通常情況下，在中壓配電網(wǎng)中，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，在接地點會流過較大的全系統(tǒng)對地電容電流，并進(jìn)而容易引起相間短路，對電網(wǎng)造成很大危害。研制的該裝置通過一系列的測量值實時計算出故障時的電網(wǎng)對地電容電流，并通過控制裝置調(diào)節(jié)消弧線圈實現(xiàn)跟蹤補(bǔ)償。經(jīng)論證本裝置能夠在較短的時間內(nèi)將接地電流減至規(guī)定的范圍內(nèi)，進(jìn)而實施*補(bǔ)償。關(guān)鍵詞：消弧線圈；跟蹤補(bǔ)償；自動控制　1引言長期以來，我國6-10kV中壓配電網(wǎng)都是采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。近年來隨著中壓配電網(wǎng)容量不斷擴(kuò)大，并且城市配電網(wǎng)大量采用電纜線路代替原來的架空線路，（電纜線路的對地電容約為架空線路的30倍）致使電網(wǎng)對地電容電流大大增加。當(dāng)中性點不接地時，在接地點將通過全系統(tǒng)的對地電容電流，使非故障相的絕緣破壞進(jìn)而造成相間短路，對電網(wǎng)造成很大的危害。在中性點經(jīng)消弧線圈接地方式下，單相接地時通過接地點的總電流為電感電流與全系統(tǒng)電容電流的向量和，即，但因為電網(wǎng)的對地電容電流隨電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化而變化，也受環(huán)境的影響，要很好地實現(xiàn)對地電容電流的補(bǔ)償，消弧線圈的電感值應(yīng)隨電容電流的變化而調(diào)節(jié)，實現(xiàn)*補(bǔ)償。本文介紹的自動跟蹤補(bǔ)償裝置可以實時根據(jù)測量值采用相應(yīng)算法計算出電容電流，通過自動控制系統(tǒng)對消弧線圈進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而將接地殘流降至安全范圍以內(nèi)。2裝置的組成自動跟蹤補(bǔ)償消弧設(shè)備包括消弧線圈本體、控制系統(tǒng)兩大部分，消弧線圈本體包括接地變壓器，可調(diào)消弧線圈和串聯(lián)電阻，控制部分由單片機(jī)及相關(guān)芯片組成。2.1消弧線圈部分消弧線圈部分由接地變壓器、消弧線圈、串聯(lián)電阻組成,如圖1所示。　　一般情況下無消弧線圈的不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時易引起其它故障，如相間短路等等，但在正常運(yùn)行時的不平衡電壓一般較小。在加裝了消弧線圈以后，發(fā)生單相短路時接地電流減小，但在正常運(yùn)行狀態(tài)下的系統(tǒng)不平衡電壓往往會增加。加裝了消弧線圈后在正常運(yùn)行狀態(tài)下的系統(tǒng)不平衡電壓（即中性點位移電壓）為別為電網(wǎng)三相對地電容。對于消弧線圈接地系統(tǒng)來說，一般要求的是脫諧度V越小越有利，但由公式（1）可見，加裝了消弧線圈后隨著脫諧度V的減小，中性點位移電壓UN往往會增加，而且很可能會超出安全范圍，因此需要加裝串聯(lián)電阻以減少正常狀態(tài)下的中性點位移電壓。當(dāng)存在串聯(lián)電阻時，在正常運(yùn)行狀態(tài)下電網(wǎng)的不平衡電壓為式（2）中的3C0為線路對地總電容，通過式（1）與式（2）的比較，可見通過接入適當(dāng)阻值的串聯(lián)電阻，可以將中性點位移控制在規(guī)定的15的范圍內(nèi)，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時通過控制系統(tǒng)將串聯(lián)電阻切除，以取得較好的補(bǔ)償效果。串聯(lián)電阻采用漆包鎳鉻電阻絲繞制而成，電阻值穩(wěn)定。阻尼電阻太大會使正常運(yùn)行中調(diào)節(jié)回路電流太小，不能滿足微機(jī)輸入信號要求，調(diào)節(jié)靈敏度降低，并且會增加接地殘流。2.2自動控制系統(tǒng)硬軟件設(shè)計2.2.1自動控制系統(tǒng)工作原理a）中性點位移電壓的監(jiān)測在裝置中根據(jù)U_N的變化來判斷是否有單相接地。當(dāng)U_N的變化超過一定數(shù)值ηUø時,控制系統(tǒng)會自動測量電容電流,然而U_N的值受很多因素的影響（如絕緣泄漏的變化,式（1）中各參數(shù)的變化等等）,在本系統(tǒng)中采用以固定時間間隔采集,分析其變化量,根據(jù)測量值若確定其對地電容發(fā)生變化則測量電容電流。b）電容電流的實時測量當(dāng)根據(jù)U_N的變化值判斷發(fā)生單相接地時，要實時測量電容電流并據(jù)此調(diào)節(jié)消弧線圈，盡量實施*補(bǔ)償。在本裝置中采用中性點位移電流相位角法測電容電流。在系統(tǒng)初始化時調(diào)節(jié)一次檔位，根據(jù)測量值計算電容電流。在消弧線圈的初始檔位測量此時的電流得I_i,電流相位角為θ_i,再調(diào)節(jié)一次檔位測得此時的電流值I_{i 1},電流相位角為θ_{i 1},并測出相電壓U_Φ，Φ為調(diào)節(jié)一次檔位后電流與電壓的夾角。測得的兩個相位角代入θ=θ_{i 1}-θ_i中算出兩次的相位差^［１］。系統(tǒng)中采用富氏短數(shù)據(jù)窗算法得到相位信號的值。為了實現(xiàn)計算，以下計算部分的程序均用C編寫，并嵌套在匯編中。　根據(jù)輸入量由公式（5）計算的電容電流[WTBX]I[WTBZ]C由公式（6）計算脫諧度。c）對地電容電流的補(bǔ)償當(dāng)確定為單相接地時，單片機(jī)控制系統(tǒng)會立即切除串聯(lián)電阻，同時根據(jù)上面計算部分所得的電容電流值對消弧線