摘要：在我国3kV至66kV及以下的变电站多数采用小电流接地运行方式，接地变及消弧线圈在小电流接地系统中对解决线路单相接地故障有着非常重要的作用。本文主要通过分析接地变、消弧线圈的作用、工作原理等方面来浅析其在小电流接地系统中的应用。
关键字：接地变、消弧线圈、小电流接地系统、单相接地
1、10kV线路单相接地的危害
我国10kV电力系统10kV线路多为电缆线路，随着近年来用电负荷的增加，其线路对地电容增大，当线路发生单相接地时，将在接地点产生大于10A的接地电流，同时产生放电弧光，一旦放电时间较长将会击穿空气绝缘，使线路相间短路跳闸，影响用户的生产生活，同时造成很大的经济损失，降低供电可靠性。
2、10kV系统的分析
对于10kV中性点不接地系统，在发生单相接地时，接地点电流值很小，一般小于10A，且产生的接地电弧能够自行熄灭，线路不会发生跳闸，只发出接地信号，可继续运行两小时。但是随着线路对地电容的增大，接地时的电流变大，超过10A，该方式已不能保证系统的正常运行，通过在系统中性点经消弧线圈接地，有效的降低接地电流，防止线路跳闸。
3、接地变在小电流接地系统中的应用
3.1接地变的作用
（1）为系统提供一个人为的中性点
在小电流接地系统中，一般是在主变低压侧中性点接消弧线圈接地，由于110kV建水变主变低压侧为三角形接线，无法引出中性点，从而不能够接消弧线圈进行接地。所以，必须通过安装接地变来人为的建立一个中性点连接消弧线圈接地。
（2）接地变兼作站用变
接地变二次侧带负载时，接地变主要作用是代替站用变供站用负荷，从而节省经济投资。建水变采用的就是该方式。
3.2接地变容量的选用
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3.3 Z型接地变的工作原理
Z型接地变的每一相铁芯分为上下两相，且两相绕组匝数相等，绕向相反，每相铁芯的上绕组端Ym、Zm、Xm引出接三相交流电的A、B、C三相，下绕组端Y、Z、X引出接于一点O作为接地变的中性点。
在系统正常运行时，接地变线端A、B、C流入三相正、负序电压，在接地变每一相铁芯柱上将产生磁势，其数值是两相绕组磁势的矢量和，且三个铁芯柱上的合成磁势相差120度，三相平衡，三相磁通在三个铁芯柱上互相形成磁通路，磁阻小、磁通量大、感应电势大，所以呈现很大的励磁阻抗。当发生单相接地时，接地变的线端加入零序电压时，因为三相铁芯每一相上的两个绕组匝数相等，且绕向相反，所以在每个铁芯上的两绕组产生的磁势大小相等，方向相反，合成的磁势就为零，三相铁芯上没有零序磁通，零序磁通只能通过外壳和周围介质形成闭合回路，磁阻很大，零序磁通很小，零序阻抗就很小。所以将会产生很大的零序电流，零序电流流经消弧线圈产生电感电流，通过调节消弧线圈档位改变电感电流对接地电容电流进行补偿。
4、消弧线圈在小电流接地系统中的应用
4.1消弧线圈的作用
在小电流接地系统中，当线路发生单相接地时，如果接地电流不超过10A，系统可以继续运行两小时，线路不跳闸，但是，一旦接地电流超过10A时，中性点应装设消弧线圈。消弧线圈能够提供一个与接地电容电流大小相等方向相反的电感电流，电感电流与接地电容电流相互抵消，从而降低接地电流，熄灭弧光。同时，消弧线圈还可以防止接地故障消除后，故障相电压快速回升，造成弧光重燃。
4.2消弧线圈容量的选用
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4.3消弧线圈的工作原理
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4.3.1消弧线圈的补偿方式
消弧线圈有三种补偿方式，当消弧线圈补偿的电感电流等于接地电容电流时，称为全补偿，因为在该状态下，系统易出现谐振过电压，所以一般不采用该补偿方式；当消弧线圈补偿的电感电流大于接地电容电流时，称为过补偿，该方式可以避免或减少谐振过电压的产生，同时对于电网以后的发展、电缆线路的增加，补偿依然足够，所以这是系统中经常使用的补偿方式；当消弧线圈补偿的电感电流小于接地电容电流时，称为欠补偿，一般也不采用该方式，因为当线路减少或者系统频率下降时，就会出现全补偿状态，从而又出现谐振过电压现象。
4.3.2消弧线圈的调流方式
消弧线圈的调流方式一般分为三种：调铁芯气隙式、调铁芯励磁式、和调匝式。而建水变采用的则是相控式消弧线圈。其调流方式是通过调节晶闸管的触发角来控制二次绕组的电流,实现输出电流的可控调节。具有补偿电流连续可调的特点。
4.3.3消弧线圈自动跟踪补偿
消弧线圈自动跟踪补偿能够快速、准确、安全、在线的测量补偿系统的接地电容电流。而传统的消弧线圈没有自动测量系统，不能实时测量电网对地电容电流和位移电压，需要通过手动调节抽头的位置，改变其线圈匝数来改变电感量，从而调节电感电流来对接地电容电流进行补偿，同时，调节电感时需停电退出消弧线圈，导致补偿不具有连续性。自动跟踪补偿装置可以实时监测系统的电容电流和残流，当系统发生单相接地时，通过测量残流值来自动控制消弧线圈的升降档，调节电感电流来对接地电流进行补偿，使残流保持在最小，具有响应快，补偿连续性的特点。
5、总结
随着电力系统不断发展，电缆线路的增多，线路对地电容的增大，在小电流接地系统中，发生单相接地时，接地电容电流远远超过10A，为防止造成线路跳闸停电，必须在系统中性点安装消弧线圈接地。对于低压侧为三角形接线的，需额外安装接地变为系统提供中性点。接地变及消弧线圈在电网系统中起着至关重要的作用，大大提高了电网安全运行的可靠性。
参考文献：
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[2]刘畅，魏莹.变电所设计中的接地变、消弧线圈与自动补偿技术.哈尔滨供电设计院.150001.