变电站“小电流接地选线”系统

很多刚走进变电站的电力小白都会有一个疑惑：

为什么有的变电站里面接有站用电，而又有变电站接的是接地变， 接地变？站用电？这两者是一个东西吗？有什么区别呢？

其实这两者除了作为站内用电电源外，细心的同学会发现，变电站主变低压侧是星型接线的一般都是接的站用变，而变电站主变低压侧是三角型接线的却一般接接地变。这是为什么呢？

这其实是因为低压侧是三角型接线的主变是不存在中性点的，而接入接地变压器的作用就是为了中性点不接地系统提供一个人为中性点，便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式，以减少配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小，以提高配电系统的供电可靠性。同时呢，接地变的二次侧还可作为站内用电的站用电源来使用。

这样的话，不管是星型接线还是三角型接线，系统都有可接入消弧线圈的中性点存在了。

说到消弧线圈，有的同学会问了，这中性点为什么要接入消弧线圈呢？这其中又有什么道道呢？

这其实又是一个遥远的电力小故事，让小涛儿来跟你娓娓道来吧~

其实呀，早期的电网大多数都是中性点不接地的，它的最大优点是发生单相接地故障时，只使三相对地电位发生变化，并不中断向用户供电，可带着单相接地故障运行一段时间。

那个时候的线路距离并不长，采用中性点不接地方式的电网，在接地处一般测不出电流，没有接地电流回路，因为没有通过接地点的电流回路。

       

但是随着电网的不断发展，输电距离不断变长，这时候导线对地电容就不能忽略，接地电流通过导线的对地电容形成回路。如电缆总长度为数十公里时，通过接地点的电流就可能达到数十安。

电网运行经验表明，当接地电流小于10A时，带着单相接地故障可运行一段时间（一般小于2小时）不致使情况更恶化，即不发展为相间短路故障。但如果接地电流过大，则电弧就会导致二相短路，这时就使线路跳闸，造成停电事故了。

通过学习的电气基础理论基础也可知道，为了减少单相接地的电容电流，电网可以通过应用中性点经消弧线圈接地和中性点经电阻接地方式两种方式来减少接地电流。

那么为什么我们电网当前采用更多的是中性点经消弧线圈接地的方式呢？难道中性点经电阻接地方式不好吗？

其中，消弧线圈是通过流过接地弧道的电感电流抵消掉流入该处的电容电流的方式来减少接地电流。经消弧线圈接地方式的优点是一方面和不接地方式一样，可带着单相接地故障运行一段时间（小于2小时），另一方面又可以降低单相接地发展为二相短路的概率。但是由于中性点消弧线圈的投入，电容电流被消弧线圈补偿掉，不利于小电流接地选线装置对故障相的判断。

而经电阻接地的方式不需电网主变压器引出中性点，而是在开口三角两端接电阻的方式完成电阻接地。但经电阻接地的方式的特点是一旦发生接地故障，线路立即切除；采用这一方式需具备开关性能好和有备用电源等条件，否则跳闸停电频繁，开关维护工作量较大。

但是，随着当前小电流接地系统选线方法的改进与发展，经消弧线圈接地网配合灵敏的故障选线装置，故障选线准确迅速，能弥补中性点消弧线圈接地方式存在的不足。因此当前电网一般选用中性点经消弧线圈接地方式。

那么选用了中性点经消弧线圈接地方式的话，消弧线圈是采用过补偿呢？还是欠补偿呢？

通过相关研究表明：

在过补偿运行情况下发生最严重的单相或两相断线故障时，中性点位移度分别为1倍与0.5倍的相电压，这意味着最高一相的过电压可以达到线电压值。在这种情况下，短时间带故障运行一般不会带来什么危险。

而在欠补偿运行情况下发生单相断线和两相断线故障时，中性点位移度的升高，较过补偿运行时严重得多。如果不考虑消弧线圈的铁心饱和现象，中性点的位移度可分别高达相电压的8.6倍和6.74倍，而对地电压可达相电压的9.6倍和7.74倍，可能产生严重的过电压事故。

因此，我们的中性点经消弧线圈接地方式一般采用中性点经消弧线圈过补偿的运行方式。

为了保证线路接地后接地电流较小，我们需要调整消弧线圈的档位，以期达到最佳补偿效果。那么我们又是怎么来调整消弧线圈调档位的呢？

这就需要我们来讲讲我们的消弧线圈控制器啦

消弧控制器是一种用来控制消弧线圈在进行电网中发生接地故障时投切和调节控制的控制器。消弧线圈控制器可以实现消弧线圈的调档功能以及可以选配的小电流接地接线等功能。

消弧控制器的调档功能一般可通过手动调档和自动调档两种方式进行调档。当将控制器装置设置在手动模式下，可手动进行消弧线圈的升降挡；当将控制器装置设置在自动模式下，控制器会根据系统采集的电压、电流信息判断来自动的进行消弧线圈调档。

除了调档功能选项外，我们在装置上同时会看到中性点电压、中性点电流的显示信息。中性点电压和中性点电流都是装置显示的测量一次值，是在消弧线圈柜子里面的中性点CT和中性点PT采集的实际量。

而装置上显示的电容电流值则是装置根据采集的中性点电流值以及采集的系统电压值，通过装置的内部计算得到的发生单相接地后的电容电流值。

同时，装置上的显示的残流值则反映了接地后消弧线圈投入产生的电感电流和电容电流的差值。

为了更加确切的分析消弧线圈的补偿效果，这时我们引入了脱谐度的概念。

脱谐度的大小是影响灭弧的主要因素。从脱谐度这一项指标可以反映弧道中的残余电流、恢复电压上升到的最大值时间以及恢复电压的上升速度等重要因素。因此消弧线圈调节时，脱谐度应在规定的范围内。

同时，消弧控制器还配备了故障录波功能、跳闸功能等。

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