常用消弧线圈的调节与控制方式总结
消弧线圈的调节方式
接
过电流互感器直接测量接地零序电
流，其值就是系统电容电流。
法
测量原理图
A
偏
B C
值
电
容
PT6-Leabharlann 0kV母线GK RD法
UA UB UC UN
UL
V1 V2
GK DL GK
A
测量原理
在变电站被电压母线上（6-10KV）任
偏
意一相对地接一只已知电容器Cｆ（Cｆ的
值
选取视估算系统电容电流大小而定），人
多次发生。厂家解释为PT质量问题，但用户并不同意。 福建、上海等地已明文规定不采用相控式线圈。
➢ 残流稳定时间长。接地发生后，装置检测单元检
测到接地的时间、控制器向执行机构发出进入设定补偿 状态的命令的时间、执行机构接受命令后动作到位的时 间、装置由开始输出补偿电流到残流稳定所需过渡过程 的时间。一般不会少于100毫秒，甚至会到700毫秒以上。
实
的值，同时在E0发生较大变化时，也会启动位移法计算，
时
确保系统容流计算的准确性。
测
计算速度快，可达到每秒刷新一次；
量
基本上避免了因计算容流而引起的调档。在正常运行的
法
情况下，系统不平衡电压E0 不会有很大波动，也就不
需要专门进行计算调档了。
中性点不接地系统的选线
➢ 群体比幅法
接
➢ 群体比相法
地
消弧线圈接地系统的选线
为造成系统三相对地阻抗（主要是容抗）
电
不对称度增大，而产生更大的零序电压，
容
测量零序电压、相电压和通过已知电容C
法
ｆ的电流，利用对称分量法推导出的计算
法
对系统有一定的冲击。
变电站kV消弧线圈接地调节方式及故障处理
变电站 10kV消弧线圈接地调节方式及故障处理随着电网规模的扩大,变电站 10kV 出线增多以及电缆的广泛使用.系统发生单相接地引起的电容电流随之增大。
新颁标准规定：10kV系统(含架空线路1单相接地故障电流大于l0A而又需要在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地方式。
因此在变电站安装消弧线圈能减小故障点的残余电流。
抑制间歇性弧光过电压及谐振过电压。
对保证系统安全供电起到显著的作用。
一、变电站中性点接地方式的比较1.1中性点不接地方式该中性点接地方式比较经济、简便在接地电容电流较小的条件下。
系统发生单相接地时的接地。
电弧瞬间熄灭。
系统可带故障运行2h。
供电可靠性相对较高。
故世界各地不少中压电网仍在采用不过在许多情况。
中性点不接地仅为一种过渡方式。
随着电网的发展。
当接地电容电流接近或达到某一临界值(一般为10A)时，往往会因间歇电弧接地过电，接地电弧无法自动熄灭。
容易发展成两相短路跳闸，导致事故范围进一步扩大。
1.2中性点经小电阻接地方式该方式的优点是：容易检出单相接地故障线路。
永久接地时切除速度快。
在消除间歇电弧过电压、防止谐振过电压等方面有优势。
缺点在于跳闸率高。
断路器作负担重。
瞬时性接地也跳闸。
易造成用户短时停电。
供电可靠性不高。
另外，短路电流冲击对电缆绝缘造成的损伤较大。
对电子通信设备的电磁干扰也比较严重。
若故障不能及时跳开．电弧有可能连带烧毁同一电缆沟里的其他相邻电缆。
从而扩大事故，造成火灾。
1．3 中性点经消弧线圈接地方式当发生单相接地时。
由于消弧线圈产生的感性电流补偿了故障点的电容电流。
使故障点的残流变小。
从而达到自然熄弧，防止事故扩大甚至消除事故的目的运行经验表明。
消弧线圈对抑制间隙性弧光过电压和铁磁谐振过电压。
降低线路的事故跳闸率。
减少人身伤亡及设备的损坏都有明显的作用。
综上所述，变电站理想的中性点接地方式是：采用快速动作的消弧线圈作为接地设备。
对瞬时性单相接故障，能快速补偿，正确识别故障消除并迅速退出补偿。
消弧线圈调节方式优缺点及说明
消弧线圈调节方式优缺点及说明自动跟踪补偿消弧线圈装置可以自动适时的监测跟踪电网运行方式的变化，快速地调节消弧线圈的电感值，以跟踪补偿变化的电容电流，以保证系统发生单相接地故障时能够有效抑制引故障电流引起的谐振过电压及接地弧光的危害。
自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同，大致可分：调匝式，调容式，调励磁式（偏磁式）等几种常见的调节形式。
一、调匝式1、工作原理：调匝式消弧线圈是在消弧线圈设有多个抽头，采用有载调压开关调节消弧线圈的抽头以改变电感值。
在电网正常运行时，微机控制器通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值和相位变化，计算出电网当前方式下的对地电容电流，根据预先设定的最小残流值或失谐度，由控制器调节有载调压分接头，使之调节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限制在设定的范围之内。
正常运行采用过补偿方式，消弧线圈接地回路串接阻尼电阻。
2、优点：电感基本上为线性电抗值稳定，铁芯和线圈结构稳定使用寿命长,无非线性谐波干扰,无噪音,可制作很大容量,结构简单，运行可靠有丰富的运行经验,使用量大。
同时因其属预补偿工作方式，即在系统正常运行时，消弧线圈根据控制器的测量计算以投到最佳档位，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈对地产生的补偿电流和系统中的故障电流几乎同时发生，因此补偿到位时间最快。
另外调匝式消弧线圈属于机械性调节，当其调到最佳状态时，档位就已固定不动了，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈可以不受任何因素的影响达到最佳的补偿效果。
在所有的调节方式中调匝式消弧线圈在故障发生的一瞬间的补偿稳定性最强，且不受控制部分的影响。
3、缺点：调匝式消弧线圈属于有极调节，补偿时有一定极差电流，但不过可以根据提前设计，将档位细分，使极差电流控制在5A以内，甚至更小（国标要求系统补偿后残流不许大于5A）。
另外预调节方式的工作状态，在系统下常运行时会对系统的脱谐度有一定的影响，但可以配套合理的阻尼电阻装置。
消弧线圈
经消弧线圈接地方式的优点
供电可靠性高。由于接地电流很小，其电弧可 以瞬时自行熄灭，对单相永久性接地故障，允 许在一定时间内带故障运行，避免了过多的跳 闸现象。
对人身及设备的安全性较好。由于单相接地时 的故障点电流很小，跨步电压和接触电压都比 较低，使人身伤亡和弱电设备的损坏率都显著 降低。
单相接地电流的计算
架空线路的电容电流近似估算公式为： 无架空地线：Ic=2.7×Ue×L×10¯³ 有架空地线：Ic=3.3×Ue×L×10¯³ 同杆双回架空线电容电流：Ic2=（1.3~1.6）Ic
（1.3-对应10KV线路,1.6-对应35KV线路, Ic单回线路电容电流）
式中L为线路的长度，km；Ic为线路的电容电流，A； Ue为额定电压， kV。 一般夏季比冬季电容电流增值10%左右
电力系统中性点接地方式是一个很重要 的综合性问题，它不仅涉及到电网本身 的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择， 而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。
系统中性点接地方式
电力系统中性点接地方式是一个涉及到 供电的可靠性、过电压与绝缘配合、继 电保护、通信干扰、系统稳定诸多方面 的综合技术问题，这个问题在不同的国 家和地区，不同的发展水平可以有不同 的选择。
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2、中性点不接地
2.在中性点不接地系统中，当接地的电容电 流较大时，在接地处引起的电弧就很难自 行熄灭。在接地处还可能出现间隙电弧， 即周期地熄灭与重燃的电弧。 由于电网是 一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电 弧将引起相对地的过电压，其数值可达 (2.5～3)Ux。这种过电压会传输到与接地 点有直接电连接的整个电网上，更容易引 起另一相对地击穿，而形成两相接地短路
消弧线圈补偿原理及运行注意事项
消弧线圈补偿原理及运行注意事项一、消弧线圈补偿原理接地方式 适用范围 （电容电流）优点 缺点不接地35KV ：〈10A 10KV ：〈30A 1、 接地电流小，瞬时故障时可自行熄弧2、 可带接地故障运行（一般不超过2h ），可靠性较高 1、对绝缘要求较高，易引发绝缘击穿，引发相间短路等相继故障2、故障定位难，操作多3、人员触电时，因线路不跳闸，安全性较差 经消弧线圈 〈100A 4、易发生谐振5、中性点电位偏移较大6、运行方式改变时，操作多7、补偿易受限制，消弧线圈容量增加可能滞后电网发展经小电阻 100~1000A 1、可抑制谐振过电压 2、中性点电位偏移较小 3、可迅速隔离故障点4、设备的绝缘水平较底5、不受运行方式影响6、人员触电时，能快速切除故障，安全性好接地故障线路迅速切除，间断对用户的供电(1) 单相接地的一般过程间歇性电弧接地——稳定性电弧接地——金属性接地 (2)弧光接地过电压及电弧电流发生单相间歇性弧光接地（弧光接地）时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，导致系统对地电容上的电荷多次不断的积累和重新再分配，在非故障相的电感—电容回路上引起高频振荡过电压。
对于架空线路，过电压幅值一般可达3.1～3.5倍相电压，对于电缆线路，非故障相的过电压可达4～71倍。
弧光接地时流过故障点的电弧电流为高频电流和工频电流的和，在弧光接地或电弧重燃的瞬间,已充电的相对地电容将要向故障点放电,相当于RLC 放电过程，其高频振荡电流为：t e CL U i t ωδsin -=其中：U 为相电压，δ＝R/2L ，ωo ＝1／，≈ωo （在输电线路中） 过渡过程结束后，流过故障点的电弧电流只剩下稳态的工频电容电流。
(3)弧光接地的危害A 、 加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏，威胁设备安全；B 、 导致烧PT 或保险熔断；C 、 导致避雷器爆炸；D 、 燃弧点温度高达5000K 以上，会烧伤导线，甚至导致断线事故；E 、 电弧不能很快熄灭，在风吹、电动力、热气流等因素的影响下，将会发展成为相间弧光短路事故；F 、 电弧燃烧时会直接破坏电缆相间绝缘，导致相间短路事故的发生；G 、 跨步电压高，危及人身安全；H 、 高频电流对通讯产生干扰。
消弧线圈自动调谐的原理总结
电容电流的常见测量方法有最大位移电压法、阻抗三角形法、相位调谐法、中性点位移电压曲线法、实时测量法、变频信号法、全状态调谐法。
（1）最大位移电压法
假设三相电源电压对称，大小为Uφ，以A相电压为参考相量，则由图2的电网正常运行状态下零序等值电路得中性点位移电压U0的表达式
=-
式中, 为各相对地电容的不对称度， =- 为中性点未接入消弧线圈时电网的不对称电压， 为电网的脱谐度， 为电网的阻尼率，3C为三相对地总电容。
中性点直接接地系统单相接地时，发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此绝缘水平要求低，可降低绝缘费用，但短路电流大，要迅速切除故障部分，对继电保护的要求高，从而供电可靠性差，对无线通讯影响不大。
中性点经消弧线圈接地后的电路图及相量图见图01，发生单相对地短路时短路点的电流 。电感电流补偿电容电流的百分数成为消弧线圈的补偿度，用 表示为 ，用 表示脱谐度。
因为电压信号U包括高于被测电压几倍的噪声信号，必须滤掉噪声信号。采用高阶带阻滤波器，其输入输出频率特性如图5。对于50 Hz，U0≈0。
系统零序阻抗折算到电压互感器二次侧一般小于10Ω，采用信号注入法测量电容电流，向系统注入的信号功率一般小于20 W，不影响系统正常运行。系统发生接地故障时，注入信号电流源相对系统零序回路处于开路状态，不影响消弧线圈的熄弧效果。
图4注入信号等值回路中消弧线圈感抗与三相电容并联。通过改变注入信号的频率，使电感和电容发生并联谐振，找到系统谐振频率f0，则：
消弧线圈各种补偿方式的分析及应用
在6~35kV 的电力系统中，供电电流会随着用户用电量的变化随时发生变化，当单链接电流大小超过限值时，就会产生电弧，进而影响电气设备的正常运行，甚至是损坏电器设备，为了达到降低或消除电弧，在电力供电网络系统中通常需要安装消弧线圈，即在中性点处通过消弧线圈接地，电网在此装置的补偿运行方式下工作可有效降低电弧所带来的损害。
下面对中性点经消弧线圈接地的原理进行简要介绍。
配电网络系统线路中中性点不直接接地，而是通过串联电感线圈后接地。
这种消弧方式其实是一种电流补偿装置，也就是一个维持平衡的过程，我们可以采取不同的补偿方式在电路中得到应用。
一般有三种，即完全补偿、欠补偿和过补偿，具体如下。
1完全补偿完全补偿就是要使电感电流I L 与接地电容电流I C 相等，在这种情况下接地点的电流几乎为零，因此在该种补偿方式下理论上不会产生电弧，也就不会出现弧光过电压状态，也就不存在电弧危害了，所以，从理论上来讲完全补偿方式是一种理想的补偿范式。
但是这种状态是一种理想状态，通常情况下并不能实现，在供电系统正常运行时，电感电流和接地电容的电流总是会出现不相等的情况，电源中性点和地面之间就会形成点位的偏移，形成电压，从而使得中性点消弧线圈和接地电容共同形成一个串联回路（见图1和图2）。
消弧线圈与接地电容构成消弧线圈接地系统W 相金属的串联电路性接地的简化等值电路图1图2应用戴维南定理，图3中的U̇N 等于消弧线圈从中性点断开后，中性点的电压，由式（1）确定：U N =U ̇U Y 1+U ̇V Y 2+U ̇W Y 3Y 1+Y 2+Y 3（1）式（1）中：Y 1=ωc 1；Y 2=ωc 2；Y 3=ωc 3；线路经完全换位后，c 1、c 2、c 3差别很小，U ̇N 数值较小。
在发生全补偿时，消弧线圈的感抗与三相对地电容容抗相等。
在U̇N 的作用下，图3所示的电路构成串联谐振，回路电流为I=U NR（2）中性点电位为U 0=LX L =U N RX L （3）消弧线圈的感抗通常是比较大的，而线圈的电阻此时相对比较小，在U N 不大的情况下中性点处电位U 0仍然会很高，U 0将在串联谐振回路中产生很大的电压落差，从而导致电源中性点对地电压迅速的升高，引起电压过量，这是不允许的，因此在实际中完全补偿方式，不是很适用。
消弧线圈自动调谐的原理总结
消弧线圈自动调谐的原理一、消弧线圈的工作原理电力系统中中性点接地方式主要分为中性点直接接地和中性点不直接接地或中性点经消弧线圈接地。
中性点不接地系统单相接地时，由于没有形成短路回路，流入接地点的电流是非故障相的电容电流之和，该值不大，且三相线电压不变且对称，不必切除接地相，允许继续运行，因此供电可靠性高，但其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的 倍，因此绝缘水平要求高，增加绝缘费用，对无线通讯有一定影响。
中性点经消弧线圈接地系统单相接地时，除有中性点不接地系统的优点外，还可以减少接地电流，通过消弧线圈的感性补偿，熄灭接地电弧，但接地点的接地相容性电流为3倍的未接地相电容电流，随着网络的延伸，接地电流增大以致使接地电弧不能自行熄灭而引起弧光接地过电压，甚至发展成系统性事故，对无线通讯影响较大。
该方式具有线路接地故障电流较小和自动消除瞬时性接地故障的优点，在我国10 kV 配电网系统中得到了广泛的应用。
中性点直接接地系统单相接地时，发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此绝缘水平要求低，可降低绝缘费用，但短路电流大，要迅速切除故障部分，对继电保护的要求高，从而供电可靠性差，对无线通讯影响不大。
中性点经消弧线圈接地后的电路图及相量图见图01，发生单相对地短路时短路点的电流∑+=C L D I I I ...。
电感电流补偿电容电流的百分数成为消弧线圈的补偿度，用 表示为，用 表示脱谐度。
当 ， 时，消弧线圈电感电流小于线路的电容电流，称为欠补偿； 当 ， 时，消弧线圈电感电流大于线路的电容电流，称为过补偿； 当 ， 时，消弧线圈电感电流与线路电容电流相互抵消，称为全补偿。
通常采用过补偿5%~10%，脱谐度为-0.05~-0.1。
从发挥消弧线圈的作用上来看，脱谐度的绝对值越小越好，最好是处于全补偿状态，即调至谐振点上。
但是在电网正常运行时，小脱谐度的消弧线圈将产生各种谐振过电压。
如当消弧线圈处于全补偿状态时，电网正常稳态运行情况下其中性点位移电压是未补偿电网的10~25倍，这就是通常所说的串联谐振过电压。
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常用消弧线圈的调节与控制方式总结当今，随着电网日新月异的发展，两网改造的不断深入，系统的电容电流逐步增大，如果单段母线上的电容电流超过10A 时当发生单相接地时接地点的电弧不宜熄灭，进而产生弧光过电压，对运行设备及接地点附近的生命财产带来严重威胁；因此，国家电力行业规程要求，若容性电流超过10A 应加装消弧线圈装置。
依据目前市场上常用消弧线圈的调节与控制方式作以概要介绍，如有不妥之处请予以指正。
70年代以前，国内外谐振接地系统中都采用离线分级调匝式消弧线圈，这种产品调节范围小，不能自动跟踪电网参数变化作自动调谐，其固有的缺点已影响到电网的安全运行，达到非改造或非更新不可的程度。
进入80年代后，欧洲及前苏联等国家，先后研制出两种新产品，即气隙可调柱塞式和直流偏磁式消弧线圈、并广泛用于欧洲、亚洲各地。
我国于1991年研制出气隙可调铁芯式消弧系统，接着又开发出在线分级调匝式、直流偏磁式、直流磁阀式和调容式消弧装置。
一、 调谐理论知识根据电磁场理论，铁芯线圈的电感量有如下关系式m m R W R I I W R I F W L 22===⋅⋅⋅⋅ 式1 000S S L m m r m R ⋅⋅⋅+=μδμμ 式2式中 --W 绕组匝数,--m R 磁组,--m L 铁芯磁路长度，单位： cm--δ 气隙长度，单位： cm--0S 气隙等效磁路面积, 单位：cm 2--r μ 硅钢片相对导磁率，由式上式可以看出，铁芯线圈的电感量L 与绕组匝数W 成正比，与磁阻Rm 成反比。
也就是说只要能改变绕组匝数W 或者磁阻Rm 都可以改变铁芯线圈的电感量L 。
目前常见的几种消弧线圈也正是从这两个大方面来实现的。
1）、直接或间接改变绕组匝数W 的消弧线圈有：调匝式消弧线圈、调容式消弧装置。
由于这种消弧线圈是通过直接或间接改变绕组匝数W ，所以这三种消弧线圈的电感均不能连续可调。
2）通过改变磁阻Rm 的消弧线圈：将式1代入式2得)(0902104H L m S r S m L S w ⋅⋅-+⨯⋅⋅=μδπ 式 3式中的符合意义同前。
有式 3可知，欲想平滑调节电感量，可有以下两种方法：(1)改变铁芯气隙长度(δ)。
将铁芯制成可移动式，用机械方法调节铁芯气隙的大小，即可使得消弧线圈的电感量得到平滑调节。
此时，消弧线圈的电感量是铁芯气隙的函数，即L ＝ f (δ)。
前述的气隙可调柱塞式和气隙可调铁芯式消弧线圈就是基于这个电磁原理制作的。
(2)改变铁芯导磁率(μγ)。
采用电气方法来改变铁芯导磁率，从而改变磁路中的磁导，来实现消弧线圈电感量的平滑调节。
这种方法率先在前苏联获得成功。
采用现代电力电子技术来实现电感量调节，称为静止式连续可调消弧线圈。
前述的直流偏磁式和直流磁阀式消弧线圈，就是基于这个原理制作的。
（3）、铁芯气隙长度(δ)和铁芯导磁率(μγ)均可连续可调，所以基于改变铁芯气隙长度(δ)和铁芯导磁率(μγ)的消弧线圈（气隙可调柱塞式和气隙可调铁芯式消弧线圈、直流偏磁式和直流磁阀式消弧线圈）电感均可连续可调。
二、目前行业内常用消弧线圈种类及调节原理1、调匝式消弧线圈图1：传统调节分接头式消弧线圈结构示意图传统的消弧线圈是不能自动调节电感电流的，要改变消弧线圈的电感电流，必须将消弧线圈退出运行，然后调节其线圈的抽头，即改变其匝数，然后再投入运行，也就改变消弧线圈的电感电流。
传统的消弧线圈的结构如图1所示。
为了实现消弧线圈的自动跟踪补偿功能，一般通过交流接触器或有载开关的触点接通消弧线圈的某一抽头（如图1中的出头1——5），根据电网对地电容情况自动调节消弧线圈的电感，来改变电感电流，实现有载、有级调感，这种方法在国内外都有应用。
图2：在线分接调匝式消弧线圈有图可知，这种消弧线圈的工作与那里是：由电动传动机构驱动油箱上部的有载分接开关，可以改变线圈的串联连接的匝数，从而改变线圈电流大小。
在额定电压下消弧线圈最大工作电流max I 与最小工作电流m in I 的比值，通常科达2.5倍。
其电感与匝数的平方成正比，故有5.2min 2max 2min max max min minmax====N N L L I I L U L N U ωω这种消弧线圈通过阻尼电阻接地，有以限制弧光接地过电压和阻尼谐振过电压。
可以在过补、欠补和完全补偿状态下运行。
采用MOA 中点氧化锌避雷器和可靠的切除电阻器的双供电源。
广泛用于我国的工业、企业和城市电网中，运行可靠。
也可将消弧线圈的线圈分成多段，每段用晶闸管来控制消弧线圈的匝数（电感电流），对消弧线圈的电感电流的控制是通过控制晶闸管的导通与关断来实现的。
图3是一种国外研制的用晶闸管控制的自动跟踪补偿消弧线圈。
图3：一种国外的晶闸管调匝式消弧线圈2、调容式消弧装置图4：调容式消弧线圈电路原理图调容式消弧线圈原理：基于晶闸管的投切电容式消弧线圈结构示意图如图5所示，图中的R为消弧线圈阻尼电阻，K为阻尼电阻控制接触器的触点，L1为消弧线圈的一次绕组（电感），L2为消弧线圈的二次绕组（电感），C1~C5二次侧调节电容器，S1~S5为调节控制晶闸管。
显然，通过多组晶闸管（也可以采用交流接触器的触点）的通断可以实现不同电容器的组合。
图5：晶闸管的投切电容式消弧线圈结构示意图当二次侧的电容器全部断开时，消弧线圈一次绕组感抗最小，可提供的电感电流最大；二次绕组有电容器接入后根据阻抗折算原理，相当于一次绕组两端并联了相同功率的电容，使消弧线圈电感电流下降。
因而，通过调节二次侧电容器的容量即可控制消弧线圈一次绕组的感抗及电感电流的大小。
由于电网电容电流的大小不同，补偿精度要求不一样，所以消弧线圈的调节范围和调节精度也不同，在选择电容器容量时要根据实际要求进行计算。
对于图5中的5组电容器，电容器值可以根据二进制组合原理进行配置，即：C1：C2：C3：C4：C5=1：2：4：8：16可见5组电容器可实现32种组合方案，通过控制晶闸管的导通与关断将产生32种方案，即消弧线圈分为32档。
每档的调节量取决于电容器C1，C1值选的越小，则级差电流越小，但相应的消弧线圈的补偿范围也越小。
若设电容C1的容量为QC1，二次绕组输出电压为U2，则可得级差电流IC为：21U QC C I该类型消弧线圈的容量是消弧线圈电感的容量与所有并联电容器的容量之和，可见容量比较大，接地变压器的容量也要增大，占用的设备也比较多。
但是，如果变电所原来就有老式的消弧线圈，再投入一定得电容器组合电容器的投切控制装置，实现对电两单相接地电容电流的自动跟踪补偿功能，该方案是可行的。
采用晶闸管投切电容器的消弧线圈控制简单、速度快。
但同样不能实现电感的连续调节，特别是当电网单相接地电容电流较大时，精度较低，无法达到最佳补偿。
另外，由于需要较多的电容器和附加设备，造价高。
3、气隙可调柱塞式和气隙可调铁芯式消弧线圈。
图6：气隙可调柱塞式和气隙可调铁芯式消弧线圈这种消弧线圈的结构如上图6所示。
两个上下可移动的柱塞式铁芯1、2由径向硅钢片组成。
绕组3置于C型磁轭中。
电机及传动装置安装在油箱外侧。
其主要性能指标见5-1。
这种消弧线圈的工作原理是，由电动机驱动两个可移动铁心做相对运动，用改变主气隙大小来调节导磁率，从而改变线圈绕组的电感大小。
其间隙连续可调，调节范围大，调谐时间依据其额定功率不同而异。
可限制过电压。
其已广泛用于欧洲及世界各地，运行可靠。
气隙可调柱塞式消弧线圈外型图：图7：气隙可调柱塞式消弧线圈外型图：4．气隙可调铁芯式消弧线圈气隙可调铁芯式消弧线圈工作原理与气隙可调柱塞式消弧线圈工作原理相似。
主要区别在与气隙可调铁芯式消弧线圈是通过调节C型铁芯位置来实现调气隙的，而气隙可调柱塞式消弧线圈是通过调节柱塞式铁芯位置来实现调气隙的。
可调气隙的铁芯形状不同。
图8：气隙可调铁芯式消弧线圈结构示意图可调气隙式是通过改变消弧线圈磁路的气隙来改变磁阻，从而达到改变电感电流，实现对电网接地电容电流的自动跟踪补偿的。
该方法的优点是电感可以连续调节，结构简单，线形度好，价格也不高。
缺点是：由于气隙的改变是通过电动机带动消弧线圈的可动铁芯来实现的，当电网发生单相接地故障时，消弧线圈中便有一电感电流通过，产生磁场，可动铁芯便被磁场力吸住，电动机也就动不了，所以经常发生电机因过载而烧毁事故。
另外，由于该调节方法要用到机械传动装置，响应速度慢，噪声很大，有时会因为赃污而引起机械动作失灵。
5．直流偏磁式消弧线圈这种消弧线圈的结构不尽相同。
这里先介绍一种三柱式结构。
如图5-4所示，图9：三柱式直流偏磁弧线圈结构该产品有三个铁芯柱，其中一个断面积较大，另2个断面积较小。
在断面积小的铁芯柱上各有直流偏磁绕组4和5，两个直流偏磁绕组外面套有交流绕组3。
断面大的铁芯柱具有多段气隙，在此大断面铁芯柱上套有交流绕组1。
在小断面铁芯柱上的两个直流偏磁绕组作反问并联的目的是，将被感应到的工频电动势相互抵消。
由于两个小铁芯面积之和与大铁芯面积相等、故两个直流偏磁绕组中的电流il和i2所产生的磁通φ1和2φ之和与φ3相等。
由于两个直流偏磁绕组是反向并联连接的，因此，工频感应电动势相互抵消。
当电压为正弦波形时，可认为磁通是正弦的。
在直流激磁作用下，两个直流偏磁绕组中的电流il 和i2的波形畸变很大，但il和i2之和电流i的波形却近似为正弦波。
理想情况下的磁通和电流关系为抛物线形状，即221122,i i αφαφ==两个磁通中均含有交流正弦分量和直流分量，即1020sin ,sin ,m m t t φφωφφφωφ=+=-在左右绕组中的电流分别为：00222sin 2sin φωφφωφa t a t a i m m -*+-= ta i i i m ωφφsin 4021=+= 由上式可见，总电流i 为正弦波形，其幅值与0φ有关。
改变直流电流的大小，即改变了其磁通0φ的大小，因而也改变了总电流i 的大小。
这就是偏磁式消弧线圈的工作原理。
上述三柱式偏磁消弧线圈，其铁芯结构系交流绕组，在制作过 程中比较复杂。
在工程实际应用中通常采用口型结构，如图所示。
图10：直流助磁式消弧线圈结构示意图1—铁芯磁化段；2—铁芯间隙；3—直流助磁绕组；4—交流工作原理在工程实际应用中，将消弧线圈的磁路分成三个部分、即铁芯磁化段、交流磁路部分和气隙三个部分。
交流磁路部分只通过交流工作磁通，通常是铁轭部分；铁芯磁化段，在这一段铁芯周围，既有通过直流的控制绕组，也有通过交流的工作绕组，即交、直流同时激磁磁路部分；气隙部分的作用是，保证消弧线圈的伏安特性基本线性和使直流助磁磁通不通过交流磁路，以减少直流助磁功率。
图中的直流励磁绕组采用反串联连接方式，使各绕组上感应的工频电压互相抵消，通过对三相全控整流电路输出电流的闭环调节，实现对消弧线圈励磁电流的控制，达到补偿电流连续调节的目的。