浅析消弧线圈的作用
国内消弧线圈的现状比较及其作用介绍
国内消弧线圈的现状比较及其作用介绍1、单相接地电容电流的危害中性点不接地的高压电网中，单相接地电容电流的危害主要体现在以下四个方面：⏹弧光接地过电压的危害当电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。
当出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3~5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。
⏹造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入大地后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全。
⏹交流杂散电流危害电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管、气管等。
⏹接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸2、消弧线圈的作用电网安装消弧线圈后，发生单相接地时消弧线圈产生电感电流，该电感电流补偿因单相接地而形成的电容电流，使得接地电流减小，同时使得故障相恢复电压速度减小，治理电容电流过大所造成的危害。
同时由于消弧线圈的嵌位作用，它可以有效的防止铁磁谐振过电压的产生。
消弧线圈补偿效果越好，对电网的安全保护作用越大，所以需要跟踪电容电流变化自动调谐的消弧线圈。
3、消弧线圈作用原理及国内外现状消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。
当消弧线圈正确调谐时，不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率，还可以有效的抑制过电压的辐值，同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。
所谓正确调谐，即电感电流接近或等于电容电流，工程上用脱谐度V来描述调谐程度V=（I C-I L）/I C当V=0时，称为全补偿，当V>0时为欠补偿,V<0时为过补偿。
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。
消弧线圈原理、基本结构和作用
四、控制方式
采用动态补偿方式，从根本上解决了补偿系统串联谐振过电压与最佳 补偿之间相互矛盾的问题。 众所周知，消弧线圈在高压电网正常运行时无任何好处，如果这时 调谐到全补偿或接近全补偿状态，会出现串联谐振过电压使中性点电压升 高，电网中各种正常操作及单相接地以外的各种故障的发生都可能产生危 险的过电压。所以电网正常运行时，调节消弧线圈使其跟踪电网电容电流 的变化有害无利，这也就是电力部门规定“固定式消弧线圈不能工作在全 补偿或接近全补偿状态”的原因。 国内同类自动补偿装臵均是随动系统，都是在电网尚未发生接地故 障前即将消弧线圈调节到全补偿状态等待接地故障的发生，为了避免出现 过高的串联谐振过电压而在消弧线圈上串联一阻尼电阻，将稳态谐振过电 压限制到容许的范围内，这并不能解决暂态谐振过电压的问题，另外由于 电阻的功率限制，在出现接地故障后必须迅速的切除，这无疑给电网增加 了一个不安全因素。 偏磁式消弧线圈不是采用限制串联谐振过电压的方法，而是采用避 开谐振点的动态补偿方法，根本不让串联谐振出现，即在电网正常运行时， 不施加励磁电流，将消弧线圈调谐到远离谐振点的状态，但实时检测电网 电容电流的大小，当电网发生单相接地后，瞬时（约20ms）调节消弧线 圈实施最佳补偿。
五、特征
中性点经消弧线圈接地电网发生单相接地具有以下特征： (1) 同中性点不接地电网一样，故障相对地电压为零，非故障 相对地电压升高至线电压，出现零序电压，其大于等于电网正常运 行时的相电压，同时也有零序电流。 (2) 消弧线圈两瑞的电压为零序电压，消弧线圈的电流IL通过接 地故障点和故障线路的故障相，但不通过非故障线路。（这样就可 利用稳态电流的大小和方向来判别故障） (3)若系统采用完全补偿方式，则系统故障线路和非故障线路的 零序电流都是本身的对地电容电流，电容电流的方向均为母线指向 线路，因此无法利用稳态电流的大小和方向来判别故障。 (4)当系统采用过补偿方式时，流过故障线路的零序电流等于本 线路对地电容电流和接地点残余电流之和，其方向和非故障线路的 零序电流一样，仍然是由母线指向线路，且相位一致，因此也无法 利用方向的不同来判别故障线路和非故障线路。
消弧线圈的作用及工作原理
消弧线圈的作用及工作原理
消弧线圈是电力系统中常用的保护器件，主要用于切断或衰减发生电弧现象的电路。
它的作用是保护电力设备和人员的安全，防止电弧故障引起的火灾和损坏。
消弧线圈的工作原理如下：
1. 当电力系统中发生电弧现象时，由于电弧产生的电流瞬时变大，回路中的电感会产生高峰值的峰值电压；
2. 消弧线圈将这个峰值电压转移到开关本体之外；
3. 消弧线圈通过自感和互感作用，将这个峰值电压放大成足够大的电压，使电弧能够被迅速击穿，在极短的时间内产生足够大的电流，从而达到快速熄弧的效果；
4. 当电弧被击穿后，消弧线圈会通过限流电阻限制电弧电流，使电弧能量迅速减小，最终熄灭。
总结起来，消弧线圈通过将电弧电压放大并加以限制，以及通过限流电阻限制电弧电流，实现了迅速熄弧的效果。
消弧线圈的运行与维护
消弧线圈的运行与维护1 消弧线圈的作用消弧线圈的主要作用，是在电力系统发生单相永久性接地时，在接地点，消弧线圈供出的电感电流抵消和补偿了单相接地电容电流，使接地点残流很小，且接地点电压恢复速度很慢，从而接地点不易起弧，使电弧自行熄灭。
这样就可以消除由接地点间歇性电弧引起的过电压，对设备和人身非常安全，又可以不间断供电。
另外，由于消弧线圈的使用，还可以根除铁磁谐振过电压。
消弧线圈正确运行又可以消除电力系统正常运行时的参数谐振过电压等。
消弧线圈的使用，越来越受到人们的重视。
2 消弧线圈的构成和各部分的功能2.1 接地变压器接地变压器的作用是在系统为△型接线时，引出中性点用于加接消弧线圈，该变压器采用Z型接线。
接地变除可带消弧线圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。
2.2 消弧线圈1）消弧线圈的调流方式：一般分为5种，即：调隙式、调匝式、调容式、偏磁式、调节可控硅的导通角。
2）消弧线圈的补偿方式：一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。
2.3 调谐自动调谐是整套技术的关键部分，所有的计算和控制由它来实现，控制器实时测量出系统对地的电容电流，由此计算出电网当前的脱谐度ε，当脱谐度偏差超出预定范围时，通过控制回路调节输出电感电流，直至脱谐度和残流在预定范围内为止。
2.4 隔离开关、电压互感器隔离开关安装消弧线圈前，用于投切消弧线圈，由于消弧线圈内的电压互感器不满足测量精度，需另设中性点电压互感器测量中性点电压。
3 消弧线圈的配合补偿方式单母线分段接线方式时，两台消弧线圈分别接入两段母线上，母线分段运行，任一条母线发生接地故障时，该母线接入的消弧线圈就动作起到补偿作用。
当两段母线的母联开关合上，两条母线作单母线运行时，其两条母线上接入的两台消弧线圈就存在配合补偿的问题，综合现有的消弧线圈配合补偿方式，分为三种：1）一台固定补偿，一台追踪补偿。
2）两台分别追踪补偿一半电容电流。
3）一台追踪补偿，一台不补偿。
浅析接地变、消弧线圈在小电流接地系统中的应用
浅析接地变、消弧线圈在小电流接地系统中的应用摘要：在我国3kV至66kV及以下的变电站多数采用小电流接地运行方式，接地变及消弧线圈在小电流接地系统中对解决线路单相接地故障有着非常重要的作用。
本文主要通过分析接地变、消弧线圈的作用、工作原理等方面来浅析其在小电流接地系统中的应用。
关键字：接地变、消弧线圈、小电流接地系统、单相接地1、10kV线路单相接地的危害我国10kV电力系统10kV线路多为电缆线路，随着近年来用电负荷的增加，其线路对地电容增大，当线路发生单相接地时，将在接地点产生大于10A的接地电流，同时产生放电弧光，一旦放电时间较长将会击穿空气绝缘，使线路相间短路跳闸，影响用户的生产生活，同时造成很大的经济损失，降低供电可靠性。
2、10kV系统的分析对于10kV中性点不接地系统，在发生单相接地时，接地点电流值很小，一般小于10A，且产生的接地电弧能够自行熄灭，线路不会发生跳闸，只发出接地信号，可继续运行两小时。
但是随着线路对地电容的增大，接地时的电流变大，超过10A，该方式已不能保证系统的正常运行，通过在系统中性点经消弧线圈接地，有效的降低接地电流，防止线路跳闸。
3、接地变在小电流接地系统中的应用3.1接地变的作用（1）为系统提供一个人为的中性点在小电流接地系统中，一般是在主变低压侧中性点接消弧线圈接地，由于110kV建水变主变低压侧为三角形接线，无法引出中性点，从而不能够接消弧线圈进行接地。
所以，必须通过安装接地变来人为的建立一个中性点连接消弧线圈接地。
（2）接地变兼作站用变接地变二次侧带负载时，接地变主要作用是代替站用变供站用负荷，从而节省经济投资。
建水变采用的就是该方式。
3.2接地变容量的选用接地变的选择中大都选用Z型接线变压器，接地变的容量应与消弧线圈容量匹配，Z型变压器可带90% ～100%容量的消弧线圈。
接地变容量的计算公式：Sj=√(Q+S×Sinθ)*2+(S×Cosθ)*2（Sj-接地变容量；S-站用变容量；Q-消弧线圈容量；θ-功率因素角）。
消弧线圈的作用和原理
消弧线圈的作用和原理
消弧线圈是一种电气元件，它的主要作用是抑制弧线产生的热量，从而保护电器的性能和寿命。
它也能有效地抑制电路的接触器的过热，防止短路事故的发生。
由于其安全性和高效性，消弧线圈被广泛应用于电气设备中，如电动机、变压器、起动器、断路器、接触器等。
消弧线圈的工作原理是，当电路发生短路时，消弧线圈会自动断开，从而减少电路中的电流，防止热量的积累，保护电器的安全运行。
当电路中的电流超过规定的限制时，消弧线圈会自动断开，从而防止发生短路.供电电压恢复正常后，消弧线圈会自动启动，使电路恢复正常。
消弧线圈的工作除了可靠性高外，还具有耐高温、耐腐蚀等特性。
它的结构简单，操作也比较简单，使用寿命长，性价比高，是一种理想的电气元件。
总之，消弧线圈是一种重要的电气元件，它的主要作用是抑制弧线产生的热量，保护电器的性能和寿命，从而保护电路的安全运行。
它的工作原理是当电路发生短路时，消弧线圈会自动断开，从而防止电路中的过热，防止发生短路事故。
消弧线圈原理、基本结构和作用
铁芯
用于增强线圈的磁性，提高消 弧效果。
其他辅助部件
如连接器、支架等，用于固定 和连接各部分。
消弧线圈的材料
01
02
03
04
铜线
线圈的主要材料，具有良好的 导电性能。
绝缘材料
如绝缘漆、绝缘纸等，用于保 护铜线。
钢材
用于制造铁芯和支架。
冷却液
如变压器油，用于散热和绝缘 。
消弧线圈的设计
匝数与匝比
冷却方式
通过补偿电容电流，消弧 线圈可以减小接地故障时 的电弧，降低电弧对设备 的损坏。
提高供电可靠性
消弧线圈的应用可以减少 停电时间，提高供电可靠 性。
消弧线圈的工作原理
感应电流
消弧线圈通过产生感应电流来补偿电 容电流。当发生接地故障时，消弧线 圈产生的感应电流与故障点的电容电 流相抵消，从而减小接地电流。
绝缘设计
根据需要补偿的电容电 流大小，确定线圈的匝
数和匝比。
选择合适的冷却方式， 如自然冷却或强制风冷。
确保线圈的绝缘性能， 防止击穿和短路。
结构形式
根据使用环境和需求， 选择合适的结构形式，
如吊装式或卧式。
03 消弧线圈的作用
减小接地电流
01
消弧线圈通过电感电流补偿接地 电容电流，减小接地电流，从而 减小了故障点的残流。
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消弧线圈的市场前景
市场需求增长
01
随着电力系统的规模不断扩大，对消弧线圈的需求也在不断增
加，市场前景广阔。
技术进步推动市场发展
02
随着技术的不断进步，消弧线圈的性能和功能不断提升，进一
步推动市场的发展。
市场竞争格局
03
目前市场上存在多个消弧线圈品牌和供应商，市场竞争激烈，
消弧线圈的工作原理
消弧线圈的工作原理消弧线圈是电气设备中常见的一种元件，其作用是用来消除电路中产生的电弧现象，保护电气设备和人身安全。
消弧线圈的工作原理是通过特定的电磁原理来实现的。
本文将从原理、结构、工作过程、应用范围和维护保养等方面详细介绍消弧线圈的工作原理。
一、原理1.1 电磁感应原理：消弧线圈利用电磁感应原理，当电路中产生电弧时，电流突然变化会产生磁场，消弧线圈中的线圈感应到这一变化，产生反向磁场，从而将电弧熄灭。
1.2 磁场相互作用原理：消弧线圈中的线圈和铁芯之间的相互作用，使得磁场得以集中，提高消弧效果。
1.3 能量转换原理：消弧线圈将电路中的电能转换为磁能，再转换为热能，从而使电弧得以熄灭。
二、结构2.1 线圈：消弧线圈中包含一个或多个线圈，用来感应电路中的电弧。
2.2 铁芯：消弧线圈的铁芯起到集中磁场的作用，提高消弧效果。
2.3 外壳：消弧线圈通常采用绝缘材料制成外壳，用来保护线圈和铁芯，确保安全使用。
三、工作过程3.1 电路中产生电弧：当电路中出现电弧时，消弧线圈开始工作。
3.2 线圈感应：消弧线圈中的线圈感应到电弧产生的磁场变化。
3.3 磁场反向作用：消弧线圈产生的反向磁场与电弧磁场相互作用，使电弧熄灭。
四、应用范围4.1 电力系统：消弧线圈广泛应用于电力系统中，用来保护电力设备和线路。
4.2 工业设备：在工业设备中，消弧线圈也扮演着重要的保护作用，防止设备损坏。
4.3 交通领域：消弧线圈在交通领域中也有应用，例如地铁、高铁等交通设备中均会使用消弧线圈。
五、维护保养5.1 定期检查：消弧线圈需要定期检查线圈和铁芯是否损坏，确保其正常工作。
5.2 清洁保养：保持消弧线圈清洁，避免灰尘和杂物影响其工作效果。
5.3 替换维修：如果发现消弧线圈损坏或效果下降，应及时替换或维修，确保其正常工作。
综上所述，消弧线圈通过电磁感应原理、磁场相互作用原理和能量转换原理来实现电弧的熄灭，其结构简单，工作可靠，应用范围广泛。
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中性点经电阻接地方式可分为三种： 1、经高阻接地、
2、经中电阻接地、
3、经小电阻接地。
中性点经电阻接地
中性点经高电阻接地方式： 中性点经高阻接地方式适用于对地电容电流
Ic<10A的配电网，单相接地故障电流Ijd<10A，中性 点接地电阻值一般为数百欧姆至上千欧姆。中性点经 高阻接地可以消除大部分谐振过电压，对单相间歇弧 光接地过电压具有一定的限制作用。
中性点经电阻接地
中性点经电阻接地方式的特点： (1) 中性点电阻是耗能元件，也是阻尼元件（而消弧 线圈是谐振元件）。 (2) 可以降低工频过电压，单相接地故障时非故障相 电压< 3 相电压，且持续时间很短。中性点不接地或中 性点经消弧线圈接地系统，非故障相电压升高到≥3 相 电压，持续时间长。
中性点经电阻接地
中性点经消弧线圈接地
(3) 电缆排管或电缆隧道内的电缆发生单相接地 时，不及时断开故障线路，可能引起火灾。上海某 35KV系统电缆就发生过单相接地一小时后引起火灾， 烧毁电缆隧道中40多条电缆的重大事故。
(4) 寻找故障线路时间较长，在带接地故障运行 期间，容易引起人身触电事故。
中性点经电阻接地
目 录
前言 电容电流的计算 消弧线圈的相关知识
中性点接地方式
调匝式消弧线圈 中性点不接地
调容式消弧线圈 中性点经消弧线圈接地
相控式消弧线圈
中性点经电阻接地 工作思路
电缆线路的特点
结束语
前言
这几年来，随着企业的快速发展，企业电 网也在迅速发展，架空线路越来越长、电缆线 路越来越多，这样电网电容电流也迅速增加， 尤其是南堡地区。 当电网中发生单相接地，电弧不能自行熄 灭或产生间歇性电弧、过电压，引起电压互感 器熔丝烧坏，避雷器爆炸，开关柜着火等。解 决这些问题的基本方法是在电网中性点加装消 弧线圈。
中性点经电阻接地
中性点经中阻和小电阻接地方式： 中电阻和小电阻之间没有统一的界限，一般认为 单相接地故障时通过中性点电阻的电流10A至100A时 为小电阻接地方式。中性点经中阻和小电阻接地方式 适用于以电缆线路为主、不容易发生瞬时性单相接地 故障的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂 用电系统及大型工矿企业。
相接地故障占故障总数的60%～70%，希望瞬时
性单相接地故障时不马上跳闸。
中性点不接地
2、中性点不接地系统的特点： (1) 单相接地故障电流小于10A，故障点电弧可以
自熄；熄弧后绝缘可以自行恢复；
(2) 单相接地时不破坏系统对称性，可以带故障运 行一段时间，以便查找故障线路；
中性点不接地
单相接地故障时，非故障相对地电压升高√3 倍， 在中性点不接地电网中，各种设备的绝缘要按线电压 来设计。 当Ic>10A时，可能产生过电压倍数相当高的间歇性 电弧接地过电压，这种过电压持续时间长，遍及全网， 对网内绝缘较差的设备、绝缘强度较低的旋转电机等 都存在较大的威胁，在一定程度上影响电网的安全运 行。
除故障线路，如果故障线路是电缆线路，考虑到接地故
障一般是永久性故障，对故障线路不进行重合闸，不会
引起操作过电压。如果是架空线路,由于架空线路发生
瞬时故障的可能性较大，在故障线路跳闸后，还将重合 一次。不论重合成功与否，在重合闸过程中均无明显的 谐振过程和过电压。
中性点经电阻接地
(6) 提高系统安全水平、降低人身伤亡事故，在低 电阻接地系统发生接地故障时，零序保护可以在0.2 ~2.0秒内动作，将电源切除,这就大大降低了接触故障 部位的机会，从而减少了人身触电伤亡的机会。
中性点经消弧线圈接地
1、适用范围： 适用于单相接地故障电容电流IC>10A、瞬时性单 相接地故障多的以架空线路为主的电网。 2、中性点经消弧线圈接地方式的特点； (1) 利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流 进行补偿，使单相接地故障电流<10A，从而使故障点 电弧可以自熄； (2) 故障点绝缘可以自行恢复; (3) 可以减少间隙性弧光接地过电压的概率； (4) 单相接地时不破坏系统对称性，可以带故障运行 一段时间，以便查找故障线路；
中性点经电阻接地
(7) 中性点经电阻接地方式对系统电容电流变化的 适应范围较大，当确定适当的接地电阻值后，系统的电 容电流在较大的范围内变化，接地电阻对降低弧光过电 压、消除谐振过电压的效果不会有明显的变化，所以在
系统运行方式发生变化及电网发展时，可以不改变接地
电阻值。
电缆线路的特点
(1) 单位长度的电缆线路的电容电流比架空线路 电容电流大10几倍，以电缆为主的电网对地电容电 流很大。 (2) 电缆线路受外界环境条件（雷电、外力、树 木、大风等）影响小，瞬时接地故障很少，接地故 障一般都是永久性故障。
中性点接地方式
三相交流电网中性点与大地间电气连接 的方式，称为电网中性点接地方式。我国电 力系统常用的系统接地方式有四种：中性点 不接地系统、中性点经消弧线圈接地、中性 点经电阻接地、中性点直接接地。
中性点不接地
1、适用范围
适用于单相接地故障电容电流IC<10A、 以
架空线路为主的配电网。此类型电网瞬时性单
的残荷将通过中性点电阻泄放掉，所以当发生下一次
燃弧时其过电压幅值和正常运行情况发生单相接地故
障的情况相同，不会产生很高的过电压。中性点电阻
阻值越小，泄放残荷越快。适当选择中性点电阻值， 可以将过电压倍数限制在满意的范围内。
中性点经电阻接地
(5) 降低操作过电压，中性点经电阻接地的配网发 生点相接地故障时,零序保护动作,可准确判断并快速切
中性点经消弧线圈接地
3、对以电缆线路为主的配网，消弧线圈接地方式 存在的一些问题： (1) 单相接地故障时，非故障相对地电压升高，持续 时间长、波及全系统设备，可能引起第二点绝缘击穿， 引起事故扩大。 (2) 消弧线圈不能补偿谐波电流，有些电网谐波电流 占的比例达5%-15%，仅谐波电流就可能远大于10A，仍 然可能发生弧光接地过电压。