实现理想运行，即在电网正常运行时自动跟踪电网参数变化，实时计算电网线路的电容电流值，通过调节有载调节开关的级位来改变消弧线圈感抗，实现自动调谐。

3阻尼电阻的作用

在电网中，当接地电容电流超过某阈值（大于10A），电网中性点需采用消弧线圈接地方式，其目的是降低接地残流，以利于电弧自熄灭，提高供电可靠性。当电网运行方式改变时，消弧线圈抽头作相应调节。调节消弧线圈电流须兼顾两方面因素：其一，使接地残流最小；其二，正常运行情况下，中性点长时间的电压位移不应超过系统相电压的15%，但这两者是相互制约的。

为了很好的解决这个问题，通常在消弧线圈回路串联一个阻尼电阻，并在电阻旁并联短接开关装置。当电网正常运行时，开关断开，投入阻尼电阻，由于阻尼电阻的作用，谐振回路的阻尼率增大很多，可以降低零序电压，减小三相对地电压的不对称程度；故障时短接阻尼电阻，可以使消弧线圈电流充分补偿接地电容电流，使得接地残流很小，这样就保证了消弧线圈接地装置达到最佳补偿效果。

4故障原因及处理

将1#消弧线圈停运转检修后，经检测发现，消弧线圈电压电流继电器控制电源正极接线松动，造成继电器无法正确动作，发生接地时无法将阻尼电阻从回路中短接隔离，使阻尼电阻流过较大的补偿电流，导致击穿损坏。

图3消弧线圈控制原理

查明原因后，更换损坏的阻尼电阻和相应的电路接线装置，检查紧固控制回路接线，现场试验消弧线圈合格，控制回路动作正确，送电后恢复正常，消弧线圈控制回路原理如图3所示。

5结束语

（1）加强对消弧线圈及其附属设施的巡视检查，尤其注意阻尼电阻、自动跟踪装置、控制回路等的工作状态，发现异常，及时汇报处理。

（2）定期对消弧线圈、阻尼器、避雷器、PT、CT、中阻柜及控制回路进行红外测温，检查消弧线圈整套装置有无隐患。

（3）当系统发生单相接地故障时，应尽快选择处理，将故障线路迅速隔离，防止母线PT损坏。

（4）改进电路设计，将阻尼电阻改为可控硅控制，即不通过电压继电器控制阻尼电阻的投入和退出，而是由阻尼电阻本身的电压电流促使可控硅的导通，从而在发生接地故障时将阻尼电阻可靠短接。

参考文献：

[1]秦娜.浅谈10kV自动跟踪消弧线圈装置阻尼电阻烧损故障分析[J].技术研发，2009，16（12）.

[2]李汝彪，鲍敏铎.阻尼电阻取值对消弧线圈补偿网络运行特性的影响[J].浙江电力，1999，01.

[3]赵牧函，纪延超.消弧线圈自动调谐原理的研究[J].电力系统及其自动化学报，2002，04.

[4]雷欢虎.自动跟踪补偿消弧线圈装置中阻尼电阻的选取[J].西北电力技术；2002，05.

[5]刘和平.新型快速可调消弧线圈接地系统研究[D].重庆大学，2004.