防共振消弧线圈制造技术

防共振消弧线圈，由电感Ｌｐ和防共振阻抗Ｚ↓［ｆ］串联构成，Ｚ↓［ｆ］由非线性电感Ｌ↓［ｆ］和电阻Ｒ↓［ｆ］、电容Ｃ↓［ｆ］并联而成。本实用新型专利技术可单独、也可和消弧线圈并列接入６、１０、３５千伏电网使用，补偿电流额定值为５安或６安。本实用新型专利技术与大、中容量消弧线圈并列使用时，可使消弧线圈接地电网在过补偿、全补偿、欠补偿任一补偿区内运行，使调整灵活、简便，而且可在全部补偿范围内，避免因架空线断线故障引起中性点位移过电压现象发生。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电力网中性点接地设备、具体地为防共振消弧线圈。我国有一定数量的6-35千伏电网，其中性点接地采用经消弧线圈接地的方式，这些消弧线圈虽具有补偿、消弧和防铁磁谐振等功能，可有效提高电网安全运行水平。但由于这些消弧线圈无防共振性能，当消弧线圈电感与电网三相对地电容匹配构成调谐共振时，将产生中性点对地工频电压超过相电压的中性点位移过电压，威胁电网安全运行。为避免上述现象发生，消弧线圈整定必须限定在大于一定过补偿度的狭窄区内运行，但即使这样，对6、10千伏消弧线圈接地电网，还不能完全避免因断线故障所引起的中性点位移过电压。本技术的目的是针对上述中性点接地消弧线圈所存在的问题，旨在设计一种整定不需限定补偿区，可在全部补偿区范围内实现正常运行，并能避免中性点位移过电压现象发生的消弧线圈。本技术目的的实现方式为，防共振消弧线圈，由电感Lp与防共振阻抗Zf串联构成，Zf由非线性电感 、电阻Rf，电容Cf并列组成。本技术用于6、10、35千伏电网的额定电压值分别为3637伏、6062伏、21218伏，补偿电流为6、10千伏的为5安，35千伏的为6安。合理选择Lp、Rf、Cf值，并设计出与Lp、Rf、Cf值良好匹配的 非线性特性，可使本技术具备以下特点1、非线性电感 由优质冷轧硅钢片制成铁芯，绕以线圈制成，设计 铁芯深度饱和电压值约为防共振消弧线圈额定电压值的20％，使本线圈在电源作用电为相电压0.2-1.4倍的范围内，Lp和Zf串联的阻抗呈现为非线性度很小的感抗，因而具有补偿、消弧和防铁磁谐振等功能。补偿电流中虽含有谐波电流，但因单相接地时，电源阻抗为感抗，作用电压值为相电压，数值高，谐波电流相对较小，因而对补偿、消弧功能无影响。2、在电网正常运行时，由于作用于本线圈上的电压低， 的铁芯未饱和，Lp和Zf串联的阻抗呈现为电阻性阻抗，故本线圈可在全部补偿范围内避免调谐共振。3、电网发生断线故障时，使电网中性点不对称电压升高， 铁芯深度饱和，电网三相对地电容与Lp、Zf构成的回路，在中性点不对称电源电压作用下，电流显著增大，谐波分量相应也大，此时由于回路中存在非线性元件 及产生的谐波电流，能有效抑制调谐共振，故不致引起中性点位移过电压。4、Rf电阻能有效防止 引起的铁磁谐振。本技术可单独、也可和消弧线圈并列接入电网使用，下面用附图所示实施例作进一步说明。附图说明图1本技术结构及接线图图2 的非线性特性设计实施图图3单独接入电网接线图图4图3分析计算电路图图5与消弧线圈并列接入电网图图6图5分析计算电路图参照图1，电感Lp和阻抗Zf串联，Zf由非线性电感 、电阻Rf、电容Cf并联组成，Rf、Cf的耐受电压、热容量应与 的深度饱和电压相匹配。图2为用于35千伏电网、补偿电流为6A的防共振消弧线圈的 非线性特性设计图，图中Uf、If均以有效值表示，其非线性电感特性如图中曲线所示。图3为补偿电流为6安，单独接入35千伏电网的实例图，其防共振性能计算按图4进行。图3中1为6-35千伏电网、2为相应电压级曲折形接线T0变、3为防共振消弧线圈。图4中U0为电网1的中性点不对称电压，CG为电网1的三相对地电容。1/3RT0为T0变2的1/3零序电阻，1/LT0为T0变的1/3零序电感，RLp为Lp电感的等值损耗电阻。防共振消弧线圈参数为RLp30欧、Lp电抗值XLp2829欧、Cf的容抗值3100欧、Rf值10千欧， 线性特性如图2曲线所示、1/3RT0欧、1/3LT0电抗值50欧。当电网正常运行， 的铁芯未饱和时，铁芯磁密取16千高斯，并计及 的励磁电抗和等值并联损耗电阻，按一般计算方法求得本防共振消弧线圈3上的电压≤1244伏时，P、m点间的阻抗为1153-1153欧。35千伏电网的相电压Uφ为21218伏。当单相接地电容电流为15A,CG为2.25微法时，计算得U0的最大允许值为2065伏，大于电网正常的U0值(3％Uφ)。中性点位移电压为1281伏，小于电网正常允许U0值(0.15Uφ)，故电网可正常运行。当电网架空线发生严重故障时，U0值升高， 的铁芯进入深度饱和，回路电流增大，回路电流的谐波分量也增大。虑及回路中各电压之间的相位关系，U0工频基波电压应与回路其它各电压之和相平衡。其它电压为CG、Lp上两者的基波电压差和综合谐波电压差，回路电阻上的基波电压和综合谐波电压，1/3LTp、Lf上的基波电压和综合谐波电压。当设CG的工频容抗数值与Lp的工频感抗数值相等，均为2829欧时，回路工频基波电流为5.5安、综合谐波电流峰值为基波电流辐值的20％。相电压Uφ取21218伏，算出不出现中性点位移过电压的U0最大允许值为0.62Uφ。而当CG的容抗值大于或小于2829欧时，求得U0的最大允许值均大于0.62Uφ。电网所有馈路-相全部脱离电源的极不对称情况下，产生中性点不对抗电压为0.5Uφ，因0.62Uφ＞0.5Uφ，故能满足不出现中性点位移过电压要求。参照图5,4为6-35千伏大、中电容电流电网，5为相应电压级大、中容量T0变，6为相应电压级消弧线圈、3为本防共振消弧线圈。图6为6安本线圈与补偿电流为50A的消弧线圈并列使用于35千伏电网的计算分析图。图中P、m点间参数同图4，其它参数为RLK4.5欧、Lk的电抗XLK424.4欧1/3RT02.5欧、1/3L′T0电抗值4欧。正常运行下，Lf的铁芯未饱和，当P、m点电压≤1244伏时，P、m点间的阻抗为“1153-1153”欧，将此阻抗与h、m点间阻抗“4.5+1424.4”欧并联，再与左侧支路构成回路后进行计算。取相电压值Uφ为21218伏，当单相接地电容电流为54.3安时，求得U0′的最小允许值为460伏，中性点位移电压为1258伏，而电网正常运行下的U0′不超过0.02Uφ，为425伏，小于最小允许值460伏，求得中性点位移电压为1258伏，小于正常允许值0.15Uφ，故电网能正常运行。当电网架空线馈路发生严重断线故障时，要计算不出现中性点位移过电压的U0′最大允许值，须先计算电网单相接地电容电流为不同数值时，从h、m左侧看入的不同工频入口阻抗值(从h,m左侧看入的各次谐波入口阻抗，可看作为零，对计算结果无影响)，再分别与右侧p、f、m含非线元件 支路进行计算。计算得出电网单相接地电容电流分别为35A、40A、50A、60A、65A时，不出现中性点位移过电压的U0′最大允许值分别为0.59Uφ、0.39Uφ、0.116Uφ、0.113Uφ、0.154Uφ。从计算结果看，单相接地电容电流为35A、40A及35A以下时，U0′允许值高，能满足要求。而为60A时，U0′允许值为0.113Uφ。而要产生0.113Uφ的U0′，只有当架空线馈路三相对地电容电流高达17A，一相全断线脱离电源时才会出现，这种情况出现的概念很小。这是因为，架空线馈路电容电流大，是由于线路末端高压用户内接有高压电缆，而一般高压用户连接的高压电缆线很短，按设计，其三相对地电容电流应不超过10A，以此为准，上述计算说明，均能满足不出现中性点位移过电压要求。从以上分析计算说明，本技术可单独、也可与消弧线圈并列接入电网使用。使用时均能保证电网在全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
防共振消弧线圈，其特征在于由电感Ｌｐ与防共振阻抗Ｚ↓［ｆ］串联构成，Ｚ↓［ｆ］由非线性电感Ｌ↓［ｆ］、电阻Ｒ↓［ｆ］、电容Ｃ↓［ｆ］并列组成。

【技术特征摘要】
1.防共振消弧线圈，其特征在于由电感Lp与防共振阻抗Zf串联构成，Zf由非线性电感、电阻Rf、电容Cf并...

【专利技术属性】
技术研发人员：周配明，
申请(专利权)人：周配明，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]