1、簡介
我國的配電網絕大多數是中性點不接地電網，單相接地故障是配電網常見的故障之一。隨著配電網規模的擴大和大量採用地下電纜，當發生單相接地故障時，接地電流很大。如果接地電弧不能可靠熄滅，就會迅速發展為相間短路，引起線路跳閘，供電中斷。
如果接地電弧發展為間歇性的熄滅與重燃，就會引起弧光接地過電壓，危及電氣裝置的絕緣。
在電網中性點裝設消弧線圈是減小接地電流，抑制弧光接地過電壓的一種行之有效的措施。在電力行業標準dl/t620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》中明確規定：3~10kv架空線路構成的系統和所有35、66kv電網，當單相接地故障電流大於10a時，中性點應裝設消弧線圈，3~10kv電纜線路構成的系統中，當單相接地故障電流有大於30a時，中性點應裝設消弧線圈。
以往我國電網普遍採用的手動調分接頭式消弧線圈，由於不能隨電網引數的變化進行補償，現已逐漸淘汰，絕大部分被自動調諧消弧線圈所代替。
順特電氣生產的xhscrtg、xhscrtf、xhdcrtg、xhdcrtf型調容式自動調諧消弧線圈接地裝置，是用於6~35kv電壓等級配電網的自動補償單相接地故障電流的智慧型化成套電氣裝置。此裝置採用先進的閘流體技術和plc控制器，可準確測量電網線路的對地容抗，快速自動補償單相接地電流，補償效果好，執行可靠性高，可大大提高電網的供電可靠性，是配電網必不可少的電氣裝置。
2、工作原理
中性點不接地電網發生單相接地時，如圖1所示。若無消弧線圈，則通過接地點的電流為
若電網中性點加裝消弧線圈，則通過接地點的電流為
圖1 單相接地電路圖
以往配電網規模小，線路短，線路對地電容小，當發生單相接地時，接地電流不大，可自行熄滅。這些年來，隨著城鄉電網改造工程的迅速推進，配電網的規模越來越大。為了城市美觀，各地又相繼大量採用地下電纜。
於是，電網線路的對地電容比以前增大了很多。當電網發生單相接地故障時，接地電流很大，接地電弧不能自熄，這就需要加裝消弧線圈來促使其熄滅。
在電網發生單相接地故障時，如果消弧線圈的感抗小於並接近於線路的對地容抗時，接地的容性電流就會被消弧線圈提供的感性電流完全補償掉，接地電弧很容易就熄滅。但是，在電網正常執行時，消弧線圈的這個感抗值會使電網中性點出現很高的電位，通常的解決方法是**路中串聯阻尼電阻箱以限制中性點電壓，接地故障時再將電阻短接，但這也帶來了裝置可靠性降低，執行維護工作量大等問題。所以，理想的消弧線圈應當為：
在電網發生單相接地故障時，消弧線圈的感抗在過補償下接近線路的對地容抗；而在電網正常執行時，消弧線圈的感抗自動遠離此諧振點。
xhscrtg、xhscrtf、xhdcrtg、xhdcrtf型調容式自動調諧消弧線圈接地裝置可實現理想執行，即在電網單相接地故障時接近全補償狀態，在電網正常執行時自動遠離諧振點。本接地裝置能夠自動跟蹤電網引數變化，通過調節消弧線圈二次側的電容負載大小，以此來改變其一次等值感抗，實現動態調諧。它在電網正常執行的情況下，改變消弧線圈的檔位，在中性點位移電壓小於10%額定系統相電壓時，同時測量並記錄每檔的零序電流io和位移電壓uo，然後找出電壓最大的兩檔。
利用零序不對稱電流io與中性點位移電壓u。的變化資料，便可計算出電網的電容電流ic ：
式中：ic為估算出的電容電流，a；uo1、uo2分別為與最大兩檔的電壓，kv；io1、io2分別為與uo1、uo2對應的零序電流，a。實踐證明，在系統參量測量正確的條件下，利用上式計算出的系統電容電流誤差較小，取平均值後可得滿意結果。
3、適用範圍
本說明書適用於我廠生產的容量在2200kvar及以下，電壓等級35kv及以下的xhscrtg、xhscrtf、xhdcrtg、xhdcrtf型調容式自動調諧消弧線圈接地裝置的裝卸、運輸、倉儲、安裝、使用及維護。
4、電氣結構
xhscrtg型調容式自動調諧消弧線圈接地裝置的電氣結構如圖2所示。
主電路裝置
dk：乾式接地變壓器（電網無中性點時）
xh：乾式消弧線圈
1qd：三相開關
2qd：單相隔離開關
控制裝置
bcg：電容補償櫃
（乾式電容）
kzq：自動調諧控制器
測量裝置
1vt：乾式三相電壓互感器
2vt：乾式單相電壓互感器
ct：幹式電流互感器
保護裝置
mov：氧化鋅避雷器
1fu：高壓熔斷器
2fu：電壓互感器用熔斷器圖2 xhscrtg型接地裝置的電氣結構圖
5、產品型號含義
x h c [, ] t － ～
補償電流範圍(a)
電壓等級(kv) 35,10,6
結構形式(g:組合共箱式，f:分立式)
自動調諧, r:調容式；z：調匝式
固體絕緣
s:三相(帶接地變)，d:單相(不帶接地變)
消弧線圈
6、一般使用條件
6.1 環境溫度：－30~ +45
6.2 空氣相對濕度：日平均不超過95%，月平均不超過90% (下)
6.3 海拔高度：1000m以下
6.4 地面傾斜度不大於3
6.5 具有良好的接地網
6.6 工作場所：無火災、**危險，無導電塵埃，無劇烈振動，應留足裝置開門所需空間
7、控制器效能指標
7.1 工作電源：交流220v±10%、80va
7.2 控制方式：一控一 (一控多可選)
7.3 調諧方式：動態調諧式
7.4 通訊介面：rs-485
7.5 人機介面：全中文觸控螢幕
7.6 電容電流測量精度：±2%
7.7 殘流範圍：＜5a
接地變壓器及消弧線圈引數詳見相應說明書
8、控制器的功能與操作
接地裝置的控制器採用plc控制系統，配以西門子公司生產的tp170型觸控螢幕，該觸控螢幕內建windows ce作業系統，帶有rs422/rs485通訊口，支援中文顯示，畫面直觀，操作簡單方便。其選單功能結構如圖3所示。
t': 'span', 'ct': 'span', 'c': '當前引數顯示屏'}, ]
t': 'span', 'ct': 'span', 'c': '功能選擇屏'}, ]
按相應按鈕進入對應功能設定屏
[, , , , , ]
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t': 'span', 'ct': 'span', 'c': '當前引數顯示屏'}, ]
圖3 自動調諧控制器顯示器的功能結構
8.1 當前引數顯示
自動調諧消弧線圈接地裝置投入執行後，控制器顯示屏自動進入當前引數顯示畫面。
8.1.1 電網正常工作時當前引數顯示
在接地裝置處於單台執行時，顯示畫面如圖4左，內容包括：電網正常工作時的當前引數（中性點位移電壓、中性點電流、當前時間），發生接地後的**引數（電網線路電容電流、接地點殘流、工作級位）和電網系統已發生的接地故障次數。
圖4 電網正常時當前引數顯示畫面
在接地裝置處於多台併聯執行時，控制單元按主從方式工作。當前引數顯示畫面如圖4右，在「電網工作正常」標題下有「併聯執行狀態」的提示；在螢幕右上角顯示出本控制單元的主從控制方式(上圖表明該控制單元為主機)。此時主機所顯示的中性點電流為各併聯執行的接地裝置中性點電流總和，電容電流和殘流為所有併聯執行的接地裝置應補償的電網線路電容電流以及接地點殘流，而此時從機的上述引數顯示為零。
工作級位為各裝置在接地故障時自身應投的檔位。
注意：由於調容式消弧線圈為動態調諧控制方式，因此**路無單相接地故障時，消弧線圈處於遠離諧振點檔位，而觸控螢幕所示工作級位為線路發生單相接地故障後應投的級位。
控制單元能根據檢測到的母聯輔助節點開合狀態自動完成裝置由單機控制模式到併聯控制模式的切換。
8.1.2 電網單相接地故障時當前引數顯示
在接地裝置處於單台執行時，顯示畫面如圖5左，內容包括：當前接地故障時的電網中性點位移電壓、流過接地裝置的中性點電流、接地電容電流、補償後的接地殘流、接地裝置的工作級位及接地故障的次數，故障起始時間和當前時間。
在接地裝置處於多台併聯執行時，各裝置按補償容量平均分配的方式補償電網電容電流。控制單元顯示畫面如圖5右，在「電網單相接地故障」標題下有「併聯執行狀態」的提示。若此接地裝置的控制單元為主機，顯示內容包括：
當前接地故障時的電網中性點位移電壓、流過所有並聯接地裝置的中性點電流總和、接地電容電流、補償後的殘流和此接地裝置的工作級位和故障的次數，起始時間和當前時間。若此接地裝置的控制單元為從機，此時所顯示的中性點電流為流過此接地裝置的電流，電容電流和殘流顯示為零。
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