消弧线圈调节方式优缺点说明

2023/01/28

自动跟踪补偿消弧线圈装置可以自动适时的监测跟踪电网运行方式的变化，快速地调节消弧线圈的电感值，以跟踪补偿变化的电容电流，以保证系统发生单相接地故障时能够有效抑制引故障电流引起的谐振过电压及接地弧光的危害。 自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同，大致可分：调匝式，调容式，调励磁式（偏磁式）等几种常见的调节形式。 

一、调匝式 1、工作原理： 调匝式消弧线圈是在消弧线圈设有多个抽头，采用有载调压开关调节消弧线圈的抽头以改变电感值。在电网正常运行时，微机控制器通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值和相位变化，计算出电网当前方式下的对地电容电流，根据预先设定的最小残流值或失谐度，由控制器调节有载调压分接头，使之调节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限制在设定的范围之内。正常运行采用过补偿方式，消弧线圈接地回路串接阻尼电阻。 

2、优点：电感基本上为线性电抗值稳定，铁芯和线圈结构稳定使用寿命长,无非线性谐波干扰,无噪音,可制作很大容量,结构简单，运行可靠有丰富的运行经验,使用量大。同时因其属预补偿工作方式，即在系统正常运行时，消弧线圈根据控制器的测量计算以投到最佳档位，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈对地产生的补偿电流和系统中的故障电流几乎同时发生，因此补偿到位时间最快。另外调匝式消弧线圈属于机械性调节，当其调到最佳状态时，档位就已固定不动了，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈可以不受任何因素的影响达到最佳的补偿效果。在所有的调节方式中调匝式消弧线圈在故障发生的一瞬间的补偿稳定性最强，且不受控制部分的影响。 

3、缺点：调匝式消弧线圈属于有极调节，补偿时有一定极差电流，但不过可以根据提前设计，将档位细分，使极差电流控制在5A以内，甚至更小（国标要求系统补偿后残流不许大于5A）。另外预调节方式的工作状态，在系统下常运行时会对系统的脱谐度有一定的影响，但可以配套合理的阻尼电阻装置。  

二、偏磁式 

1、工作原理： 偏磁式消弧线圈在其交流工作线圈内布置了一个铁芯磁化段，通过改变铁芯磁化段磁路上的直流助磁磁通大小来调节交流等值磁导，实现电感连续可调的目的。其直流励磁绕组采取反串连接方式，使整个绕组上感应的工频电压相互抵消。通过对三相全控整流电路输出电流的闭环调节，实现消弧线圈励磁电流的控制。根据控制器测量计算出的电容电流值来控制消弧线圈的输出补偿电流。偏磁式消弧线圈属随动调节方式，即当供电系统发生单相接地故障后才开始起调及补偿，虽说是电子调节，但因是滞后于故障进行补偿，所以相对于预补偿方式的消弧线圈来说补偿速度较慢。
2、优点：此种消弧线圈属于静态无极调节，调节速度快，补偿平滑。随动调节，在系统正常运行时对供电系统运行影响小。 

3、缺点：偏磁式消弧线圈需要复杂的绝对可靠的直流励磁系统，对控制系统可靠性要求很高。铁芯特性、饱和特性难于控制。相对调匝式消弧线圈偏磁式消弧线圈工作时铁芯损耗大,发热大,噪音大。在补偿容量方面难于实现大容量的消弧线圈。另外偏磁式消弧线圈工作在铁芯的非线性段，电流波形畸形大，谐波分量高。所以对控制装置本身的谐波治理及控制要求较高