380V
6KV
LTD1
C1
C1
C1
接地电流测 量原理图
LTD 2
C2
C2
C2
录 波 仪
LTD3 R
C3
K
LTD 4
C3
C3
LN
B jd
RN
中性点不接地情况
消弧线圈接地情况
二 消弧线圈的作用（续）
③有利于绝缘介质的恢复；有利于减小间歇 电弧过电压（概率）；有利于降低接地点 处的地线电位，减小对人身安全威胁及引 爆瓦斯的可能性。
X'
02.1 .
C1 C2 C3
基波补偿电流和谐波电流的分布
调感速度
➢ 对于随调式消弧线圈，电网正常运行时，消弧线 圈远离谐振点，为使消弧线圈发挥应有的作用， 当电网发生单相接地故障时，必须使消弧线圈快 速进入全补偿状态，以便接地故障点的故障电流 尽快降下来，尽快灭弧。可见，消弧线圈补偿电 流的调节速度对随调式消弧线圈是至关重要的。 本消弧线圈实质上是直接调感式，理论上没有延 时。实际运行中，消弧线圈有一个判断电网有单 相接地故障，并发出指令让消弧线圈进入全补偿 的过程。判断电网是否有单相接地故障简单而又 可靠的方法是判断电网零序电压的大小。实践证 明5~10ms的时间就能准确判断。
1. 调节精度，显然，无级平滑调节精度优于 有级分档调节精度；
2. 补偿电感伏安特性的线性度； 3. 消弧线圈补偿电流的谐波含量。
调感（即调节补偿电流） 的速度要快
➢ 调感的快速性包含两个方面： 1. 快速输出补偿目标电流，使接地故障点的
接地故障电流以最快的速度降至最低，使 接地故障电弧尽快熄灭，提高消弧线圈的 动作成功率； 2. 接地故障消除后，消弧线圈尽快恢复原态， 以避免引起谐振，威胁配电网的绝缘安全。
2. 尽量少产生谐波可有两种方法：
减小晶闸管相控细调补偿电流的范围，三相五 柱式消弧线圈采用了这种方式。 减小控制角，以减少谐波含量
G FU KM 1
L
预调式（3）
SC R1 L2
SC R 2 3KM 1 L1
2KM 1 1K M 1
RL
X 01
.
U 0
X m0
X' 02.3
X' 02.2
4 调匝式固定补偿消弧线圈
1 234 5
5 柱塞式（调气隙）自动补偿消弧线圈
6 有载开关调匝式自动补偿消弧线圈
7 磁饱和式（偏磁式）自动补偿消弧线圈
偏磁式消弧线圈原理示意图
7 磁饱和式（偏磁式）自动补偿消弧线圈
8 调容式自动补偿消弧线圈
9 三相五柱式自动补偿消弧线圈
三相五柱式消弧线圈结构图
➢ 1. 不能消除间隙电弧过电压，并且电网电容电流 很大时一方面补偿容量大，成本高；
➢ 2. 补偿调节范围要求大，使自动跟踪补偿速度降 低。
➢ 3. 有功电流、谐波电流不能补偿，仍影响着故障 点电弧的熄灭；
➢ 4. 接地保护将较不接地电网更难。
人为接地分流消弧装置
A
四 各种消弧线圈简介
1. 对消弧线圈的基本要求（评价标准） ①补偿效果好:
2. 消弧线圈的控制方式 （属于中性点接地方式）
➢ 随调式 （消弧线圈接地） ➢ 预调式 （消弧线圈并电阻接地）
随调式
预调式（1）
预调式（2）
G FU KM 1
L
预调式（3）
SC R1 L2
SC R 2 3KM 1 L1
2KM 1 1K M 1
RL
3. 消弧线圈的种类
调匝式固定补偿消弧线圈 柱塞式（调气隙）自动补偿消弧线圈 有载开关调匝式自动补偿消弧线圈 磁饱和式（偏磁式）自动补偿消弧线圈 调容式自动补偿消弧线圈 三相五柱式自动补偿消弧线圈 高短路阻抗式自动补偿消弧线圈
1. 中性点接地方式
直接接地
经低阻抗接地电 电阻 抗 电阻
不 经接 高地 阻抗接地电 电感 容
(属大电流接地系统,有效接地) (属大电流接地系统,有效接地)
(属小电流接地系统,非有效接地) (属小电流接地系统)
2. 补偿电网的对地电容电流，使接地电 流大大减少
①中性点经消弧线圈接地图
② 接地电流波形
3. 故障相对地电压恢复速度下降
①消弧线圈的三种运行方式的故障录波。
②有利于绝缘介质的恢复，电弧更易熄灭； 大大减少了PT及PT保险烧毁的可能性。
电阻接地
欠补偿
过补偿
全补偿
三 人为接地分流消弧装置
➢ 由于故障点残流小，全补偿时故障点灭弧后恢复 电压上升速度较不接地电网慢，不易重燃，因此 间隙电弧过电压的机率大大降低。但消弧线圈
9 三相五柱式自动补偿消弧线圈
三相五柱自耦直流助磁式
10 高短路阻抗式自动补偿消弧线圈
调感补偿线性度
➢ 从消弧线圈补偿电感的性质来看，三相五柱式、 高阻抗短路变压器式和多短路阻抗值接地变压器 式消弧线圈的调感线性度最好。三相五柱接地变 压器式消弧线圈的补偿电感主要是外接电感，因 此，只要外接电感是完全线性的，则补偿电感也 就是完全线性的；后两者调节电抗本质上都是变 压器的漏抗，变压器的漏抗是完全线性的，因此， 消弧线圈的补偿电感也是完全线性的。可调气隙 式、带载自动调抽头式和可控硅投切电容式在零 序磁路中也设计有较大的气隙，因此，调感的线 性度也是很好的。而可控饱和电抗器和阀式消弧 线圈是靠电抗铁心的饱和程度来改变电感的，因 此，补偿线性度较差，虽可采取一些措施予以改 进，但不可能做到完全线性。
② 由于接地电流大，接地点的电弧不易自灭，电 弧将可能断断续续地燃烧，很易引起间歇电弧 过电压。理论和实践都证明，这种间歇电弧过 电压一般在2.1～3.2倍的额定相电压。
③ 接地点电流大，将使接地线，尤其接地点处的 接地线电位升高（接地点处接地线电位等于接 地点处的接地电阻值乘以接地电流）。
二 消弧线圈的作用
线性度高; 补偿调节（连续、断续）； 补偿波形（谐波尽量低）。 ②调感（即调节补偿电流）的速度要快 ③运行维护简单: 高压调节、低压调节 ④环境兼容性好，便于安装，噪声低.
调感补偿线性度要好，补偿效果 好，补偿残流要小
➢ 补偿效果好，补偿后残流小，这是安装消 弧线圈的目的。影响补偿后残流大小的因 素有三个：
接地电流的危害及治理方法
电力电缆
架空线
一 为什么要安装消弧线圈
1. 中性点不接地供电系统图
N
r1
r2
r3
C1 C2
Ijd C3
L1 L2 M L3
Rjd
•N
接地电流计算公式：I•
jd
Rjd
Vl1
(1/ j3C)r/3
(1/ j3C)r/3
2. 接地电流对供电系统的危害
① 由于接地电流大，将使接地点附近的电缆温度 剧增，使电缆的绝缘大大降低，由此将使绝缘 击穿而造成两相或三相短路故障。
多短路阻抗值接地变压器式消弧线圈
谐波含量及补偿后残流
➢ 控制该消弧线圈补偿电流中的谐波大小有两条 思路：
1. 增加滤波电路，滤去某些次谐波。谐波电流的 成分主要是3次（13.87%）和5次（5.04%）。 在二次并联一滤波电路，为谐波电流提供一个 通路，就可以消除补偿电流中的谐波。高阻抗 短路变压器消弧线圈采用了这种思路。