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1、消弧柜工作原理及特点 一、消弧柜概述 消弧消谐选线及过电压保护装置是电力系统保护装置,主要应用于6～35kV中性点非有效接地电网，该装置不仅能对该类电网中的各类过电压（弧光接地过电压、谐振过电压、操作过电压）加以限制，而且能够准确选出系统的接地线路,有效地提高了该类电网的运行安全性及供电可靠性。 二、原理及特点 1消弧原理 本装置对系统发生的弧光接地故障,首先分析弧光接地的性质,然后针对具体的接地类型,采取相应的处理方式,处理方式如下: ●如果系统发生不稳定的间歇性弧光接地故障，则微机控制器
2、判断接地的相别，同时发出指令使故障相的真空接触器ZK闭合，投入高能灭弧限压保护装置PTGTB,这时相当于在系统当中接入了高能氧化锌线性电阻R及非线性电阻RV，利用R、RV限制故障相的弧道恢复电压，吸收接地引起的电磁能量，减缓系统振荡，使弧道的介质恢复抗电强度Ujf大于弧道恢复电压Uhf。使恢复电压无法再次击穿故障点，从而完成消弧。数秒后，故障相的高压真空接触器ZK断开，系统恢复正常运行。 ●如果接地故障是稳定的弧光接地，微机控制器在判断接地相别后，发出指令使故障相真空接触器ZK和高能灭弧限压保护装置P
3、TGTB中的快速开关GK同时闭合，这时等于把高能氧化锌线性电阻R接入系统的故障相，把故障相变成稳定的阻性接地，数秒后，先令高能灭弧限压保护装置PTGTB中的快速开关GK断开，这时在故障相投入了氧化锌线性电阻R和氧化锌非线性电阻RV，延时一秒后再断开故障相高压真空接触器ZK。若故障消失，说明这一电弧接地故障是由过电压冲击引起的瞬时性接地故障，系统恢复正常运行；若故障相接触器断开后，系统再次在原故障相出现稳定的电弧接地，则装置认定此故障为永久性电弧接地故障，于是再次闭合故障相ZK和高能灭弧限压保护装置PTG
4、TB中的快速开关GK,等待值班人员处理。 2消谐原理 本装置采用的是微机二次消谐技术,当系统发生谐振时，微机控制器在PT的开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻,利用消谐电阻破坏系统的谐振参数,消耗谐振功率,从而消除系统的谐振故障。主要具有以下特点: ●采用的是微机二次消谐技术,响应时间非常快，消谐效果远远优统于传统的消谐装置; ●对电压互感器保护绕组(开口三角)的电压输出无任何影响,避免了传统消谐技术影响电压互感器保护绕组电压输出的缺点。 3选线原理 中性点非有效接地系统发生单相接地故障后，
5、故障线路的查找成为长期困扰该类电力系统的一大技术难题，国内目前生产的小电流选线设备对系统发生单相接地故障，选线准确率很低，特别是当系统的接地故障是单相弧光接地时，装置根本无法进行选择。目前国内的小电流选线设备的采用点大多为20点/20ms左右，又大多采用傅立叶算法，所以只能采集到五次谐波以内的信号，而弧光接地时的电流信号多在几千赫兹，故此类设备根本无法进行判断。本装置配备了专用的小电流接地选线模块，该选线模块与消弧装置配合使用，无论系统发生的是何种类型的接地故障，均能够对接地线路进行准确地选择。 ●当
6、系统发生金属性接地时，装置采用“群体比幅比相”的选线原理，根据线路零序电流的幅值和相位进行选线； ●当系统发生弧光接地时，选线模块根据消弧装置动作前后的线路零序电流的突变量进行选线； ●由于本装置采用的“故障放大法”、“较大增量法”选线原理，因此，克服了传统选线装置选线速度慢和弧光接地时选线准确率低的缺点。 4防误操作 本装置通过软件和硬件两种方式对误操作进行了严格的防护,当系统发生弧光接地故障时,这时故障相真空接触器ZK立即把高能灭弧限压装置投入到故障相上,此时如果操作隔离刀闸将会产生严重的后
7、果。装置通过微机控制器发出的闭锁信号和真空接触器ZK动作后的辅助信号共同闭锁高压隔离开关的操作机构,不允许操作隔离开关，实现了真正意义上的防误操作。 类型列表 ■装置的基本功能及特点： ●能将系统的大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平，保证了电网及电气设备的绝缘安全。 ●装置动作速度快，可在30ms内快速消除间歇性弧光及稳定性弧光接地故障，抑制弧光接地过电压，防止事故进一步扩大，降低线路的事故跳闸率。 ●能够快速、有效地消除系统的谐振过电压，防止长时间谐振过电压对系统绝缘破坏，防止谐振过
8、电压对电网中装设的避雷器及小感性负载的损伤。 ●装置动作后，允许200A的电容电流连续通过至少2小时以上，用户可以在完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路。 ●能够准确查找单相接地故障线路，对防止事故的进一步扩大，对减轻运行和维护人员的工作量有重要意义。 ●由装置的工作原理可知，其限制过电压的机理与电网对地电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而改变，大小电网均可使用，电网扩容也没有影响。 ●本装置中的电压互感器
