消弧消谐装置与接地变
消弧消谐装置与小电流接地选线装置在承钢变电站中的配合使用
消弧消谐装置与小电流接地选线装置在承钢变电站中的配合使用摘要：介绍了消弧消谐装置的动作原理及小电流接地系统发生单相接地时零序电流特点与小电流接地选线装置原理。
通过分析研究，为了使消弧消谐装置与小电流接地选线装置在变电站中完美配合，我们在消弧消谐装置的自动控制系统中写入500ms延时。
关键词：消弧消谐；小电流接地选线；零序电流Arc harmonic elimination device and the small current grounding line selection device used in conjunction with the Order of the steel substationZhang Jinman Suo Pengcheng Abstract: The arc action principle of harmonic elimination device and the small current grounding system of the single-phase ground zero sequence current characteristics and the small current grounding line selection device principle. Analysis and research, in order to make the arc harmonic elimination device and the small current grounding line selection device in the substation, a perfect combination of harmonic elimination device arc automatic control system, we write the 500ms delay. Keywords: arc harmonic elimination; small current grounding line; zero sequence current一、引言随着承钢产能向800万吨钢迈进的步伐，承钢厂内的供电系统获得了迅速的发展，电缆线路的比例也逐年增多，导致厂内全网供电系统对地电容电流剧增。
消弧、消谐及过电压保护装置
消弧、消谐及过电压保护装置RC-DXH消弧、消谐及过电压保护装置一、产品用途我国现有的运行规程规定，对3～35kV中性点非直接接地的电网，发生接地故障时，允许继续运行两小时，如经上级有关部门批准，还可以延长。
但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定，如单相接地故障为金属性接地，故障相电压降为零，其余两相的对地电压将升高至线电压U L，因而这类电网的电气设备如变压器、电压/电流互感器、断路器及电缆等的对地绝缘水平，都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。
但是，如果单相接地故障为弧光接地，则其过电压一般为3.15～3.5倍的相电压，在这样高的过电压持续作用下，势必造成固体绝缘的积累性损伤，在健全相形成绝缘的薄弱环节，进而发展为相间短路事故。
传统观念认为，3～35kV电网属于中压配电网，此类电网中内部过电压幅值不高，所以，危及电网绝缘安全的主要因素不是内部过电压，而是大气过电压，因而长期以来采取的过电压保护措施仅仅针对防止大气过电压，主要技术措施仅限于装设各种类型的避雷器，其保护值较高，对于内部过电压起不到限制作用。
随着电网的发展，架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代。
由于固体绝缘击穿的积累效应，其内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压，已成为这类电网安全运行的一大威胁。
其中以单相弧光接地过电压最为严重。
弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和，激发铁磁谐振，导致电压互感器严重过载，造成熔断器熔断或互感器烧毁。
由于弧光接地过电压持续时间长，能量极易超过避雷器的承受能力，导致避雷器爆炸。
目前国内大多采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式解决弧光接地过电压问题，其优点是：1、降低了故障点的残流，有利于接地电弧的熄灭；2、避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路。
3、对于金属性接地，系统可带故障运行两小时，减少了跨步电压差。
缺点是：1、容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象；2、放大了变压器高压侧到低压侧的传递过电压；3、使小电流选线装置灵敏度降低甚至无法选线；4、用电感电流去抵消电容电流时，对于弧光接地时的高频分量部分无法抵消，因而不能有效地限制弧光接地过电压。
消弧消谐选线综合装置和传统消弧线圈的区别
AWSX消弧装置和其它消弧产品的区别一、和消弧线圈的工作原理不同传统的消弧线圈是以感性电流补偿容性电流来熄弧的，我们的消弧装置是变弧光接地为金属接地而熄弧的，另加高能限压器吸收接地电流的冲击能量和限制弧道的恢复电压。
二、消弧线圈的不足1、消弧线圈只能补偿工频接地电流，不能补偿接地电流中的高频分量和有功分量，因此不能消除高频性的间隙电弧。
2、消弧线圈消弧时电流突变量小，增加了选线难度，使选线的准确率降低。
3、当系统出现间隙性弧光接地时，与阻尼电阻并联的开关会频繁动作，容易烧坏开关、电阻等器件。
4、测量计算复杂，准确度很难把握，往往在补偿后弧道的残流仍然很大，容易重燃。
5、消弧线圈要用接地变压器制造中性点，组件多，体积大，投资相当大，维护也比较复杂。
6、如果电网扩大，消弧线圈也须随之更换。
三、AWSX消弧装置的特点〈一〉、技术方面1、消弧装置，在变弧光接地为金属接地时故障相电压为零，在吸收接地电流能量、限制弧道恢复电压时其电压为相电压的50%，可以有效消除各类弧光。
按总电流300%裕量配置的高能限压器可有效消耗接地时的冲击能量，对电容电流大的风电系统特别适用。
2、使用消弧装置，因故障时电流突变量较大，因而为正确选线提供了前提条件，AWSX消弧装置选线的准确率达到98%，远高于其它选线设备。
3、AWSX我公消弧装置工作原理科学简单，技术功能齐全，结构简洁，出厂整定后，正常运行时一般不需要维护，到消弧动作时才需要检查动作后的情况（如看熔丝是否熔断，查阅动作记录等）。
〈二〉、经济方面1、使用AWSX消弧装置，不需要再用消弧线圈，不需要再用接地变压器，不需要再用阻尼电阻，也不需要自动调谐装置。
2、AWSX消弧装置，有选线和消除谐振的功能，因此不需要再另外购买小电流选线装置，不需要再另外购买消谐装置。
3、AWSX消弧装置装有零序电流互感器，具有原PT柜功能，因此不需要再另外配备PT柜。
4、AWSX消弧装置和普通开关柜一样大小，可和开关柜并排安装。
浅谈两种消弧装置
浅谈两种消弧装置不接地系统线路发生单相接地故障时将会产生弧光过电压，极大的危害电网的安全稳定运行，现介绍两种不同原理的消弧装置的消弧防止过电压的原理、及在现场运行中的故障处理。
标签：消弧；消弧线圈；过电压1 引言随着电网负荷的逐年增长及电缆出线的增多，系统的电容电流大幅度增大。
在35kV、10kV不接地系统发生单相接地故障时故障点将产生间歇性电弧，当电容电流过大接地点电弧不能自行熄灭将产生弧光接地过电压，从而使非故障相对地电压极大增加。
在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏造成两点或多点接地短路，使事故扩大。
为此采取的措施是：（1）35kV、10kV电网电容电流超过10A就需要在中性点装设消弧线圈，利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减小，以致自动熄弧，减小过电压保证继续供电；（2）通过真空接触器将接地相母线直接接地，使弧光接地转化为金属性接地从而起到灭弧较小过电压的作用。
2 消弧线圈2.1 消弧线圈的工作原理图1 中性点经消弧线圈接地配网单相接地故障示意图图1为带消弧补偿的配网单相接地故障示意图，图中L为消弧线圈，R为阻尼电阻，K1为一次隔离开关，K2、K3为真空接触器，Id为接地电流其中Ic为配网系统对地的电容电流之和，IL为消弧线圈所补偿的电感电流。
当此系统发生单相接地故障时流经故障点d的短路电流为此接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流，如果此电容电流相当大就会在接地点产生间歇性电弧。
消弧线圈为一可调的电感线圈，它提供一个与电容电流相位差为180°的电感电流，补偿电容电流减小流经接地点的故障电流，来达到消弧的目的。
2.2 消弧线圈的三种补偿方式2.2.1 消弧线圈对电容电流的补偿有三种不同的运行方式：消弧线圈的作用是当发生单相接地故障后，提供一电感电流补偿电容电流，使接地电流减小，使故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。
当消弧线圈正确调谐时，不仅可以有效的抑制过电压的幅值，同时也最大限度的减小故障点热破坏作用及接地电网的电压。
消弧线圈自动调谐及接地选线装置应用及分析
１ 普 通 无载 消弧 线 圈的缺 点
由于 以往 普遍 使用 的都 是手 动 调匝 消弧 线 圈 ，其 存 在着 以下
２ 面缺点。 方
１１ 不 能及 时调 节分 接 头 ．
带 消弧 线 圈外 ， 可带 二 次 负荷 ， 即代 替 所用 变 用 ， 地 变 压器 的容 接 量应 为 消弧 线 圈容 量与 二次 负 荷容 量之 和 。 目前 丽水 电网新 上 的
引出点 接上 消 弧线 接线 ，与 普通 变压 器 的区 别 是每 一 设 消 弧 线 圈 ， 量 地 减 少故 障 接 地 电 流 ， 缓 电弧 熄 灭 瞬 间 故 障 尽 减 相 线 圈分别 绕在 两 个磁 柱上 ，相 当于 由两 个 匝数 相 等 的两 个 串联 点 恢 复 电压 的 上升 速 度 。单 相 接地 ， 消弧 线 圈产 生 的 电感 电流 与 使 Ｂ Ｃ三 相 的零 序 磁通 可 沿 磁 柱流 通 ， 中性 从 流 入 接地 点 的 电容 电流相 位 相 反 ， 地弧 道 的残 流 即 为 电感 电流 分 绕组 组 成 ， 得 Ａ、 、 接 与 电容 电流 的差 值 ， 流 过 故障 点 的残 流 减 小 ， 到熄 弧 的 目的 ， 使 达 防 止 发生 设 备损 坏 等扩 大事 故 的可 能 ， 同时 减 少线 路 的事 故 跳 闸 概率。
（ 水 电业 局 ， 江 丽水 ３ ３ ０ ） 丽 浙 ２ ０ ０
消弧、接地变使用说明书 --中文
Sieyuan®环氧浇注干式消弧线圈、接地变压器使用说明书思源电气股份有限公司SIEYUAN ELECTRIC CO.,LTD警告！对于消弧线圈：对短时运行的分接，必须在铭牌所标明的允许运行时间内运行。
对于接地变压器：额定中性点电流的运行时间不得超过銘牌规定的运行时间。
1 适用范围本说明书适用于额定容量5000kV A及以下，电压等级35kV及以下的环氧浇注干式消弧线圈（以下简称消弧线圈）以及无励磁调压环氧浇注干式接地变压器（以下简称接地变压器）的运输、储存、安装、运行及维护。
消弧线圈是用来补偿中性点绝缘系统发生对地故障时产生的容性电流的单相电抗器。
在三相系统中接在电力变压器或接地变压器的中性点与大地之间。
接地变压器（中性点耦合器）为三相变压器（或三相电抗器），常用来为系统不接地的点提供一个人工的可带负载的中性点，以供系统接地用。
该产品中性点连接到消弧线圈或电阻，然后再接地。
可带有连续额定容量的二次绕组，可作为站（所）用电源。
2 执行标准GB10229 《电抗器》GB6450 《干式电力变压器》GB1094 《电力变压器》IEC289 《电抗器》3产品型号标志3.1 消弧线圈□—□/ □电压等级（kV）额定容量（kVA）产品型号字母（见下表）产品型号字母的排列顺序及涵义3.2 接地变压器D K S C－□－□／□一次额定电压(kV)二次额定容量(kVA)一次额定容量(kVA)浇注“成”型固体三相接地变压器4 使用条件4.1 安装地点：户内。
4.2 海拔高度：≤1000m。
4.3 环境温度：-25℃～+40℃。
4.4 冷却方式: 空气自冷（AN）和强迫风冷（AF）两种。
4.5 绝缘耐热等级：F级。
4.6 当产品运行在环境温度低于-25℃时，必须加装辅助加热装置，以保证产品在-25℃以上的环境下运行。
4.7 产品四周需保证有良好的通风能力。
当产品安装在地下室或其它空间受限制的场所时，应增设散热通风装置，保证有足够的通风量。
消弧线圈接地变成套装置原理
消弧线圈接地变成套装置原理
消弧线圈接地变成套装置的原理主要基于消弧线圈的工作原理。
当电网发生单相接地故障时，消弧线圈接地变成套装置会提供一电感电流，补偿接地电容电流。
通过调整消弧线圈的电感量，可以使得接地电流减小，降低故障相接地电弧两端的恢复电压速度，从而达到熄灭电弧的目的。
消弧线圈接地变成套装置由电抗器、晶闸管触发器、防雷器、模拟开关、变压器等器件组成。
通过利用电抗器使出线电压保持在一个较低的值，然后通过晶闸管触发器对模拟开关进行控制，使得需要出线的电线通过变压器进行调节输出。
这样可以避免在故障时形成的高电压电弧，从而消除接地电流。
消弧线圈的调谐程度也会影响其补偿效果。
当消弧线圈正确调谐时，即电感电流接地或等于电容电流时，不仅可以减少产生弧光接地过电压的机率，还可以限制过电压的辐值，减小故障点热破坏作用及接地网的电压等。
工程上用脱谐度V来描述调谐程度，V=(IC-IL)/IC。
总之，消弧线圈接地变成套装置是一种电力系统中常用的保护装置，主要用于解决电路故障时电能转移和消除故障电弧的问题。
通过消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少以致自动熄弧，保证继续供电。
消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷
消弧消谐过电压保护装置（消弧消谐柜）的缺陷消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷1、只能用于线路消弧：只能用于电容电流��30A的系统线路消弧,工频过电压小于线电压的1.1倍;暂态过电压是相电压的3.5倍。
电容电流��30A时不能使用故障相接地消弧方法。
2、不能用于电容电流��30A的系统：电容电流��30A的系统X0/X1会落在(-20,-1)之间,单相金属性接地,健全相工频电压也会很高,系统无法承受。
3、直配高压电机的变电所不能使用：一旦电机绕组发生单相接地,消弧装置动作短接一部分电源,短路电流可达几千安乃至几十千安,烧坏电机定子槽烧坏电机.。
4、小容量变压器的变电所不能使用：如果变压器绕组发生单相接地,故障相接地消弧方法动作后等于短接一部分电源,短路电流可达几千安乃至几十千安,烧坏变压器绝缘造成事故,本来油变压器拉弧可自愈不会造成事故,烧坏电机绝缘和定子槽造成电机报废.特别是小容量的10KV/0.38的变压器,只有后备瓦斯保护,一旦绕组发生单相接地,消弧动作短接一部分电源,微机保护又不会动作,只有瓦斯保护动作时间很长会造成很大的事故.因此故障相接地消弧方法只能用于线路消弧,但是线路总是与变压器或电机相连接。
5、退出消弧时可能引发PT铁磁谐振：退出消弧时刻系统对地电容储存的电荷只能通过PT泄放,可能引发PT谐振。
6、100ms以上时间才能实现消弧,数据采集要10ms以上,判断运算及中间继电器响应时间20ms以上,接触器动作合闸时间80ms以上,因此100ms以上时间才能实施消弧,而不是其说明书上的30ms,30ms是给接触器合闸信号的时间。
7、影响系统运行方式,故障相接地消弧方法消弧时是一种病态运行状态。
8、主要是消弧功能,其过电压保护是避雷器,消谐是在PT开口加装小电阻。
9、有树障的架空线路不能使用,假如树枝接触A相而故障消弧消谐柜动作将A相接地,当风再一吹树枝接触B相就会发生相间短路,消弧消谐柜不仅不能消弧还会造成停电。
基于消弧消谐柜自身故障引发的接地事故分析及改进措施戚志强闫青
基于消弧消谐柜自身故障引发的接地事故分析及改进措施戚志强闫青发布时间：2023-05-31T05:11:16.267Z 来源：《中国电业与能源》2023年6期作者：戚志强闫青[导读] 配电网与用户之间的联系日益紧密，为了保证用户们的用电可靠性，配电网的稳定运行变得更加重要。
随着城市电网的发展，配电网中电缆使用频率的上升使其对地电容逐年增加，导致对地电容电流急剧上升，一旦发生弧光接地故障，电弧的熄灭更加困难。
若电弧接地故障没有被及时消除，电网的稳定运行将会受到严重影响。
江西心连心化学工业有限公司摘要：配电网与用户之间的联系日益紧密，为了保证用户们的用电可靠性，配电网的稳定运行变得更加重要。
随着城市电网的发展，配电网中电缆使用频率的上升使其对地电容逐年增加，导致对地电容电流急剧上升，一旦发生弧光接地故障，电弧的熄灭更加困难。
若电弧接地故障没有被及时消除，电网的稳定运行将会受到严重影响。
另外，电网中电力电子设施使用频率的增加使得电弧中谐波分量的比例不断上升，谐波分量对熄弧效果的影响日益显著。
为了减小配电网中电弧故障带来的影响，国内外研究人员在进行研究与试验的基础上，发明了多种熄灭电弧的方法，但方法大致分为两类，一类是电流型熄弧法，另一类是电压型熄弧法。
关键词：消弧消谐；不接地系统；故障查找；改进措施引言接地故障可在变电站内外发生，站内故障引起地电位升属最为严苛的情形，针对变电站内接地故障的控制接地阻抗和做好均压，相关研究和实践较为成熟；站外线路接地故障的短路电流将沿着避雷线回流到电源端变电站的接地网，再进入中性点接地的变压器绕组，形成故障回路，所带来的源端变电站接地系统问题较为隐蔽，关注和研究也较少。
因此，对各种不同的接地系统进行积极的讨论，具有十分重要的实际意义。
1小电流系统单相接地故障特征当前国内多是10kV智能配电网使用的都是小电流接地模式，该类接地模式主要有两种运行方式，也就是中心点不接地和消弧线圈接地，其具体故障特征如下。
单相接地保护及消弧装置
单相接地保护及消弧装置一、系统概述在电力供电系统中，中、近距离电力传输一般采用10kV、35kV、66kV供电网络，并采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，在发生单相接地时，产生的接地电流不是很大，为系统的对地容性电流，同时系统线电压保持对称性，不影响用户的正常用电，所以允许带单相接地点运行1-2小时，可减少系统停电次数，提高了供电可靠性。
但这种接地方式的缺点是：1、存在单相接地电弧产生过电压，当存在绝缘薄弱时，可能击穿而引发两点甚至多点接地现象，同时电弧飞弧也易扩大成相间故障。
2、当发生人身感电时（一般为单相对地感电），系统对地容性电流通过人体，由于电流的长时间作用，一般会给感电人员带来致命伤害3、对于间歇性接地产生的过电压无保护能力。
为了解决小接地电流系统存在的以上难点问题，进一步提高系统安全运行的水平，特别是扼制人身感电伤害，同时考虑又不影响小接地电流系统的运行特性，研制开发了变电站消弧、过压及人身感电保护成套装置。
装置适用范围适用于3kV、6kV、10kV、35kV 、66kV等级小接地电流系统的变电站，厂站。
装置特点1)采用并联分流原理实现接地转移，将接地相与接地网连接，转移接地故障点处接地电流，使故障点电流趋于零，其故障电弧不能维持而熄灭，从而对接地故障点起到无弧、无流保护作用。
2)整体动作时间小于50毫秒，快速接地转移，有效避免人身伤害。
3)有效解决间歇性接地过电压造成设备损害的问题。
4)利用装置接地转移前后零序电流变化特点，创新了零序差流和零序阻抗选线方法，对各种复杂接线方式，均可准确选线。
二、装置原理和组成1、装置构成成套装置由分相接地开关、隔离开关、零序电流互感器和由接地保护单元、接地选线单元、驱动闭锁单元、消谐单元所组成的中央控制系统等主要元件构成。
2、工作原理成套装置一端与变电站的10kV母线相连，另一端与变电站的接地网相连。
所用的分相操作开关，是单相真空开关，可以分别实现对A、B、C各相100%接地的要求。
消弧消谐选线综合装置和传统消弧线圈的区别
AWSX消弧装置和其它消弧产品的区别一、和消弧线圈的工作原理不同传统的消弧线圈是以感性电流补偿容性电流来熄弧的，我们的消弧装置是变弧光接地为金属接地而熄弧的，另加高能限压器吸收接地电流的冲击能量和限制弧道的恢复电压。
二、消弧线圈的不足1、消弧线圈只能补偿工频接地电流，不能补偿接地电流中的高频分量和有功分量，因此不能消除高频性的间隙电弧。
2、消弧线圈消弧时电流突变量小，增加了选线难度，使选线的准确率降低。
3、当系统出现间隙性弧光接地时，与阻尼电阻并联的开关会频繁动作，容易烧坏开关、电阻等器件。
4、测量计算复杂，准确度很难把握，往往在补偿后弧道的残流仍然很大，容易重燃。
5、消弧线圈要用接地变压器制造中性点，组件多，体积大，投资相当大，维护也比较复杂。
6、如果电网扩大，消弧线圈也须随之更换。
三、AWSX消弧装置的特点〈一〉、技术方面1、消弧装置，在变弧光接地为金属接地时故障相电压为零，在吸收接地电流能量、限制弧道恢复电压时其电压为相电压的50%，可以有效消除各类弧光。
按总电流300%裕量配置的高能限压器可有效消耗接地时的冲击能量，对电容电流大的风电系统特别适用。
2、使用消弧装置，因故障时电流突变量较大，因而为正确选线提供了前提条件，AWSX消弧装置选线的准确率达到98%，远高于其它选线设备。
3、AWSX我公消弧装置工作原理科学简单，技术功能齐全，结构简洁，出厂整定后，正常运行时一般不需要维护，到消弧动作时才需要检查动作后的情况（如看熔丝是否熔断，查阅动作记录等）。
〈二〉、经济方面1、使用AWSX消弧装置，不需要再用消弧线圈，不需要再用接地变压器，不需要再用阻尼电阻，也不需要自动调谐装置。
2、AWSX消弧装置，有选线和消除谐振的功能，因此不需要再另外购买小电流选线装置，不需要再另外购买消谐装置。
3、AWSX消弧装置装有零序电流互感器，具有原PT柜功能，因此不需要再另外配备PT柜。
4、AWSX消弧装置和普通开关柜一样大小，可和开关柜并排安装。
消弧线圈与接地故障转移装置配合使用的消弧方法
消弧线圈与接地故障转移装置配合使用的消弧方法李新泉,齐 郑,杨以涵(华北电力大学电气与电子工程学院,北京市102206)摘要:分析了现行消弧装置的优缺点,提出了一种自动补偿消弧线圈与故障相快速接地装置相配合使用的消弧方法,阐述了基于该消弧方法的消弧装置的整体结构以及各部分的工作方式,讨论了所使用的各部分装置的动作配合方案。
该消弧方法兼有快速熄灭电弧和减小接地电流的优点,使小电流接地系统单相弧光接地问题得到很好的解决,能够进一步提高电网的安全性和供电质量。
关键词:消弧方法;消弧装置;消弧线圈;故障相快速接地装置中图分类号:TM475收稿日期:2008203224;修回日期:2008207223。
0 引言中国6kV ～66kV 配电网的运行主要采用小电流接地方式,包括中性点不接地或经消弧线圈接地。
目前,随着配电网的扩大以及电缆线路的增加,电网对地电容电流急剧增加。
当接地电流超过一定范围时,自然熄弧将变得非常困难。
在此种情况下易产生间歇性电弧过电压,同时,电弧的存在易导致由单相接地发展为相间短路故障[1],直接威胁电网的安全运行。
目前的消弧装置主要是消弧线圈。
老式手动调谐的消弧线圈由于不能精确跟踪电网电容电流的变化[2],其使用越来越受到限制;自动调谐消弧线圈一般分为预调式和随调式[326],它在很大程度上解决了手动消弧线圈存在的问题,但由于消弧线圈本身的特点,很多时候并不能彻底熄灭电弧,已越来越不能满足煤矿、钢铁等电弧危害巨大的工矿企业供电系统的熄弧要求。
因此,快速彻底熄灭电弧技术的研究有着十分重要的意义。
本文提出自动补偿消弧线圈与故障相快速接地装置相配合使用的消弧方法,通过故障相快速接地可靠熄灭电弧,并通过投入消弧线圈减小接地电流。
这样不仅能够迅速消除弧光接地故障,同时可以使接地电流减小到安全水平。
1 消弧方法研究电力系统中的单相电弧接地现象比较复杂,故障点接地电弧的熄灭要受到故障点的过渡电阻、残流中的高次谐波和有功分量、电网频率、电压波动和自然界气象条件等诸多因素的影响[7]。
消弧和消谐的工作原理详解
消弧和消谐的工作原理详解消弧和消谐的工作原理是不一样的。
消弧是指当母线发生单相金属接地时消弧装置动作使金属接地通过消弧装置动作的真空接触器直接接地，有利于母线保护动作、这样可以避免谐波的产生。
消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。
正常运行时，消弧线圈中无电流通过。
而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。
这样，就可使接地迅速消除而不致引起过电压。
消弧线圈主要是由带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。
绕组的电阻很小，电抗很大。
消弧线圈的电感可用改变接入绕组的匝数加以调节。
在正常运行状态下，由于系统中性点的电压是三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小，电弧可能自动熄灭。
一般采用过补偿方式，就是电感电流略大于电容电流消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈。
它接于变压器（或发电机）的中性点与大地之间，构成消弧线圈接地系统。
正常运行时，消弧线圈中无电流通过。
而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。
这样，就可使接地迅速消除而不致引起过电压。
长期以来，我国6～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。
此类运行方式的电网在发生单相接地时，故障相对地电压降为零，非故障相的对地电压将升高到线电压（UL），但系统的线电压维持不变。
因此国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间（2小时）带故障运行，所以大大提高了该类电网的供电的可靠性。
现有的运行规程规定：“中性点非有效接地系统发生单相接地故障后，允许运行两小时”，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。
配电系统消弧-消谐装置应用中相关问题研讨
配电系统消弧\消谐装置应用中相关问题研讨摘要：分析了几种常用消弧装置对配电网中内部过电压防护的作用和效果；综合考虑了变电站、开闭所接地选线的实现，以及配网自动化系统中接地故障区段定位等问题；结合现场运行实践，给出了消弧装置应用的指导原则和技术建议。
提出了对于电缆化比例较大的配电网，宜选用自动跟踪补偿消弧装置，为了实现可靠接地保护及区段定位，短时加并中值电阻是一种较好的解决方案；延时加并高值电阻方案，也值得进一步研究;建议对于以架空线路为主的配电网，可以考虑选用新型消弧及过电压保护装置，并对该装置加以完善。
关键词：配电网;消弧装置;过电压防护;接地选线与定位;应用探讨0.引言为了提高配电网络的安全可靠性，装设消弧装置作为一项重要的技术措施，越来越被广泛采用。
然而，消弧技术还与过电压防护、接地选线与故障区段定位等问题密切相关，在实际应用中，有必要对各种相关技术问题进行综合分析比较与应用探讨。
1.常用消弧装置的特点1. 1自动跟踪补偿消弧装置消弧线圈（XHQ）（1）调匝式XHQ：这种最传统消弧装置的调流方式是通过有载分接开关改变主绕组的匝数来实现。
具有结构简单、补偿速度快(10μs)、运行可靠、不产生谐波等优点。
主要缺点是受分接开关档位数的限制，调节范围存在一个较高的电流下限（约20%IN起调），且调档速度较慢。
（2）调容式XHQ：其调流方式是通过改变消弧线圈二次绕组接入的电容容量和数量来调节消弧线圈的电流。
主要优点与调匝式类似，同时调档速度较快，虽也为有级调节，但可调级数多，调节范围宽。
主要缺点是调节电容器较易老化、损坏,电容值随运行时间可能有所变化。
（3）相控式XHQ：实质上是一台高短路阻抗变压器，通过调节二次绕组中两个反向并接可控硅的导通角，来改变装置的等值阻抗（短路阻抗），从而实现补偿电流的调流。
其主要优点是可在0～100％IN间连续无级调节、无需阻尼电阻。
然而，补偿速度较慢(60ms以上)且不够稳定，大功率可控硅容易出现故障，并会产生谐波。
XHG消弧、消谐振动及过电压保护装置的原理和选择
XHG消弧、消谐振动及过电压保护装置的原理和选择引言随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加，架空线路逐步被除数固体绝缘的电缆线路所取代，变电站10kV出线中电缆所占比重越来越高，导致10kV系统的单相接地电容电流越来越大，远远超过了规程规定的10A，根据电力行业标准DL、T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定，在变电所设计中需要在10kV中压电网中采用XHG消弧、消谐及过电压保护装置的设置。
1 10kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置有关，并直接影响电网的绝缘水平，系统供电的可靠性和连续性，主变压器的安全运行以及对通信线路的干扰，10kV中性点不接地系统的特点，当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，当发生金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和，其值并不大，发出接地信号，值班人员在两小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
2 间歇性弧光接地的危害实践证明中性点不接地系统存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：2．1当发生间歇性弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性大受影响。
2．2配电网的铁磁通量谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故，和熔断器的频繁熔断，严重威胁配电网的安全可靠性。
2．3当有人误触带电部位量，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。
2．4当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备，因小动物造成单相接地而引起相间故障造成的停电事故也时有发生。
消弧和消谐的工作原理
消弧装置作用原理概述正常运行时，消弧线圈中无电流通过。
而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。
这样，就可使接地迅速消除而不致引起过电压。
可以从根本上避免电气设备在系统发生单相弧性接地时不受严重损坏。
现有的运行规程规定：“中性点非有效接地系统发生单相接地故障后，允许运行两小时”，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。
如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。
但是，如果单相接地故障为弧光接地，则会在系统中产生最高值达3.5倍相电压的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电力系统，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，如果在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，将会引发成相间短路的重大事故。
在这种情形下，一般在中性点不接地系统中要安装消弧装置，就是要防止电网发生单相间歇性弧光接地故障时，降低对电气设备的影响。
当电网发生间歇性弧光接地故障时，消弧控制器将接地相的真空接触器接通，使接地相直接与大地接通，即将弧光接地转化为金属性接地，此时接地故障相电压降为0，而其他两个非故障相电压也只是升高到1.732Un，同时使电弧熄灭。
接地电容电流的危害：中性点不接地的高压电网中，单相接地电容电流的危害主要体现在以下四个方面：1．弧光接地过电压的危害当电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。
当出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3~5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
2．造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入大地后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全。
消弧消谐装置与接地变
接地变的作用接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。
三相接地变：接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线，中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。
按规程规定，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%。
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。
单相接地变：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。
扩展阅读：我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。
电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。
当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。
但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。
1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。
2）由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路。
3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
消弧消谐装置与接地变接地变的作用接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。
三相接地变：接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线，中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。
按规程规定，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%。
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。
单相接地变：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。
扩展阅读：我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。
电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。
当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。
但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。
1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。
2）由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路。
3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。
这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。
为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。
接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。
接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。
另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。
由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。
即当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流，该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。
由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载，所以很多接地变就是属于无二次的。
接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。
但是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流。
中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，中性点接地电阻和接地变才会通过零序电流。
根据上述分析，接地变的运行特点是；长时空载，短时过载。
接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。
当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。
接地变专为消弧线圈所设，一般消弧线圈装设在小电流接地系统的变压器三角形侧，用来补偿电网单相接地时的接地电容电流。
但变压器的三角形侧没有中性点，接地变就是为安装消弧线圈提供人为中性点的。
我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。
电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。
当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。
由于该运行方式简单、投资少，所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式，并起到了很好的作用。
但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。
1），单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。
2），由于持续电弧造成空气的离解，拨坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路；3），产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸；这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。
为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。
为了解决这样的办法。
接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。
接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。
另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。
由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。
也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。
该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。
接地变的工作状态，由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载。
所以很多接地变就是属于无二次的。
接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。
但是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流，中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= （U为系统相电压，R1为中性点接地电阻，R2为接地故障贿赂附加电阻）的零序电路。
根据上述分析，接地变的运行特点是；长是空载，短时过载。
接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈，该变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。
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。
消弧消谐选线及过电压保护综合装置适用于3～35中压电力系统，该产品广泛适用于3～35KV中性点不接地、中性点经消弧线圈接地或中性点经高阻接地的电力系统，能对上述系统中的各类过电压加以限制，有效地提高了上述系统的运行安全性及供电可靠性。
一、现行消弧技术概述长期以来，我国3～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。
此类电网在发生单相接地时，非故障相的对地电压将升高到线电压（UL），但系统的线电压保持不变，所以我国国家标准规定，3~35KV(66KV)的电网在发生单相接地故障后允许短时间带故障运行，因而这类电网的各类电气设备，如变压器、电压/电流互感器、断路器、线路等一次设备的对地绝缘水平，都应满足长期承受线电压而不损坏的要求。
传统观念认为，3~35KV(含66KV)电网属于中低压的变压配电网，此类电网中的内部过电压的绝对值不高，所以危及电网绝缘安全水平的主要因素不是内部过电压，而是大气过电压（即雷电过电压），因而长期以来采取的过电压保护措施仅是以防止大气过电压对设备的侵害。
主要技术措施仅限于装设各类避雷器，避雷器的放电电压为相电压的4倍以上，按躲过内部过电压设计，因而仅对保护雷电侵害有效，对于内部过电压不起任何保护作用。
然而，运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。
随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日夜严重起来。
为了解决上述问题，不少电网采用了谐振接地方式，即在电网中性点装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障点残流减小，从而达到自然熄弧。
运行经验表明，虽然消弧线圈对抑制间歇性弧光接地过电压有一定作用，但在使用中也发现消弧线圈存在的一些问题。
(1) 由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿确有难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。
(2) 当电网发生断线、非全相、同杆线路的电容耦合等非接地故障，使电网的不对称电压升高，可能导致消弧线圈的自动调节控制器误判电网发生接地而动作，这时将会在电网中产生很高的中性点位移电压，造成系统中一相或两相电压升高很多，以致损坏电网中的其它设备。
(3) 消弧线圈体积大，组件多，成本高，安装所占场地较大，运行维护复杂。
(4) 随着电网的扩大，消弧线圈也要随之更换，不利于电网的远景规划。
目前国外对3～35KV电网采取中性点直接接地的方式，国内也有少数地区采取了经小电阻接地的方式，虽然抑制了弧光接地过电压，克服了消弧线圈存在的问题，但却牺牲了对用户供电的可靠性。
这种系统发生单相接地时，人为增加短路电流使断路器动作，不论负荷性质及重要性，一律切除故障线路而且也不能分辨出金属性或弧光接地。
使并不存在弧光接地过电压危害的金属性接地故障线路也被切除，扩大了停电范围和时间。
由于加大了故障电流，对于弧光接地则加剧了故障点的烧损。
消弧消谐过电压保护装置（消弧消谐柜）的缺陷1、只能用于线路消弧。
只能用于电容电流＜30A的系统线路消弧，工频过电压小于线电压的1.1倍；暂态过电压是相电压的3.5倍。