1 消弧關(guān)鍵因素

電力系統(tǒng)中的單相電弧接地現(xiàn)象比較復(fù)雜，故障點接地電弧的熄滅要受到故障點的過渡電阻、殘留中的高次諧波及有功分量、電網(wǎng)頻率、電壓波動和自然界氣象條件等諸多因素的影響。

系統(tǒng)發(fā)生弧光接地，電弧能否消除，主要取決于兩個因素。

第一個因素是流過弧道的電流強度和特性。若電弧電流很小，則電弧不易保持，一定條件下自行熄弧，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

第二個因素是弧道兩端的恢復(fù)電壓與弧道介質(zhì)抗電強度的相對關(guān)系。當(dāng)電弧在電流過零點熄滅后，弧道絕緣介質(zhì)抗電強度在恢復(fù)，同時弧道兩端的電壓也在逐漸上升，如果能夠保持弧道介質(zhì)的抗電強度始終大于加在弧道上的電壓，電弧就不會復(fù)燃。

2 快速消弧及接地選線裝置

快速消弧及接地選線裝置（PVAS）以弧隙恢復(fù)抗電強度理論為基礎(chǔ)，采用單相快速開關(guān)，將單相弧光接地轉(zhuǎn)換成母線處穩(wěn)定的低阻接地，實現(xiàn)接地故障的轉(zhuǎn)移并鉗制故障相的恢復(fù)電壓，使得故障相弧隙電壓始終小于弧道介質(zhì)的恢復(fù)強度，電弧將不會重燃。同時采用注入式接地選線方法，大幅度提高了選線的準(zhǔn)確率。

2.1 一次原理

圖1 一次原理圖

標(biāo)注釋義：GN隔離開關(guān)、FU1高壓限流熔斷器、FU2高壓熔斷器、QS快速接地開關(guān)、PT電壓互感器、CT電流互感器、AER新型自適應(yīng)消諧器、OVP防爆型三相組合過電壓保護器、VS帶電傳感器、PVAS-C錄波型消弧控制器、SW快速換流器、TS注入式接地線圈。

本裝置為集成化的成套開關(guān)柜，可替代PT（電壓互感器）柜，可與西門子8BK20開關(guān)柜、ABB的ZS8開關(guān)柜及KYN28柜拼柜，應(yīng)用廣泛。

2.2 動作流程

快速消弧及接地選線裝置（PVAS）可完成故障判別、快速選相及快速開關(guān)動作等一系列動作流程，從而實現(xiàn)快速消除單相接地故障及完成故障相選線，并保證后續(xù)故障處理過程的安全可靠。

1. 系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地故障，則控制分相快速接地開關(guān)QS合閘將故障相直接金屬性接地接地，快速鉗制故障相母線接近于零，有效抑制故障點燃弧及間隙性弧光過電壓。

2. QS第一次閉合數(shù)秒后，控制器自動令QS打開，此時若故障消失，系統(tǒng)自動恢復(fù)正常運行，控制器退回初始狀態(tài)。

3. 如檢測故障繼續(xù)存在，則QS再次合閘，定性為永久性接地故障，則脈沖觸發(fā)單元在接地線圈原邊快速注入特殊脈沖信號，將會使得故障點獲得較大的特征電流信號，實現(xiàn)故障線路精準(zhǔn)選線。

2.3 核心技術(shù)

2.3.1錄波型消弧控制器

1. 母線電壓和接地電流實時錄波，并對故障錄波進行分時記錄；

2. 全新升級軟件，結(jié)合故障相前一相電壓最高這一特征，確保精準(zhǔn)故障選相；

3. 雙邏輯冗余設(shè)計，實現(xiàn)無源電流消弧和無源電壓消弧完美結(jié)合；

2.3.2快速接地開關(guān)

1. 采用永磁保持技術(shù)，高穩(wěn)定性；

2. 快速驅(qū)動技術(shù)，實現(xiàn)快速合閘；

2.3.3新型自適應(yīng)消諧器

1. 新型自適應(yīng)消諧器串聯(lián)安裝在 PT中性點與地之間， 正常運行狀態(tài)下電阻為kΩ級，而PT一次繞組的阻抗則為MΩ級，因此不會對 PT的各項性能產(chǎn)生影響，同時也未明顯改變系統(tǒng)的各項參數(shù)；

2. 新型自適應(yīng)消諧器能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)快速消諧，基波諧振的消諧時間約為 1．56s，分頻諧振的消諧時間約為 2.1s左右，對于電氣設(shè)備絕緣極為有利；

3. 在 3.5倍工頻過電壓作用下，消諧器能夠?qū)?/span>PT激磁電流限制在100mA以下，不會導(dǎo)致因PT一次熔斷器熔斷后不能熄弧引發(fā)的母線短路事故；

4. 新型自適應(yīng)消諧器為我司專利產(chǎn)品；

2.3.4防爆型三相組合過電壓保護器

1. 陡坡響應(yīng)特性好，無截波，對保護設(shè)備無不良影響；

2. 響應(yīng)速度快，無放電時延，響應(yīng)速度為納秒量級；

3. 耐污穢，并可廣泛應(yīng)用于高海拔地區(qū)；

4. 該產(chǎn)品具有防爆功能；

2.3.5注入式接地線圈

1. 配置快速注入控制器，可實現(xiàn)微秒級快速注入脈沖電流信號；

2. 采用獨特定制化的加工工藝，確保耐受電壓、耐受電流等性能可靠；

3. 在成套裝置中實現(xiàn)雙重功能，可完成脈沖電流的注入，也可以補償接地電容電流；

2.3.6智能接地選線裝置

1. 控制注入式接地線圈，更精確的選線，及有效的故障定位。

2. 采用半波注入法，相控技術(shù)，注入特征電流對系統(tǒng)不會造成影響。

2.4型號命名

型號命名規(guī)則：PVAS-電壓等級-額定電流/限流熔斷器開斷電流-隔離方式；

隔離方式分：固定式隔離開關(guān)IS，隔離手車IH；

額定電流：裝置的額定電流應(yīng)不小于系統(tǒng)的最大對地電容電流；

限流熔斷器開斷電流：應(yīng)大于系統(tǒng)三相短路電流；

例：PVAS-12kV-63A/40kA-IS

2.5 技術(shù)參數(shù)