ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置主要技术系能论述-生

论文导读：
摘要：随着科学技术的进步，自动跟踪补偿消弧装置是一种当前我国电力单位广泛应用的一种新型技术设备。控制系统根据对串联谐振回路中零序电压和零序电流相位比较，调整电抗器的电感值，以实现最佳补偿效果。本文现针对介绍了ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置的结构、工作原理和性能特点以及在电网中的运行情况做简要论述。
关键词：自动跟踪补偿；消弧装置；电容电流
在系统发生单相接地时，允许带故障运行2h，这对保证供电的可靠性和减少用户停电时不利的，但是，随着电网的发展，特别是城市电网电缆的增多，电容电流越来越大，一致单相接地时不能可靠地熄弧而引起线路跳闸，或者造成电弧间歇性熄灭与重燃，形成弧光接地过电压或加铁磁谐振，微机电气设备绝缘。我国于1996年开发出了ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置，并与同年推向全国电力市场，在当时受到了电力行业的一致好评。

一、装置结构

ZXB6～10kV系列装置由接地变压器、可调电源于：大学毕业论文格式www.7ctime.com
抗器、控制阻尼柜和计算机控制系统四部分组成。ZXB35kV系列装置由可调电抗器、控制阻尼柜和计算机控制系统三部分组成。

1、接地变压器。

它主要用于引出中性点，一次绕组采用Z形连接，使零序磁通相互抵消，减少零序阻抗，以便于补偿电流的输出。

2、可调电抗器。

采用调铁芯气隙的方法，使补偿电流连续可调。而且对铁芯进行特殊处理，绕组进行了加固，所以电抗器在处理单相接地故障时，没有震动，噪声也比老式消弧线圈小。

3、控制阻尼柜。

它分上、下两部分，上部分是用不锈钢绕制的阻尼电阻，用于阻尼谐振过电压和限制弧光接地过电压，下部为计算机控制部分的出口终端。

4、计算机控制系统。

采用INTEL87C51微处理作为系统的主要处理器，外部扩展32KRAM和32KRROM，继电器中功率放大输出，键盘接口，微型打印机接口等电路以及远动接口。本套装置可对电网的电容电流进行自动跟踪测量调整补偿电力。在正常运行时面板显示中性点电压、电容电流、残流，故障结束后自动打印故障参数。
接地变压器、可调电抗器和控制阻尼柜可以户内安装也可以在户外安装。

二、装置的工作原理、功能及运行

1、调感原理。

由于6～35kV电网运行方式变化频繁，为了保证脱谐度和残流在一定范围内，故需及时测量电网的电容电流，并据此进行调感跟踪，本装置采用的跟踪方式仍是中性点位移电压法。
当在消弧线圈的补偿不变时，电网运行方式的变化，必然会引起电网对地电容电流的变化，进而引起脱谐度的变化，致使中性点位移电压发生变化。当变化量越过预定值时，计算机测控系统就启动，对电网电容电流进行自动测量并调整补偿电力，使残流小于5A。
当电网中性点位移电压大于相电压时，计算机就认为发生了单相金属性接地故障。因此对接地电流进行补偿，立即退出串联在电抗器与地之间的阻尼电阻，测量系统处于闭锁状态，计算面板上的故障灯亮，并显示中性点电压、电感电流、电容电流、残流等故障参数。当接地故障消除后，又立即投入阻尼电阻，自动打印故障发生的时间、时间长度、残流等参数并回复故障前的测量调感。

2、装置功能。

（1）功能状态识别功能。调抽头补偿方式、调气隙补偿方式都是根据中性点位移电压的变化而进行跟踪的，运行方式的变化会引起脱谐度的变化，从而引起补偿电网中性点位移电压的辩护。但有些干扰也会引起中性点位移电压的变化，如绝缘子泄漏、单相爬弧、断线以及线路下的树木对导线放电等。因此必须对中性点位移电压的变化进行具体分析，并把运行方式变化引起的中性点位移电压的变化同其他扰动引起的变化区分开来。若是由运行方式变化引起的，则测控系统就启动，跟踪测量和调感；若不是，则装置就闭锁不动，这是ZXB系列产品的独到之处。
（2）多台自动并联补偿功能。电网的接线和运行方式是多种多样的，有双母线、多母线、单母线分段，有时需要分母运行，有时需要并母运行，还可能有联络线联网运行；当电容电流较大时，还需要多台并联补偿。因此要求自动跟踪补偿消弧装置既能单套独立运行，又能多台并联运行。可是要达到这种程度时很不容易的，然而ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置，套与套之间没有通讯接口，也不许通讯，但由于采用了的测量跟踪原理和状态识别功能，很好地解决了多台并联的问题。不但同等容量的可以并联运行，不同容量的也可以并联运行。而且在多台并联试验中，各台测量的电容电流之和与实际值相比误差小于5%。
（3）测量精度高、重复性好。当消弧线圈与地之间缠结阻尼电阻或者脱谐度较小时，电网阻尼系数d时不能被忽略的，否则会带来较大的测量误差。
在本装置的测量原理中，没有忽略任何硬性测量精度的因素，计算机测控系统中又采取一系列提高精度的措施，所以其测量精度非常高，无论是型式试验，试验室模拟试验，还是现场单相金属接地法与装置测量值的比较，其误差都小于5%，且重复性非常好，数据显示直观，显示参数多。
（4）残流和脱谐度可调。该装置补偿电网的残流的脱谐度，可根据用户的需要进行调整和设定，具有较大的灵活性。
（5）抗干扰能力与电气可靠性高。保证装置在系统中安全稳定运行的综合技术措施有：
1）在计算机测控系统中采用多项抗干扰技术措施。
2）全部选用高质量元器件，大部分时进口原装的工业级器件，并经严格老化、筛选，在生产工艺上严格把关。
3）接地变压器和可调电抗器在绝缘水平和热容量上留有较大的裕度，严格控制了损耗和装置的温度。
（6）噪声低、振动小。装置采用了导轨限位、铁芯片间粘合固化紧、防松动等一系列技术措施，因而使装置在单相接地时的噪声控制在65dB以下，几乎没有振动。
（7）限制弧光接地过电压，消除铁磁谐振过电压。配电网中弧光接地过电压可以达到3.5UΦ，且遍及全国，持续时间较长，因而会对电气设备造成相当大的危害。当电网中性点位移电压在0.4 UΦ～0.7 UΦ，或中性点位移电压出现不稳定时，装置停止测量和调感。这时，装置一方面向接地点提供补偿电流，减缓弧道恢复电压上升速度，促使接地电弧尽快熄灭论文导读：
，避免重燃；另一方面，串接在电抗器与地之间的阻尼电阻会有效地抑制弧光接地电压。
本装置在某省电力试验研究所现场做的弧光接地试验中，能把弧光接地过电压的幅值限制在1.8 UΦ以内，可见装置具有小电阻接地和消弧线圈接地的综合优点，由于本装置的感抗值比电网中电磁式电压互感器的励磁电抗值小得多，在零序回路中XL 和Xop是并联的，电磁式电压互感器的励磁感抗被消弧线圈的感抗所制约，因而电网中因电磁式电压互感器的磁饱和引起的三相不平衡也就产生了铁磁谐振过电压。
三、结束语
ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置自1996年研制成功后首先在某省电业局运行并通过运行发现问题，通过不断改进和完善，使装置的实用性、先进性和安全可靠性不断得到提高。