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消弧線圈如何測量電容電流分析儀

時間：2022-09-18

中試控股技術研究院魯工為您講解：消弧線圈如何測量電容電流分析儀

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30多年專業(yè)制造：ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀

消弧線圈成套裝置目前已經(jīng)普遍應用于各大變電站、電廠等配電現(xiàn)場。消弧線圈的作用就是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，補償系統(tǒng)電容電流，從而抑制過電壓的產(chǎn)生。系統(tǒng)正常運行時，消弧線圈經(jīng)阻尼電阻接地，防止系統(tǒng)諧振的發(fā)生，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，阻尼電阻的分壓使壓敏電阻動作并通過自觸發(fā)方式將其旁路晶閘管觸發(fā)導通，使得消弧線圈直接接地，起到補償作用，可見旁路晶閘管是否可靠動作直接決定了消弧線圈的補償作用。
10kV或者35kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈能否起到補償作用，直接決定于旁路晶閘管能否可靠觸發(fā)導通，同時消弧線圈控制器計算精度及發(fā)出調檔指令正確與否也直接決定了消弧線圈的補償性能。
目前消弧線圈在出廠、安裝及投運后都缺乏對整個消弧線圈成套裝置綜合性能評估的技術手段。針對上述現(xiàn)狀，中試控股在充分研究消弧線圈運行原理及控制器工作原理的基礎上并結合大量實驗數(shù)據(jù)據(jù)及現(xiàn)場經(jīng)驗總結研發(fā)了集晶閘管動作特性測試及消弧線圈裝置特性測試等多種功能于一體的多功能高精度測試儀器—ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀，儀器為一體化結構，操作簡單，便于攜帶。

ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀簡介
消弧線圈成套裝置目前已經(jīng)普遍應用于各大變電站、電廠等配電現(xiàn)場。消弧線圈的作用就是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，補償系統(tǒng)電容電流，從而抑制過電壓的產(chǎn)生。系統(tǒng)正常運行時，消弧線圈經(jīng)阻尼電阻接地，防止系統(tǒng)諧振的發(fā)生，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，阻尼電阻的分壓使壓敏電阻動作并通過自觸發(fā)方式將其旁路晶閘管觸發(fā)導通，使得消弧線圈直接接地，起到補償作用，可見旁路晶閘管是否可靠動作直接決定了消弧線圈的補償作用。
10kV或者35kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈能否起到補償作用，直接決定于旁路晶閘管能否可靠觸發(fā)導通，同時消弧線圈控制器計算精度及發(fā)出調檔指令正確與否也直接決定了消弧線圈的補償性能。
目前消弧線圈在出廠、安裝及投運后都缺乏對整個消弧線圈成套裝置綜合性能評估的技術手段。針對上述現(xiàn)狀，中試控股在充分研究消弧線圈運行原理及控制器工作原理的基礎上并結合大量實驗數(shù)據(jù)據(jù)及現(xiàn)場經(jīng)驗總結研發(fā)了集晶閘管動作特性測試及消弧線圈裝置特性測試等多種功能于一體的多功能高精度測試儀器—ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀，儀器為一體化結構，操作簡單，便于攜帶。

ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀特點
1、全觸摸超大8寸彩色液晶顯示
操作簡單，儀器配備了高端全觸控式8寸彩色液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業(yè)培訓就能使用，是目前非常理想的智能型測量設備。
2、實時顯示電壓波形
晶閘管動作特性測試時，中試控股儀器能夠實時顯示儀器輸出和晶閘管上的電壓波形。試驗人員從波形圖上就能夠非常清楚的判斷出晶閘管的動作。
3、自動手動兩種測試模式
晶閘管動作特性測試時，儀器能夠提供自動和手動兩種測試模式。自動模式能夠快速準確找到晶閘管的動作閾值。手動模式方便試驗人員仔細觀察晶閘管動作時的電壓波形變化。
4、3C0調節(jié)范圍大
消諧裝置特性試驗時，3C0電容的調節(jié)范圍非常廣，可以從10uF到100uF，足以滿足絕大部分試驗現(xiàn)場的需求。
5、一體化結構，體積小、重量輕
儀器內部高度集成化，中試控股為試驗提供了一種最為簡單便捷的試驗手段。

ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀技術參數(shù)
1、使用條件 -20℃ ~ 50℃ RH＜80%
2、工作電源 AC 220V±10%
3、晶閘管測試電壓范圍 0-800V
分辨率 0.1V
精度 ±（1%讀數(shù)+0.5V）
4、晶閘管動特性測試能夠實時顯示電壓波形
5、晶閘管動特性測試能夠提供自動和手動兩種模式
6、消諧裝置測試電壓范圍 40V
分辨率 0.1V
精度 ±（1%讀數(shù)+0.5V）
7、消諧裝置測試電流范圍 0-2000mA
電容電流范圍：200A，級差20A
分辨率 0.1mA
精度 ±（1%讀數(shù)+0.2mA）
8、3C0電容調節(jié)范圍 10uF-100uF
9、主機外型尺寸 320（L）×270（W）×140（H）
10、主機重量 6kg（不含測試線/中試控股）

ZSXH-V消弧線圈成套裝置綜合測試儀（圖片）

消弧線圈的制作原理都有哪幾種
我國現(xiàn)場采用的消弧線圈調諧方法是根據(jù)己設的方案，對不同的運行方式人工調節(jié)消弧線圈的分接頭，使電網(wǎng)的脫諧度、殘流和中性點位移電壓在規(guī)定的范圍內。消弧線圈廠家介紹這種方法需將消弧線圈從電網(wǎng)上脫離，手動操作調整消弧線圈的分接頭，對于復雜的電網(wǎng)，確定調諧方案相當費時。
這種調節(jié)方式因不能自動跟蹤系統(tǒng)參數(shù)的變化，調節(jié)和運行極為不便，由于無法保證合理的脫諧度，因而造成安裝了消弧線圈后仍然發(fā)生過電壓事故，致使使用單位就運行方式及消弧線圈調節(jié)補償度編制了復雜的運行操作規(guī)程，增加了運行人員的負擔。另外規(guī)程要求每年對電網(wǎng)電容電流實測一次，重新設定補償方案，工作量很大。
目前這種調匝式消弧線圈逐漸退出配電網(wǎng)。自動跟蹤補償消弧裝置是靠自動裝置按電網(wǎng)電容電流的變化來改變消弧線圈的電感，使單相接地電容電流得到來自消弧線圈的電感電流的有效補償。自動裝置的工作原理是根據(jù)在線實時測量的電網(wǎng)中性點的電壓、電流信號，依據(jù)電網(wǎng)脫諧度和信號相位角之間的關系。
利用微機或單片機計算電網(wǎng)的脫諧度，并控制有載調壓式消弧線圈的檔位進行自動跟蹤調諧，使系統(tǒng)始終運行在設定的脫諧度范圍內。國內對配電網(wǎng)采用消弧線圈接地方式進行了理論分析及應用技術研究，根據(jù)目前可控電抗器的發(fā)展，相應推出了幾種自動跟蹤補償消弧限壓成套裝置。
有調節(jié)鐵芯氣隙式消弧線圈、有載調匝式消弧線圈、晶閘管投切電容式消弧線圈的、高短路阻抗變壓器式消弧線圈、直流助磁式消弧線圈(或偏磁式消弧線圈)、磁閥式消弧線圈、三相五柱式消弧線圈等等。
什么是消諧
消諧主要是消除二次諧波以及高次諧波，有利于電網(wǎng)的安全運行。消弧線圈廠家介紹正常運行時，消弧線圈中無電流通過。而當電網(wǎng)受到雷擊或發(fā)生單相電弧性接地時，中性點電位將上升到相電壓，這時流經(jīng)消弧線圈的電感性電流與單相接地的電容性故障電流相互抵消，使故障電流得到補償。

補償后的殘余電流變得很小，不足以維持電弧，從而自行熄滅。這樣就可使接地迅速消除而不致引起過電壓。消弧線圈主要是由帶氣隙的鐵芯和套在鐵芯上的繞組組成，它們被放在充滿變壓器油的油箱內。繞組的電阻很小，電抗很大。
消弧線圈的電感可用改變接入繞組的匝數(shù)加以調節(jié)。在正常運行狀態(tài)下，由于系統(tǒng)中性點的電壓是三相不對稱電壓，數(shù)值很小，所以通過消弧線圈的電流也很小，電弧可能自動熄滅。
一般采用過補償方式，就是電感電流略大于電容電流消弧線圈是一種帶鐵芯的電感線圈。它接于變壓器（或發(fā)電機）的中性點與大地之間，構成消弧線圈接地系統(tǒng)。長期以來，我國6～35KV(含66KV)的電網(wǎng)大多采用中性點不接地的運行方式。
消弧消諧柜在電力系統(tǒng)中如何應用
消弧及過電壓保護裝置，消弧消諧綜合保護柜在變電站的高壓室中常見，主要作用是用來滅弧。消弧消諧柜的滅弧原理：當10kV線路發(fā)生斷線時，線路中產(chǎn)生的容性電流不能夠自滅，需要一種感性電流來進行補償，以達到滅弧的目的。
消弧及過電壓保護裝置主要由三相組合式過電壓保護器DCB、可分相控制的高壓真空接觸器JZ、微機控制器、高壓限流熔斷器組件FU，及帶有輔助二次繞組的電壓互感器PT等組成。隨著現(xiàn)在電網(wǎng)的發(fā)展，架空線路逐步被固體絕緣的電纜線路所取代是一種必然趨勢。
由于固體絕緣擊穿的積累效應，其內部過電壓，特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性弧光接地時產(chǎn)生的弧光接地過電壓及由此激發(fā)的鐵磁諧振過電壓，己成為這類電網(wǎng)安全運行的一大威脅，其中以單相弧光接地過電壓Z為嚴重。弧光接地過電壓會使電壓互感器發(fā)生飽和，激發(fā)鐵磁諧振，導致電壓互感器嚴重過載，造成熔斷器熔斷或互感器燒毀。
消弧消諧柜又名微機消弧消諧選線及過電壓保護裝置，是電力行業(yè)中用于3-35KV中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地或中性點經(jīng)高阻接地的電力系統(tǒng)中，能對系統(tǒng)中的各類過電壓加以限制，有效地提高了系統(tǒng)運行安全性及供電可靠性。
同時由于弧光接地過電壓持續(xù)時間長，能量極易超過避雷器的承受能力，導致避雷器爆炸。再就是弧光接地產(chǎn)生的高幅值的過電壓加劇了電纜等固體絕緣的積累性破壞甚至擊穿放炮。在系統(tǒng)3—35KV線路中一旦發(fā)生弧光接地過電壓，微機消弧控制器向故障相真空接觸器發(fā)出合閘命令，故障相真空接觸器快速動作，在2個周波內將弧光接地轉化為金屬性接地。
故障點因弧光過電壓為零而立即熄弧，非故障相過電壓穩(wěn)定在倍的額定相電壓，可以長時間安全運行。此時由值班人員對故障線路進行處理，或由微機選線裝置自動處理。本裝置中的微機消弧消諧控制器還設置了PT斷線、裝置故障報警等功能。當系統(tǒng)發(fā)生接地故障時可發(fā)出動作信號，顯示故障性質并顯示故障相別。本裝置設有RS485微機通訊接口，可實現(xiàn)與計算機聯(lián)網(wǎng)，與綜保廠家后臺實現(xiàn)通訊。
消弧線圈和中性點應如何配合使用？
中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)采用全補償時，無論不對稱電壓的大小如何，都將因發(fā)生串聯(lián)共振，而使消弧線圈感受到很高的電壓。因此消弧線圈廠家要想避免全補償運行方式的發(fā)生，而采用過補償?shù)姆绞交蚯费a償?shù)姆绞剑珜嶋H上一般都采用過補償?shù)倪\行方式，其主要原因有：
1、欠補償電網(wǎng)發(fā)生故障時，容易出現(xiàn)很高的過電壓。例如，當電網(wǎng)中因故障或其它原因，而切除部分線路后，在欠補償電網(wǎng)中，就有可能形成全補償?shù)倪\行方式，而造成串聯(lián)共振，從而引起很高的中性點位移電壓與過電壓，在欠補償電網(wǎng)中，也會出現(xiàn)很大的中性點位移而危及絕緣。只要采用欠補償?shù)倪\行方式，這一缺點是無法避免的。
2、欠補償電網(wǎng)在正常運行時，如果三相不對稱度較大，還有可能出現(xiàn)數(shù)值很大的鐵磁共振過電壓。這種過電壓是因欠補償?shù)南【€圈，和線路電容3C0發(fā)生鐵磁共振而引起。如采用過補償運行方式，就不會出現(xiàn)這種鐵磁共振現(xiàn)象。
3、電力系統(tǒng)往往是不斷發(fā)展和擴大的，電網(wǎng)的對地電容亦將隨之增大。如果采用過補償，原裝的消弧線圈仍可以使用一段時間，至多由過補償轉變?yōu)榍费a償運行，但如果原來就采用欠補償?shù)倪\行方式，則系統(tǒng)一有發(fā)展就必須立即補償容量。
4、由于過補償時流過接地點的是電感電流，熄弧后故障相電壓恢復速度較慢，因而接地電弧不易重燃。采用過補償時，系統(tǒng)頻率的降低只能使過補償度暫時增大，這在正常運行時毫無問題。反之如果欠補償，系統(tǒng)頻率的降低使之接近于全補償，從而引起中性點位移電壓的增大。
消弧線圈為什么要叫消弧線圈？
消弧線圈成套裝置是一種帶鐵芯的電感線圈，應用在中性點接地系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)輸電線路經(jīng)消弧線圈接地，為小電流接地系統(tǒng)的一種，所以稱之為“線圈”。消弧線圈之所以這么叫它，還因為它能起到“消弧”的作用。
當線路發(fā)生短路接地時，電流在30A以上的情況下，放電間隙產(chǎn)生的電壓會升高2.5-3倍的線電壓，當變壓器中性點加裝消弧裝置后，放電處電壓在電感線圈阻尼作用下，得不到升高，從而減小了放電電流的大小，電流減小了，也就起到了消弧的作用。

當兩電流的量值小于發(fā)生電弧的電流時，電弧就不會發(fā)生，也不會出現(xiàn)諧振過電壓現(xiàn)象。根據(jù)國家原電力工業(yè)部《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規(guī)定，3—66KV系統(tǒng)的單相接地故障電容電流超過10A時，應采用消弧裝置接地方式。

主要用于電力供電行業(yè)、發(fā)電廠、冶金、礦山、煤炭、造紙、石油化工等大型廠礦企業(yè)的變配電站，適用電壓等級6～66KV，是老式消弧線圈理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品，同時也是新建變電站接地補償及選線裝置的配套產(chǎn)品。
其實要說它為什么叫消弧線圈，顧名思義，就是一種為了有效防止電力系統(tǒng)弧光接地、消除接地故障、提高供電質量的一種電感線圈。在電力系統(tǒng)中，電源感應電勢中本身就存在高次諧波分量，此外由于變壓器、電壓互感器等設備鐵心非線性的影響，電網(wǎng)中必然包含一系列高次諧波分量，其中主要為5次諧波分量。
對中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，由于消弧線圈對5次諧波呈現(xiàn)的感抗為基波的5倍，而線路容抗為基波1/5，和線路容抗相比，消弧線圈近似于開路狀態(tài)。因此5次諧波感性電流可以忽略，系統(tǒng)單相接地時，5次諧波容性電流分布與中性點不接地系統(tǒng)中基波容性電流幾乎相同，籍此可進行故障選線。
消弧消諧柜比PT柜的好處有哪些?
近幾年，隨著城網(wǎng)的迅速發(fā)展，電纜線路的比例逐年增多，導致對地電容電流劇增。單相接地時，常會發(fā)生弧光接地過電壓（接地不可靠），這會導致CT等設備絕緣擊穿，引發(fā)事故。故需安裝消弧消諧柜，在系統(tǒng)出現(xiàn)弧光接地時，迅速熄滅電弧，避免出現(xiàn)弧光接地過電壓。
同樣在中性點不直接接地系統(tǒng)中，在單相接地等故障的激發(fā)下，系統(tǒng)可能出現(xiàn)諧振，既而導致過電壓，使設備絕緣擊穿，PT鐵芯出現(xiàn)過飽和引發(fā)過熱甚至爆炸等。消弧是指當母線發(fā)生單相金屬接地時，使金屬接地通過消弧消諧柜動作的真空接觸器直接接地，有利于母線保護動作，這樣可以避免諧波的產(chǎn)生。
消諧主要是消除二次諧波以及高次諧波，有利于電網(wǎng)的安全運行。消弧消諧柜是專用于低壓電網(wǎng)3次、5次、7次、11次、13次及以上的諧波無源濾波裝置。適用于中頻冶煉、變頻、軋鋼、整流設備等的環(huán)境。
消弧消諧柜裝置采用了電感和電容器組成串聯(lián)諧振吸收回路，有效的將負載產(chǎn)生的諧波加以吸收，從而避免將諧波電流返送到電力變壓器，大大降低電網(wǎng)的諧波量，同時有利于用戶電力變壓器的運行，降低功耗，提高設備和其它電器組件的可靠性。
PT柜采用組合結構，可根據(jù)具體工程配置不同數(shù)量及種類的PT，其整體采用移開式金屬鎧裝結構，并在面板上配裝大面積的觀察窗，可隨時觀察柜子的運行情況，每一PT配備一個單獨的小車，其一次二次回路均采用抽頭結構，實現(xiàn)一次室與二次室的分離。整體美觀可靠，并可實現(xiàn)帶電抽出檢修。
消弧線圈的操作規(guī)定
若運行中的變壓器與它所帶的消弧線圈一起，停電時，應先拉開消弧線圈的隔離開關，再停用變壓器，送電時則相反。消弧線圈廠家介紹在正常情況下，可以直接用消弧線圈的刀閘，進行消弧線圈投入或退出運行的操作，但當中性點位移電壓超過相電壓的1/2時，如需將消弧線圈退出運行，應采用變壓器高壓側開關，將變壓器和聯(lián)接在變壓器中性點上的消弧線圈一齊退出運行。