天然氣配電系統中消弧、消諧裝置應用

楊愛軍

【摘 要】長時間以來，國家電網的供配電電壓多規定在6～35KV，運行方式多采用中性點不接地方式。電網在該運行方式下，在發生單相接地或由于電容電流的急劇增大而發生過電壓時，相間很容易發生短路，從而導致事故的發生。為此，國家電網供配電系統設計出了可以消弧、消諧的裝置，來保證電壓輸送過程中的安全問題。本文將對天然氣配電系統消弧消諧裝置中可能存在的問題及解決措施加以探析。

【關鍵詞】中性點不接地；消弧；消諧；天然氣配電系統

目前，國家電網供配電系統多采用中性點不接地方式對用電系統進行供電，但是這種供配電方式在發生單相接地時，該相由于接地電壓變為零，其它相則電壓升高為系統電壓，這就很容易發生相間過電壓的情況，從而導致絕緣器的擊穿、互感器熔斷器熔斷或燒毀互感器，甚至會危害整個變電器的安全運行等問題。近年來，隨著天然氣不斷地被人們普及和使用，天然氣配電系統的安全穩定運行就需要采取一定的措施來進行保障。首當其沖，針對供配電系統中易發生的過電壓狀態，由于消弧消諧柜可大大降低單相接地時相間電壓的大小，同時也可防止諧振過電壓的發生，所以消弧、消諧裝置的應用也就勢在必行。

1 消弧、消諧中存在的問題

在中性點不接地方式的供配電系統中，電網配送電壓一般為6～35KV，當電壓單相接地時，相對消弧線圈來說，雖然消弧消諧裝置可有效地將高電壓直接接地轉化為金屬性接地，對過電壓起到很好的抑制作用，減少事故的發生。但是，隨著科技的發展，各用電系統對電壓的用度也越來越大，天然氣配電系統也不例外，由此產生的接地電容電流也在逐漸升高，這時消弧消諧柜可能會因為自身采集誤差或功能缺陷等，從而致使不能對過電壓很好地抑制，造成事故的發生。以下將對消弧、消諧中可能存在的問題加以探討。

1.1 過電壓持續時間長

近年來，隨著用電系統功率的越來越大，且高功率用電持續時間的延長，在系統發生單相接地故障時，由于大多數消弧消諧裝置的使用時間已經很長，在故障發生的過程中不能做出及時的反應。因此，消弧消諧裝置不能及時地把高壓直接接地轉化為金屬性接地，從而使過電壓持續時間延長。過電壓的長時間作用，使其功率超過其電壓互感器的額定功率，使互感器熔斷器熔斷或燒毀互感器，致使事故發生。

1.2 消弧消諧裝置脫諧度的問題

在國家配電網中，有的電網電容電流可能過大，若要通過消弧消諧裝置來補償電流的單相接地電流，則必須要求與系統電壓的脫諧度保持較小。只有保持較小的脫諧度，系統才能在故障發生時做出及時的反應。若系統的若脫諧度過大，則在故障發生時，中性點電壓偏離值過小，系統無法對此做出回應。相反，若脫諧度過小，則系統在運行狀態時將一致保持在補償狀態，給系統的安全造成危害。

1.3 裝置跟蹤問題

由于天然氣配電系統中，系統的電壓處在不斷的變化之中，而且運行方式也在不斷地改變，這就要求消弧消諧裝置要能根據天然氣系統的不斷改變及時地做出更換。然而，實際工作中，裝置在短時間的運行中并不能很好地在短時間內達到效果，而且在變電站中該裝置價格高、結構比較復雜，不能在無人操作的情況下自主運行，所以消弧消諧裝置不能很好地達到跟蹤的目的。

1.4 消弧消諧裝置的自身缺陷

雖然科技在不斷進步，但技術方面也可能會存有漏洞。消弧消諧裝置中由于技術問題也可能會存在有采樣過程的誤差。這時在單相電壓直接接地故障發生時，由于消弧消諧裝置的采集信息不準確，所以無法有效地抑制過電壓，從而致使系統設備的損壞。例如選燒區域變電所的分屬級在發生單相電壓接地時，由于消弧消諧裝置沒有正常工作，從而導致了互感器的燒毀，引起事故的發生。

2 主要措施

針對以上對消弧消諧裝置在實際運行過程中存在的問題，應該采取有效的措施來改進該裝置，從而達到有效地避免和防止故障發生的目的。

首先，對不能滿足使用需要的消弧消諧裝置進行改善和改進。應該縮短其在故障發生時的反應時間，保證該裝置在單相電壓直接接地發生時，能夠在短時間內及時地把單相高壓接地轉換為金屬性接地，縮短其過電壓作用時間，保證互感器的正常使用不被損壞。其次，要對裝置進行間期性的檢查、調整和更換。消弧消諧裝置在長時間的運作后，可能會存在有脫諧度改變的問題，工作人員應及時地做出調整，防止裝置脫諧度過大或過小從而引起系統的不能正常運行。長時間作業后，裝置的零件可能會有老化的現象，應及時做出更換。然后，增大系統的阻力作用，適當地消耗諧振的能量，可以在一定程度上在單相電壓直接接地故障發生時為裝置反應延長時間，降低故障發生的概率。此外，應對消弧消諧裝置配以自動復位的功能，可以使其在無人操作時也能及時地感應故障的發生，單相電壓直接接地發生時能及時地做出應答來避免故障的發生，在單相電壓直接接地消除后可以及時復位，為避免下次單相電壓直接接地做出準備。還要提高復位的速度，以此來適應多變的電流變化和功率變化。最后，工作人員要對裝置運行進行正確的操作和監控，安裝警報系統，在天然氣配電系統發生故障時得以及時的救援。

3 總結

通過以上對消弧消諧裝置中存在的問題及解決措施的論述，我們可以知道該裝置在運行過程中還存在不可以避免的問題。所以，天然氣配電系統中應根據實際情況配以過電壓保護時安全的電線路及網絡結構，而且應該配以多個電壓安全保護裝置來協調合作，此外，專業人員應定期地對裝置進行檢查和維修，以此來保持天然氣配電系統的安全有效地運行，提高電網供電的可靠性，以此來造福人們。

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[責任編輯：王偉平]