作者：林峰

1、前言

　　福建省沿海晋江、石狮地区，由于近年来经济的快速发展，供电负荷急剧增加，为满足用电需求，变电所中10kV出线也相应增多，对于一般已建110/10kV变电所，沿海地区均采用10kV侧△形接法，中性点不接地，未装设接地变、消弧线圈及补偿装置。当电网出现单相短路时，电容电流急剧增加，迫切要求加装消弧线圈及自动调谐装置，以利用消弧线圈的感性电流补偿电容电流，以消除隐患。

2、沿海地区低压电网运行特点

(1)发生单相金属性接地，非接地相电压比正常时相电压升高倍，流过故障点的短路电流为全线路接地电容电流之和。

(2)间歇性电弧产生过电压：单相接地，如果电容电流过大，就会在接地点产生间歇性电弧引起过电压。由于接地电流和接地相正常时的相电压相差90°，在接地电流过0时加在弧隙两端的电压为最大值，造成故障点的电弧不易熄灭，常常形成熄灭和重燃交替的间隙性电弧。间隙性弧光接地能导致危险的过电压，而稳定性弧光接地会发展成相间短路，使事故扩大，危及电网的安全运行。

(3)沿海地区10kV馈线采用电缆线路，其电容电流是同等长度架空线路的35倍左右，所以在城区变电所中，配电系统的单相接地电容电流值是相当可观的。

3、10kV消弧线圈、自动调谐装置的技术特性

(1)装置的组成：

　　装置包括接地变(Z型接线)、有载消弧线圈、阻尼电阻、中性点电压互感器、电流互感器以及微机自动调谐系统。

(2)装置的技术特性：

　　接地点、消弧线圈和自动调谐成套装置的主要功能是实时测量系统的中性点电压、中性点电流，计算出系统的电容，以此调整消弧线圈的电感量，使残流量小，电弧自熄，消除弧光接地过电压。实现了消弧电抗器的自动跟踪调节，保留了消弧线圈补偿电容电流和电阻限制过电压的优点，克服了消弧线圈容易谐振、需要人工调节、电阻接地方式对瞬时单相接地故障造成跳闸的缺点。接地变采用曲折变形接线，有零序电抗小、损耗低等特点。

　　微机调谐器是整套装置的关键部分，所有的计算与控制均由它来实现。微机从电网中性点采集电压信号和消弧线圈电流(转换为电压)信号并计算出系统的脱谐度。当脱谐度偏差超出预定范围时，通过控制电路接口驱动有载开关调整消弧线圈的分接头，调节一档后，再用同样方法计算系统当前的脱谐度，直至脱谐度在预定范围内。当发生单相接地故障时，微机读入故障状态信号，程序进入保护、闭锁控制电路，若10s内故障解除，即向外部端子发报警信号。

4、实际运行情况分析

(1)运行中，脱谐度的设定：脱谐度的设定直接关系到系统的补偿效果，如设置不当，有可能在故障消失后接地信号仍未消失，调节器反映出中性点位移电压异常偏高，系统将运行于谐振。

　　故障前状态：消弧线圈运行于L档，电感电流补偿值IL，电抗为XL，脱谐度为ε%。

　　A相接地故障时：U₀为系统不对称电压，U₀=U_A，阻尼电阻被短接，系统回路阻抗为X_L-X_C=ε%·X_L。故障消失后的瞬时：零序回路电流I₀=U₀/(ε%·X_L)，位移电压Un=I₀X_L。这时，若脱谐度预置过小，有可能使零序回路电流I0大于电流整定保护值，位移电压Un大于电压整定值，CPU控制电路误认为接地仍未消失，致使真空断路器不能断开，系统几乎运行于谐振点附近。

(2)中性点位移电压的调整：

　　在沿海地区，不对称电压偏低，有时仅10V左右，有限的位移满足不了自动调谐装置信号电压的要求，调节器的调节灵敏度和准确性下降，受系统电压波动及外界因素引起的瞬时波动干扰较大，使得装置误动，消弧线圈频繁调档，不利于安全稳定运行。因此，在实际运行中，应考虑中性点位移电压的调整。

(3)阻尼电阻的保护：

　　阻尼电阻用分别由交、直流电源操作的两台单相真空断路器同时短接进行保护，根据中性点电压U₀，中性点电流I₀，母线开口三角电压UL，采用电压电流双重保护，独立于微机调谐器回路。其原则为：U₀＞15V，I₀＞10A，UL＞25V时继电器动作，短接电阻。