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消弧线圈如何测量电容电流分析仪

时间：2022-09-18

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：消弧线圈如何测量电容电流分析仪

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30多年专业制造：ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪

消弧线圈成套装置目前已经普遍应用于各大变电站、电厂等配电现场。消弧线圈的作用就是在系统发生单相接地故障时，补偿系统电容电流，从而抑制过电压的产生。系统正常运行时，消弧线圈经阻尼电阻接地，防止系统谐振的发生，系统发生单相接地故障时，阻尼电阻的分压使压敏电阻动作并通过自触发方式将其旁路晶闸管触发导通，使得消弧线圈直接接地，起到补偿作用，可见旁路晶闸管是否可靠动作直接决定了消弧线圈的补偿作用。
10kV或者35kV系统发生单相接地故障时，消弧线圈能否起到补偿作用，直接决定于旁路晶闸管能否可靠触发导通，同时消弧线圈控制器计算精度及发出调档指令正确与否也直接决定了消弧线圈的补偿性能。
目前消弧线圈在出厂、安装及投运后都缺乏对整个消弧线圈成套装置综合性能评估的技术手段。针对上述现状，中试控股在充分研究消弧线圈运行原理及控制器工作原理的基础上并结合大量实验数据据及现场经验总结研发了集晶闸管动作特性测试及消弧线圈装置特性测试等多种功能于一体的多功能高精度测试仪器—ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪，仪器为一体化结构，操作简单，便于携带。

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪简介
消弧线圈成套装置目前已经普遍应用于各大变电站、电厂等配电现场。消弧线圈的作用就是在系统发生单相接地故障时，补偿系统电容电流，从而抑制过电压的产生。系统正常运行时，消弧线圈经阻尼电阻接地，防止系统谐振的发生，系统发生单相接地故障时，阻尼电阻的分压使压敏电阻动作并通过自触发方式将其旁路晶闸管触发导通，使得消弧线圈直接接地，起到补偿作用，可见旁路晶闸管是否可靠动作直接决定了消弧线圈的补偿作用。
10kV或者35kV系统发生单相接地故障时，消弧线圈能否起到补偿作用，直接决定于旁路晶闸管能否可靠触发导通，同时消弧线圈控制器计算精度及发出调档指令正确与否也直接决定了消弧线圈的补偿性能。
目前消弧线圈在出厂、安装及投运后都缺乏对整个消弧线圈成套装置综合性能评估的技术手段。针对上述现状，中试控股在充分研究消弧线圈运行原理及控制器工作原理的基础上并结合大量实验数据据及现场经验总结研发了集晶闸管动作特性测试及消弧线圈装置特性测试等多种功能于一体的多功能高精度测试仪器—ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪，仪器为一体化结构，操作简单，便于携带。

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪特点
1、全触摸超大8寸彩色液晶显示
操作简单，仪器配备了高端全触控式8寸彩色液晶显示屏，超大显示界面所有操作步骤中文菜单显示，每一步都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用，是目前非常理想的智能型测量设备。
2、实时显示电压波形
晶闸管动作特性测试时，中试控股仪器能够实时显示仪器输出和晶闸管上的电压波形。试验人员从波形图上就能够非常清楚的判断出晶闸管的动作。
3、自动手动两种测试模式
晶闸管动作特性测试时，仪器能够提供自动和手动两种测试模式。自动模式能够快速准确找到晶闸管的动作阈值。手动模式方便试验人员仔细观察晶闸管动作时的电压波形变化。
4、3C0调节范围大
消谐装置特性试验时，3C0电容的调节范围非常广，可以从10uF到100uF，足以满足绝大部分试验现场的需求。
5、一体化结构，体积小、重量轻
仪器内部高度集成化，中试控股为试验提供了一种最为简单便捷的试验手段。

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪技术参数
1、使用条件 -20℃ ~ 50℃ RH＜80%
2、工作电源 AC 220V±10%
3、晶闸管测试电压范围 0-800V
分辨率 0.1V
精度 ±（1%读数+0.5V）
4、晶闸管动特性测试能够实时显示电压波形
5、晶闸管动特性测试能够提供自动和手动两种模式
6、消谐装置测试电压范围 40V
分辨率 0.1V
精度 ±（1%读数+0.5V）
7、消谐装置测试电流范围 0-2000mA
电容电流范围：200A，级差20A
分辨率 0.1mA
精度 ±（1%读数+0.2mA）
8、3C0电容调节范围 10uF-100uF
9、主机外型尺寸 320（L）×270（W）×140（H）
10、主机重量 6kg（不含测试线/中试控股）

ZSXH-V消弧线圈成套装置综合测试仪（图片）

消弧线圈的制作原理都有哪几种
我国现场采用的消弧线圈调谐方法是根据己设的方案，对不同的运行方式人工调节消弧线圈的分接头，使电网的脱谐度、残流和中性点位移电压在规定的范围内。消弧线圈厂家介绍这种方法需将消弧线圈从电网上脱离，手动操作调整消弧线圈的分接头，对于复杂的电网，确定调谐方案相当费时。
这种调节方式因不能自动跟踪系统参数的变化，调节和运行极为不便，由于无法保证合理的脱谐度，因而造成安装了消弧线圈后仍然发生过电压事故，致使使用单位就运行方式及消弧线圈调节补偿度编制了复杂的运行操作规程，增加了运行人员的负担。另外规程要求每年对电网电容电流实测一次，重新设定补偿方案，工作量很大。
目前这种调匝式消弧线圈逐渐退出配电网。自动跟踪补偿消弧装置是靠自动装置按电网电容电流的变化来改变消弧线圈的电感，使单相接地电容电流得到来自消弧线圈的电感电流的有效补偿。自动装置的工作原理是根据在线实时测量的电网中性点的电压、电流信号，依据电网脱谐度和信号相位角之间的关系。
利用微机或单片机计算电网的脱谐度，并控制有载调压式消弧线圈的档位进行自动跟踪调谐，使系统始终运行在设定的脱谐度范围内。国内对配电网采用消弧线圈接地方式进行了理论分析及应用技术研究，根据目前可控电抗器的发展，相应推出了几种自动跟踪补偿消弧限压成套装置。
有调节铁芯气隙式消弧线圈、有载调匝式消弧线圈、晶闸管投切电容式消弧线圈的、高短路阻抗变压器式消弧线圈、直流助磁式消弧线圈(或偏磁式消弧线圈)、磁阀式消弧线圈、三相五柱式消弧线圈等等。
什么是消谐
消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。消弧线圈厂家介绍正常运行时，消弧线圈中无电流通过。而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿。

补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。这样就可使接地迅速消除而不致引起过电压。消弧线圈主要是由带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。绕组的电阻很小，电抗很大。
消弧线圈的电感可用改变接入绕组的匝数加以调节。在正常运行状态下，由于系统中性点的电压是三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小，电弧可能自动熄灭。
一般采用过补偿方式，就是电感电流略大于电容电流消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈。它接于变压器（或发电机）的中性点与大地之间，构成消弧线圈接地系统。长期以来，我国6～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。
消弧消谐柜在电力系统中如何应用
消弧及过电压保护装置，消弧消谐综合保护柜在变电站的高压室中常见，主要作用是用来灭弧。消弧消谐柜的灭弧原理：当10kV线路发生断线时，线路中产生的容性电流不能够自灭，需要一种感性电流来进行补偿，以达到灭弧的目的。
消弧及过电压保护装置主要由三相组合式过电压保护器DCB、可分相控制的高压真空接触器JZ、微机控制器、高压限流熔断器组件FU，及带有辅助二次绕组的电压互感器PT等组成。随着现在电网的发展，架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代是一种必然趋势。
由于固体绝缘击穿的积累效应，其内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压，己成为这类电网安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压Z为严重。弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和，激发铁磁谐振，导致电压互感器严重过载，造成熔断器熔断或互感器烧毁。
消弧消谐柜又名微机消弧消谐选线及过电压保护装置，是电力行业中用于3-35KV中性点不接地、中性点经消弧线圈接地或中性点经高阻接地的电力系统中，能对系统中的各类过电压加以限制，有效地提高了系统运行安全性及供电可靠性。
同时由于弧光接地过电压持续时间长，能量极易超过避雷器的承受能力，导致避雷器爆炸。再就是弧光接地产生的高幅值的过电压加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏甚至击穿放炮。在系统3—35KV线路中一旦发生弧光接地过电压，微机消弧控制器向故障相真空接触器发出合闸命令，故障相真空接触器快速动作，在2个周波内将弧光接地转化为金属性接地。
故障点因弧光过电压为零而立即熄弧，非故障相过电压稳定在倍的额定相电压，可以长时间安全运行。此时由值班人员对故障线路进行处理，或由微机选线装置自动处理。本装置中的微机消弧消谐控制器还设置了PT断线、装置故障报警等功能。当系统发生接地故障时可发出动作信号，显示故障性质并显示故障相别。本装置设有RS485微机通讯接口，可实现与计算机联网，与综保厂家后台实现通讯。
消弧线圈和中性点应如何配合使用？
中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿时，无论不对称电压的大小如何，都将因发生串联共振，而使消弧线圈感受到很高的电压。因此消弧线圈厂家要想避免全补偿运行方式的发生，而采用过补偿的方式或欠补偿的方式，但实际上一般都采用过补偿的运行方式，其主要原因有：
1、欠补偿电网发生故障时，容易出现很高的过电压。例如，当电网中因故障或其它原因，而切除部分线路后，在欠补偿电网中，就有可能形成全补偿的运行方式，而造成串联共振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中，也会出现很大的中性点位移而危及绝缘。只要采用欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避免的。
2、欠补偿电网在正常运行时，如果三相不对称度较大，还有可能出现数值很大的铁磁共振过电压。这种过电压是因欠补偿的消弧线圈，和线路电容3C0发生铁磁共振而引起。如采用过补偿运行方式，就不会出现这种铁磁共振现象。
3、电力系统往往是不断发展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。如果采用过补偿，原装的消弧线圈仍可以使用一段时间，至多由过补偿转变为欠补偿运行，但如果原来就采用欠补偿的运行方式，则系统一有发展就必须立即补偿容量。
4、由于过补偿时流过接地点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不易重燃。采用过补偿时，系统频率的降低只能使过补偿度暂时增大，这在正常运行时毫无问题。反之如果欠补偿，系统频率的降低使之接近于全补偿，从而引起中性点位移电压的增大。
消弧线圈为什么要叫消弧线圈？
消弧线圈成套装置是一种带铁芯的电感线圈，应用在中性点接地系统中，电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种，所以称之为“线圈”。消弧线圈之所以这么叫它，还因为它能起到“消弧”的作用。
当线路发生短路接地时，电流在30A以上的情况下，放电间隙产生的电压会升高2.5-3倍的线电压，当变压器中性点加装消弧装置后，放电处电压在电感线圈阻尼作用下，得不到升高，从而减小了放电电流的大小，电流减小了，也就起到了消弧的作用。

当两电流的量值小于发生电弧的电流时，电弧就不会发生，也不会出现谐振过电压现象。根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧装置接地方式。

主要用于电力供电行业、发电厂、冶金、矿山、煤炭、造纸、石油化工等大型厂矿企业的变配电站，适用电压等级6～66KV，是老式消弧线圈理想的更新换代产品，同时也是新建变电站接地补偿及选线装置的配套产品。
其实要说它为什么叫消弧线圈，顾名思义，就是一种为了有效防止电力系统弧光接地、消除接地故障、提高供电质量的一种电感线圈。在电力系统中，电源感应电势中本身就存在高次谐波分量，此外由于变压器、电压互感器等设备铁心非线性的影响，电网中必然包含一系列高次谐波分量，其中主要为5次谐波分量。
对中性点经消弧线圈接地的系统，由于消弧线圈对5次谐波呈现的感抗为基波的5倍，而线路容抗为基波1/5，和线路容抗相比，消弧线圈近似于开路状态。因此5次谐波感性电流可以忽略，系统单相接地时，5次谐波容性电流分布与中性点不接地系统中基波容性电流几乎相同，籍此可进行故障选线。
消弧消谐柜比PT柜的好处有哪些?
近几年，随着城网的迅速发展，电缆线路的比例逐年增多，导致对地电容电流剧增。单相接地时，常会发生弧光接地过电压（接地不可靠），这会导致CT等设备绝缘击穿，引发事故。故需安装消弧消谐柜，在系统出现弧光接地时，迅速熄灭电弧，避免出现弧光接地过电压。
同样在中性点不直接接地系统中，在单相接地等故障的激发下，系统可能出现谐振，既而导致过电压，使设备绝缘击穿，PT铁芯出现过饱和引发过热甚至爆炸等。消弧是指当母线发生单相金属接地时，使金属接地通过消弧消谐柜动作的真空接触器直接接地，有利于母线保护动作，这样可以避免谐波的产生。
消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。消弧消谐柜是专用于低压电网3次、5次、7次、11次、13次及以上的谐波无源滤波装置。适用于中频冶炼、变频、轧钢、整流设备等的环境。
消弧消谐柜装置采用了电感和电容器组成串联谐振吸收回路，有效的将负载产生的谐波加以吸收，从而避免将谐波电流返送到电力变压器，大大降低电网的谐波量，同时有利于用户电力变压器的运行，降低功耗，提高设备和其它电器组件的可靠性。
PT柜采用组合结构，可根据具体工程配置不同数量及种类的PT，其整体采用移开式金属铠装结构，并在面板上配装大面积的观察窗，可随时观察柜子的运行情况，每一PT配备一个单独的小车，其一次二次回路均采用抽头结构，实现一次室与二次室的分离。整体美观可靠，并可实现带电抽出检修。
消弧线圈的操作规定
若运行中的变压器与它所带的消弧线圈一起，停电时，应先拉开消弧线圈的隔离开关，再停用变压器，送电时则相反。消弧线圈厂家介绍在正常情况下，可以直接用消弧线圈的刀闸，进行消弧线圈投入或退出运行的操作，但当中性点位移电压超过相电压的1/2时，如需将消弧线圈退出运行，应采用变压器高压侧开关，将变压器和联接在变压器中性点上的消弧线圈一齐退出运行。