天然气配电系统中消弧、消谐装置应用

杨爱军

【摘 要】长时间以来，国家电网的供配电电压多规定在6～35KV，运行方式多采用中性点不接地方式。电网在该运行方式下，在发生单相接地或由于电容电流的急剧增大而发生过电压时，相间很容易发生短路，从而导致事故的发生。为此，国家电网供配电系统设计出了可以消弧、消谐的装置，来保证电压输送过程中的安全问题。本文将对天然气配电系统消弧消谐装置中可能存在的问题及解决措施加以探析。

【关键词】中性点不接地；消弧；消谐；天然气配电系统

目前，国家电网供配电系统多采用中性点不接地方式对用电系统进行供电，但是这种供配电方式在发生单相接地时，该相由于接地电压变为零，其它相则电压升高为系统电压，这就很容易发生相间过电压的情况，从而导致绝缘器的击穿、互感器熔断器熔断或烧毁互感器，甚至会危害整个变电器的安全运行等问题。近年来，随着天然气不断地被人们普及和使用，天然气配电系统的安全稳定运行就需要采取一定的措施来进行保障。首当其冲，针对供配电系统中易发生的过电压状态，由于消弧消谐柜可大大降低单相接地时相间电压的大小，同时也可防止谐振过电压的发生，所以消弧、消谐装置的应用也就势在必行。

1 消弧、消谐中存在的问题

在中性点不接地方式的供配电系统中，电网配送电压一般为6～35KV，当电压单相接地时，相对消弧线圈来说，虽然消弧消谐装置可有效地将高电压直接接地转化为金属性接地，对过电压起到很好的抑制作用，减少事故的发生。但是，随着科技的发展，各用电系统对电压的用度也越来越大，天然气配电系统也不例外，由此产生的接地电容电流也在逐渐升高，这时消弧消谐柜可能会因为自身采集误差或功能缺陷等，从而致使不能对过电压很好地抑制，造成事故的发生。以下将对消弧、消谐中可能存在的问题加以探讨。

1.1 过电压持续时间长

近年来，随着用电系统功率的越来越大，且高功率用电持续时间的延长，在系统发生单相接地故障时，由于大多数消弧消谐装置的使用时间已经很长，在故障发生的过程中不能做出及时的反应。因此，消弧消谐装置不能及时地把高压直接接地转化为金属性接地，从而使过电压持续时间延长。过电压的长时间作用，使其功率超过其电压互感器的额定功率，使互感器熔断器熔断或烧毁互感器，致使事故发生。

1.2 消弧消谐装置脱谐度的问题

在国家配电网中，有的电网电容电流可能过大，若要通过消弧消谐装置来补偿电流的单相接地电流，则必须要求与系统电压的脱谐度保持较小。只有保持较小的脱谐度，系统才能在故障发生时做出及时的反应。若系统的若脱谐度过大，则在故障发生时，中性点电压偏离值过小，系统无法对此做出回应。相反，若脱谐度过小，则系统在运行状态时将一致保持在补偿状态，给系统的安全造成危害。

1.3 装置跟踪问题

由于天然气配电系统中，系统的电压处在不断的变化之中，而且运行方式也在不断地改变，这就要求消弧消谐装置要能根据天然气系统的不断改变及时地做出更换。然而，实际工作中，装置在短时间的运行中并不能很好地在短时间内达到效果，而且在变电站中该装置价格高、结构比较复杂，不能在无人操作的情况下自主运行，所以消弧消谐装置不能很好地达到跟踪的目的。

1.4 消弧消谐装置的自身缺陷

虽然科技在不断进步，但技术方面也可能会存有漏洞。消弧消谐装置中由于技术问题也可能会存在有采样过程的误差。这时在单相电压直接接地故障发生时，由于消弧消谐装置的采集信息不准确，所以无法有效地抑制过电压，从而致使系统设备的损坏。例如选烧区域变电所的分属级在发生单相电压接地时，由于消弧消谐装置没有正常工作，从而导致了互感器的烧毁，引起事故的发生。

2 主要措施

针对以上对消弧消谐装置在实际运行过程中存在的问题，应该采取有效的措施来改进该装置，从而达到有效地避免和防止故障发生的目的。

首先，对不能满足使用需要的消弧消谐装置进行改善和改进。应该缩短其在故障发生时的反应时间，保证该装置在单相电压直接接地发生时，能够在短时间内及时地把单相高压接地转换为金属性接地，缩短其过电压作用时间，保证互感器的正常使用不被损坏。其次，要对装置进行间期性的检查、调整和更换。消弧消谐装置在长时间的运作后，可能会存在有脱谐度改变的问题，工作人员应及时地做出调整，防止装置脱谐度过大或过小从而引起系统的不能正常运行。长时间作业后，装置的零件可能会有老化的现象，应及时做出更换。然后，增大系统的阻力作用，适当地消耗谐振的能量，可以在一定程度上在单相电压直接接地故障发生时为装置反应延长时间，降低故障发生的概率。此外，应对消弧消谐装置配以自动复位的功能，可以使其在无人操作时也能及时地感应故障的发生，单相电压直接接地发生时能及时地做出应答来避免故障的发生，在单相电压直接接地消除后可以及时复位，为避免下次单相电压直接接地做出准备。还要提高复位的速度，以此来适应多变的电流变化和功率变化。最后，工作人员要对装置运行进行正确的操作和监控，安装警报系统，在天然气配电系统发生故障时得以及时的救援。

3 总结

通过以上对消弧消谐装置中存在的问题及解决措施的论述，我们可以知道该装置在运行过程中还存在不可以避免的问题。所以，天然气配电系统中应根据实际情况配以过电压保护时安全的电线路及网络结构，而且应该配以多个电压安全保护装置来协调合作，此外，专业人员应定期地对装置进行检查和维修，以此来保持天然气配电系统的安全有效地运行，提高电网供电的可靠性，以此来造福人们。

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[责任编辑：王伟平]