电网变压器和发电机中性点消弧线圈的过补偿方式

18.1　消弧线圈

18.1.1　消弧线圈应按下列技术条件选择：

1　电压；

2　频率；

3　容量；

4　补偿度；

5　电流分接头；

6　中性点位移电压。

18.1.2　消弧线圈尚应按下列环境条件校验：

1　环境温度；

2　日温差；

3　相对湿度：

4　污秽；

5　海拔高度；

6　地震烈度。

注：当在屋内使用时，可不校验2、4款；在屋外使用时，则不校验3款。

18.1.3　消弧线圈宜选用油浸式。装设在屋内相对湿度小于80%场所的消弧线圈，也可选用干式。在电容电流变化较大的场所，宜选用自动跟踪动态补偿式消弧线圈。

18.1.4　消弧线圈的补偿容量，可按下式计算：

式中：Q——补偿容量，kVA；

K——系数，过补偿取1.35，欠补偿按脱谐度确定；

IC——电网或发电机回路的电容电流，A；

UN——电网或发电机回路的额定线电压，kV。

为便于运行调谐，宜选用容量接近于计算值的消弧线圈。

18.1.5　电网的电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路的电容电流，并计及厂、所母线和电器的影响。该电容电流应取最大运行方式下的电流。

发电机电压回路的电容电流，应包括发电机、变压器和连接导体的电容电流，当回路装有直配线或电容器时，尚应计及这部分电容电流。

计算电网的电容电流时，应考虑电网（5～10）年的发展。

18.1.6　装在电网的变压器中性点的消弧线圈，以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈应采用过补偿方式。

对于采用单元连接的发电机中性点的消弧线圈，为了限制电容耦合传递过电压以及频率变动等对发电机中性点位移电压的影响，宜采用欠补偿方式。

18.1.7　中性点经消弧线圈接地的电网，在正常情况下，长时间中性点位移电压不应超过额定相电压的15%，脱谐度一般不大于10%（绝对值），消弧线圈分接头宜选用5个。

中性点经消弧线圈接地的发电机，在正常情况下，长时间中性点位移电压不应超过额定相电压10%，考虑到限制传递过电压等因素，脱谐度不宜超过±30%，消弧线圈的分接头应满足脱谐度的要求。

中性点位移电压可按下式计算：

式中：U0——中性点位移电压，kV；

Ubd——消弧线圈投入前电网或发电机回路中性点不对称电压，可取0.8%相电压；

d——阻尼率，一般对（60～110）kV架空线路取3%，35kV及以下架空线路取5%，电缆线路取（2～4）%；

v——脱谐度；

IC——电网或发电机回路的电容电流，A；

IL——消弧线圈电感电流，A。

18.1.8　在选择消弧线圈的台数和容量时，应考虑消弧线圈的安装地点，并按下列原则进行：

1　在任何运行方式下，大部分电网不得失去消弧线圈的补偿。不应将多台消弧线圈集中安装在一处，并应避免电网仅装一台消弧线圈。

2　在发电厂中，发电机电压消弧线圈可装在发电机中性点上，也可装在厂用变压器中性点上。当发电机与变压器为单元连接时，消弧线圈应装在发电机中性点上。在变电站中，消弧线圈宜装在变压器中性点上，（6～10）kV消弧线圈也可装在调相机的中性点上。

3　安装在YNd接线双绕组或YNynd接线三绕组变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应超过变压器三相总容量的50%，并且不得大于三绕组变压器的任一绕组容量。

4　安装在YNyn接线的内铁心式变压器中性点上的消弧线圈容量，不应超过变压器三相绕组总容量的20%。

消弧线圈不应接于零序磁通经铁心闭路的YNyn接线变压器的中性点上（例如单相变压器组或外铁型变压器）。

5　如变压器无中性点或中性点未引出，应装设容量相当的专用接地变压器，接地变压器可与消弧线圈采用相同的额定工作时间。

18.2　接地电阻

18.2.1　接地电阻应按下列技术条件选择和校验：

1　电压；

2　正常运行电流；

3　短时耐受电流及耐受时间；

4　电阻值；

5　频率；

6　中性点位移电压。

18.2.2　接地电阻尚应按下列环境条件校验：

1　环境温度；

2　日温差；

3　相对湿度；

4　污秽；

5　海拔高度；

6　地震烈度。

注：当在屋内使用时，可不校验2、4款；在屋外使用时，则不校验3款。

18.2.3　中性点电阻材质可选用金属、非金属或金属氧化物线性电阻。

18.2.4　系统中性点经电阻接地方式，可根据系统单相对地电容电流值来确定。当接地电容电流小于规定值时，可采用高电阻接地方式，当接地电容电流值大于规定值时，可采用低电阻接地方式。

18.2.5　当中性点采用高电阻接地方式时，高电阻选择计算如下：

1　经高电阻直接接地

电阻的额定电压：

电阻值：(www.xing528.com)

电阻消耗功率：

式中：R——中性点接地电阻值，Ω：

UN——系统额定线电压，kV；

UR——电阻额定电压，kV；

IR——电阻电流，A；

IC——系统单相对地短路时电容电流，A；

K——单相对地短路时电阻电流与电容电流的比值，一般取1.1。

2　经单相配电变压器接地

电阻的额定电压应不小于变压器二次侧电压，一般选用110V或220V。

电阻值：

接地电阻消耗功率：

式中：nφ——降压变压器一、二次之间的变比；

IR2——二次电阻上流过的电流，A；

UN2——单相配电变压器的二次电压，V；

RN2——间接接入的电阻值，Ω。

18.2.6　当中性点采用低阻接地方式时，接地电阻选择计算如下：

电阻的额定电压：

电阻值：

接地电阻消耗功率：

式中：RN——中性点接地电阻值，Ω；

UN——系统线电压，V；

Id——选定的单相接地电流，A。

18.3　接地变压器

18.3.1　接地变压器应按下列技术条件选择和校验：

1　型式；

2　容量；

3　绕组电压；

4　频率；

5　电流；

6　绝缘水平；

7　温升；

8　过载能力。

18.3.2　接地变压器尚应按下列使用环境条件校验：

1　环境温度；

2　日温差；

3　最大风速；

4　相对湿度；

5　污秽；

6　海拔高度；

7　地震烈度。

注：当在屋内使用时，可不校验2、3、5款，当在屋外使用时，则可不校验4款。

18.3.3　当系统中性点可以引出时宜选用单相接地变压器，系统中性点不能引出时应选用三相变压器。有条件时宜选用干式无激磁调压接地变压器。

18.3.4　接地变压器参数选择

1　接地变压器的额定电压

安装在发电机或变压器中性点的单相接地变压器额定一次电压：

式中：UN——发电机或变压器额定一次线电压，kV。

接于系统母线三相接地变压器额定一次电压应与系统额定电压一致。接地变压器二次电压可根据负载特性确定。

2　接地变压器的绝缘水平应与连接系统绝缘水平相一致。

3　接地变压器的额定容量：

单相接地变压器（kVA）：

式中：UN——接地变压器二次侧电压，kV；

I2——二次电阻电流，A；

K——变压器的过负荷系数（由变压器制造厂提供）。

三相接地变压器，其额定容量应与消弧线圈或接地电阻容量相匹配。若带有二次绕组还应考虑二次负荷容量。

对Z型或YNd结线三相接地变压器，若中性点接消弧线圈或电阻的话，接地变压器容量为：

式中：Qx——消弧线圈额定容量；

Pr——接地电阻额定容量。

对Y/开口d结线接地变压器（三台单相），若中性点接消弧线圈或电阻的话，接地变压器容量为：