（国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司）
摘要：随着电网的快速发展，新建及改造变电站6～10kV开关柜设备时馈线均采用电缆出线，配电网络中单相接地电容电流大多超过规程规定，本文针对变电站设计中消弧接地变及自动补偿装置选择问题进行了分析。
关键词：变电站；设计；消弧接地变；自动补偿装置；选择
随着我国城市化建设的脚步不断加快，城市的发展带动了对电能的需求，使得城市供电系统的负荷不断增加，一些地区在进行成建设的时候，将110/10kV终端变电站作为建设类型以此来实现对城市供电需求的满足。其中，通过对城市电网的改造，使得干线得以下地，城区的电路改造得以实现较大程度的改善。同时，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3～10kV钢筋混凝土以及金属材质的架空桥结构其需要与35kV、66kV的线路进行单相接地，进而保障故障电容的电流超过数得以维持在10A的范围内为此需要选择消弧线圈的来作为接地方式，确保变电站的变压器转变能够与两侧相连接，系统低压侧无中性点引出，因此，在变电站设计中对10kV的接地变、线圈以及补偿装置自动化处理相结合。
110kV中性点不接地系统的特点
10kV中性点不接地系统（小电流接地系统）具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其他两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和，如此值较小，则发出接地信号；如此值较大（如3—66kV系统超过10A），接地电弧不能自动消除，将产生相电压的3.5～5倍接地过电压。
2电流超标带来的危害分析
接地系统带有着一定的问题，其主要表现在电缆线路的增多以及配电网络的接电流量增强，其需要在达到10A之后来分析其可能产生的危险因素。
（1）配电网络的铁磁反应需要结合于电压的产生来进行分析，因此当电压对电压互感器造成危害的时候，其会对整个配电网络带来消极影响。
（2）间歇弧光与地面进行接触的时候，会产生达到3倍以上的弧光电压导致绝缘薄弱之处的破损，进而带来电气设备的损坏。
（3）单相接触地面时，电弧不会直接小时，其可能会对地面造成破坏，进而出现间歇性短路的现象，使得电气设备的破坏。同时，小动物的存在也可能会造成此类事故，进而发生停电现象。
（4）当人为出现与带电设备产生肢体碰触的时候，因电流的存在，其可能会对触电人员造成伤亡。
（5）配电网络会因电流的突然增强导致架空线路的短路，造成电气设备的损坏，这也是造成电网短路跳闸的主要原因之一。
3单相接地电容电流的计算
3.1电缆电容电流的计算方法有以下两种
（1）根据单相对地电容，计算电容电流：
3.3变电站增加的电容电流的计算
通过以上公式比较得出电缆线路的接地电容电流是同等长度架空线路的37倍左右。
4传统消弧线圈的存在问题
3～66kV系统采用单相接地的形式与地面接触的时候，如若其电流超过10A，需要用消弧线圈接地方式，通过计算电网当前脱谐度（￡=（Ⅱ，IC）/ic×100％）与设定值的比较，以此来对消弧圈的接头进行处理，选择传统的消弧线圈需要将档位进行调节，在一定程度上地提高了电力运行的的安全隐患，就其具体表现如下：
（1）因传统的消弧线圈的电压等级存在差异化的特征，因此电网的电流容量也是不同的，其一般情况可以分为五级以及九级两个类型，当其级数越少的时候，级差数越大，补偿精度越加模糊。
（2）因为传统的消弧线圈的自动测量系统没有形成，导致其不能及时地对电网电流过量与承受电压进行检测，导致电网的参数变化尤为明显，更易产生测量误差，不能做到对电压弧度的有效、准确补偿。
（3）进行调谐的时候，需要进行断电工作降低了消弧的连续性，导致整个电网的适应速度较慢，带来更多的使用隐患。
（4）因为消弧线圈的电压与其脱谐度大小之间有关系，通过大量的实践证明，当脱谐度维持在5%以下之时能够有效地将电压进行把控，使得其处于2.6倍的环境下，而传统的消弧线圈难以达到这一使用需求。
（5）因为消弧线圈的运行容量存在不足，使得其在长时间的运行中处于补偿状态下。传统消弧线圈大多数没有阻尼电阻，其与电网对地电容构成串联谐振回路，欠补偿时遇电网断线故障易进入全补偿状态（即电压谐振状态），这种过电压对电力系统绝缘所表现的危害性比由电弧接地过电压所产生的危害更大。
5消弧线圈的自动跟踪与补充技术
5.1对消弧线圈的有载调节
一者是对消弧线圈的调节，即主要可分为三种形式，即，调铁芯气隙、铁磁以及调匝式三类。
目前，主要是以调匝式为主，其需要在线圈外部安装一个电压互感系统以及电流互感系统。二者是对消弧线圈的补偿分析，其可分为过补、欠补、最小残流等形式。三者是电阻箱的限压。在对消弧线圈进行跟踪处理的时候，因其精度较高，电流的经通量降低，需要进行补点运行，为了避免谐波的产生需要做到对其的适时调整，确保电阻箱能够在运行的过程中保持良好状态避免谐振的产生，降低电压的系数，满足规程的需求，让消弧线圈的运行方式得以根据容量选用不同的阻值。当系统发生单相接地时，中性点流过很大的电流，这时必须将阻尼电阻采用电压、电流双重保护短接。
5.2接地变压器
变压器的作用是为了保障电力系统的运行能够在中性点无法引出的时候能够直接在其上设置消弧线圈，以此来弥补变压器的接线不足。其与普通变压器的差异化表现主要集中于磁柱，这样的连接方式能够让磁柱之间形成良好的沟通环境，新的模式存在使得其较普通变压器更大。因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20％，而z型变压器则可带90～100％容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。
6消弧线圈的自动化补偿技术的特征分析
①运行方式的调节与选择，使得其可以按照实际需求来进行明确。②这类装置的运行需要在间隔时间内容对电容的产生量进行测量以此来对工作活动进行设计与调档，让其可以保持较低水平的脱谐度，提高其带有的反应速度与使用寿命，让定位跟踪更为准确。③在最小残流方式下运行，可使补偿后的接地残流≤3％额定电流（即消弧线圈最大电流）。
参考文献
[1]于景国.变电所消弧线圈控制系统改造及接地选线应用研究[J].中小企业管理与科技旬刊,2015(4):220-221.
[2]杨平国.自动跟踪补偿消弧线圈装置的原理和应用[J].电气应用,2009,28(10):36-43.
张弛（注意弛字）（1980.08），男，汉，辽宁省阜新市太平区，电力工程，工程师，本科，变电设计，主要从事变电设计