該消弧、諧波限制、選線和過電壓保護(hù)綜合裝置適用于3 ~ 35kV中壓電力系統(tǒng)。該產(chǎn)品廣泛適用于中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地的電力系統(tǒng)。它可以限制上述系統(tǒng)中的各種過電壓，提高上述系統(tǒng)的運(yùn)行供電可靠性。

    現(xiàn)行消弧技術(shù)

    長期以來，我國3 ~ 35kV(含66KV)電網(wǎng)大多采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。當(dāng)在這樣的電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的接地電壓將上升到線電壓(UL)，但是系統(tǒng)的線電壓將保持不變。因此，中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在單相接地故障發(fā)生后，允許3~35KV(66KV)電網(wǎng)短期帶故障運(yùn)行。因此，電網(wǎng)中各類電氣設(shè)備的接地絕緣水平，如變壓器、電壓/電流變壓器、斷路器、線路等一次設(shè)備，應(yīng)滿足長期承受線路電壓而不損壞的要求。

    根據(jù)傳統(tǒng)概念，3~35KV(含66KV)電網(wǎng)屬于中低壓變壓器配電網(wǎng)。這種電網(wǎng)內(nèi)部過電壓的絕 對值不高，因此危害電網(wǎng)絕緣水平的主要因素不是內(nèi)部過電壓，而是大氣過電壓(即雷電過電壓)。因此，長期采用的過電壓保護(hù)措施只是為了防止大氣過電壓損壞設(shè)備。主要技術(shù)措施僅限于安裝各種避雷器。避雷器的放電電壓是相電壓的4倍以上。避雷器的設(shè)計(jì)是為了避免內(nèi)部過電壓。因此，它們僅對防雷有用，對內(nèi)部過電壓沒有保護(hù)作用。

    然而，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)這類電網(wǎng)發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，內(nèi)部過電壓，特別是電網(wǎng)中單相間歇電弧接地時(shí)產(chǎn)生的電弧接地過電壓和特殊條件下產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓，已經(jīng)成為這類電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的主要威脅，其中單相電弧接地過電壓嚴(yán)重。

    隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)的大規(guī)模技術(shù)改造，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)必然向布線方向發(fā)展。系統(tǒng)對地電容電流逐漸增大，弧光接地過電壓問題也日益嚴(yán)重。為了解決上述問題，許多電網(wǎng)采用諧振接地方式，即在電網(wǎng)中性點(diǎn)安裝消弧線圈。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相電弧接地時(shí)，消弧線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流用于補(bǔ)償故障點(diǎn)的電容電流，從而減少流經(jīng)故障點(diǎn)的剩余電流，實(shí)現(xiàn)自然消弧。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，雖然消弧線圈對限制間歇性弧光接地過電壓有一定作用，但在使用中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。

    (1)由于電網(wǎng)運(yùn)行方式的多樣性和電弧接地點(diǎn)的隨機(jī)性，消弧線圈很難補(bǔ)償電容電流。此外，消弧線圈僅補(bǔ)償工頻電容電流，而實(shí)際通過接地點(diǎn)的電流不僅包括工頻電容電流，還包含大量高頻電流和電阻電流。在嚴(yán)重的情況下，只有高頻電流和電阻電流才能維持電弧的持續(xù)燃燒。

    (2)當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生同極線斷線、缺相、容性耦合等非接地故障，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓不對稱上升時(shí)，消弧線圈自動調(diào)節(jié)控制器可能會誤判電網(wǎng)接地并動作，此時(shí)電網(wǎng)中會產(chǎn)生很高的中性點(diǎn)位移電壓，導(dǎo)致系統(tǒng)中一相或兩相電壓大幅上升，從而損壞電網(wǎng)中的其他設(shè)備。

    (3)消弧線圈體積大、部件多、成本高、安裝場地大、操作維護(hù)復(fù)雜。

    (4)隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大，消弧線圈將會相應(yīng)更換，不利于電網(wǎng)的長期規(guī)劃。

    消弧原理

    (1)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時(shí)，微機(jī)控制器WZK判斷接地的相別及弧光接地類型，同時(shí)發(fā)出指令使故障相的真空接觸器閉合，把系統(tǒng)由不穩(wěn)定的弧光接地故障變?yōu)榉€(wěn)定的金屬性接地故障，故障相的對地電壓降為零，原接地故障點(diǎn)的弧光消失，其他兩相的對地電壓升高到線電壓。這種狀態(tài)是現(xiàn)行運(yùn)行規(guī)程所允許的。

    (2)真空開關(guān)動作后數(shù)秒后(根據(jù)接地性質(zhì)不同，動作時(shí)間不同)，微機(jī)控制器WZK令故障相的真空開關(guān)斷開，若真空開關(guān)斷開后，再無弧光接地故障現(xiàn)象，說明這一接地故障是暫時(shí)性的，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行；若真空開關(guān)斷開后，再次出現(xiàn)弧光接地故障，則微機(jī)控制器WZK認(rèn)定這一故障為弧光接地，此時(shí)再次發(fā)出指令使故障相的真空開關(guān)閉合，WZK將按照預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出報(bào)警信號，告知值班人員故障發(fā)生的相別。在真空開關(guān)接地點(diǎn)過程中出現(xiàn)的短暫的過電壓，由YHPB進(jìn)行限制。

    (3)故障相真空開關(guān)第二次閉合接地后不再分開，只有當(dāng)故障線路自動或人工切除后，由控制室或當(dāng)?shù)亟oWZK發(fā)出復(fù)位指令，WZK收到復(fù)位指令后，讓故障相真空開關(guān)斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。