在中性点不接地的电力系统中,当单相接地电流超过规定数值时,电弧不能自行熄灭,一般采用消弧线圈接地措施减小接地电流,使故障电弧自行熄灭。这种电力系统和中性点不接地的电力系统在发生单相接地故障时,接地电流都较小,故通常称为小电流接地系统。
消弧线圈是一个具有铁芯的电感线圈,铁芯和线圈装在充有变压器油的外壳中,其电阻很小,感抗很大。通过调节铁芯气隙和线圈匝数可改变感抗值,以适应不同系统运行的需要。
在正常运行时,因为中性点电位为零,所以没有电流流过消弧线圈。若W相接地,如图1-8所示,此时就把相电压加在消弧线圈上,并有电感电流通过,故障点处的电流为接地电流
与
的相量和。由于
超前
,
滞后
,如果适当调节消弧线圈,会使
与
的和最小,即让故障点处电流很小,从而使电弧熄灭,不会发生间歇电弧过电压,导致绝缘击穿发生短路事故。根据消弧线圈中电感电流对电容电流的补偿程度的不同,可分为全补偿(IL=IC)、欠补偿(IL<IC)和过补偿(IL>IC)3种方式。全补偿虽使接地处的电流为零,但因XL=XC正是谐振条件,正常运行时,一旦中性点与地之间出现电压,会在谐振电路内产生很大电流,使消弧线圈产生很大的压降,结果中性点对地电压升高,可能造成设备损坏;欠补偿时使接地处出现电容电流(IC-IL),一旦电网中部分线路断开,则接地电流减少并有可能使IC=IL,变成全补偿;过补偿时,IL>IC,不会出现上述缺点,所以通常采用过补偿方式。
必须指出,中性点经消弧线圈接地的电力系统和中性点不接地的电力系统一样,当发生一相接地时,接地相对地电压为零,其他两相电压也将升高倍,因此单相接地时其运行时间同样不准超过2h。
图1-8 单相接地时中性点经消弧线圈接地的电力系统(www.xing528.com)
(a)电路图;(b)相量图
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中性点经消弧线圈接地的电力系统运行过程
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