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如何选择和使用消弧柜 |
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作者：北京电联港 |
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1 消弧柜工作原理
消弧柜实质上是一种具有消弧、消谐及过电压 保护功能的电压互感器柜(PT柜)，其消弧工作原理 见图1。
使用了消弧柜的6～35 kV电网采用中性点不 接地运行方式 电网正常运行时．消弧柜中的3个分 相控制的高压真空接触器(KM)都处于分断状态．电 压互感器(PT)二次侧输出的三相电压正常．零序电压值几乎为零．微机智能控制器负责对电网的零序 电压和三相电压进行实时监测 电网出现单相接地 故障时，故障相电压上升，非故障相电压下降．零序 电压大大增加。当零序电压达到一定值时，控制器即 判定系统发生了单相接地故障．并通过对各相电压 的计算分析，判断出接地故障的相别．向对应相的高 压真空接触器发出合闸命令．把故障相直接在装置 内实现金属性接地．同时向中央控制室发出报警信 号．以便通知运行人员及时处理电网故障。无论单 相接地故障是间歇性弧光接地还是稳定的电弧接 地 ．由于消弧柜直接把故障相在装置内变成了金属 性接地．故障相的对地电压降为零。原来故障点的电 弧必然熄灭．避免了弧光过电压的产生，而其他两相 的对地电压则限制在线电压的水平上。
2 消弧柜的选型
目前．绝大多数消弧柜没有设置图1中的切换 开关(SW)，姑且把没有设置切换开关的消弧柜称为 A型柜，而把设置了切换开关的消弧柜称为B型柜。
虽然A型柜只是比 B型柜少了一个切换开关，但这一问题将是A型柜的致命缺陷。应该说，对于 单母线系统而言，由于只需使用一台消弧柜，这时选用A型柜是没有问题的。但对于需要使用多台消弧柜的多母线系统来说，选用A型柜将严重影响电网 的供电可靠性。比如，在母线制为单母线分段的双电 源 6～35 kV电网中．通常两段母线并列运行 (即母 联开关闭合)。如果两段母线上各安装一台A型柜． 当电网发生单相接地故障时．两台 A型消弧柜都会 动作，从而把两段母线的同一相分别接地。然而．当 电网单相接地故障消除后．系统中仍然存在着两个 分别由两台消弧柜造成的接地点．这会使两台消弧 柜相互形成闭锁而无法复归．必然对电网的供电可 靠性造成严重影响。
对 B型消弧柜而言，如果把装置中的切换开关合上，则其功能与A型消弧柜完全相同 如果把切换 开关打开，当控制器检测到单相接地故障时仅仅会 发出报警信号而不再使高压真空接触器动作合闸． 这时 B型消弧柜不再具备消弧功能．而只相当于一 台智能 PT柜。显然，B型消弧柜可灵活应用于所有 6～35 kV电网中。只要使用得当．就不会象 A型消 弧柜那样出现各消弧柜相互闭锁而不能复归的情 况。仍以母线制为单母线分段的双电源 6～35 kV电 网为例．两段母线上各安装一台B型柜 两段母线 并列运行时．可把其中一台作为消弧装置使用(消弧 柜的切换开关合上)．而把另一台作为智能 PT柜使 用(消弧柜的切换开关打开)。当电网发生单相接地 故障时．作为消弧装置用的 B型柜动作 ．把一段母 线的故障相接地．而作为智能 柜用的 B型柜仅 发报警信号 当电网单相接地故障消除后．系统中 只存在一个接地点．因而消弧柜能够实现复归 如 果母联开关打开 ．则可把两台 B型柜都作为消弧装 置使用 这时．两段母线分别代表两个独立的系统． 不会出现两台消弧柜相互闭锁的情况。
总之．在作6～35 kV电网设计时．如果使用消 弧柜来抑制弧光过电压．消弧柜的正确选型非常重要，不当的选型会严重危害电网的安全运行及供电 可靠性 在需要使用多台消弧柜的多母线系统中． 不能选用 A型柜 ．而应选用 B型柜 。
3 消弧柜的配置
3．1 单母线制主接线
对于主接线为单电源、单母线制的电网，消弧柜 可参照图2进行配置。应在变电所母线处安装一台B 型消弧柜(B)。如果电网中还存在配电所(虚线框部分)．则应在其中一个配电所的母线处再配置一台 B 型消弧柜．而其它配电所只需安装智能 Prr柜(P)即 可 变电所处的消弧柜应作为电网的主消弧设备，而 配电所处的消弧柜则作为备用消弧设备。通常情况 下．只有主消弧设备才用作消弧装置，而备用消弧设 备仅当作智能 柜来使用。只有在主消弧设备出现 故障的情况下．才能把备用消弧设备用作消弧装置。 
图2单电源单母线制电网中消弧柜的配最示意图
3．2 单母线分段主接线
对于主接线为双电源、单母线分段制的电网，消 弧柜可参照图3进行配置 应在变电所每一段母线 处各安装一台B型消弧柜(B)．两台消弧柜互为备 用。如果在电网运行中两段母线并列运行 (母联开 关 M闭合)．就把其中一台消弧柜用作消弧设备，而 另一台消弧柜则用作智能 柜 如果两段母线各自 独立运行(母联开关M打开)．则把两台消弧柜同时 用作消弧设备 电网中的各配电所无需选用消弧柜而 只需分别配备一台智能Frr柜即可(图中未画出)。 
图3 双电源单母线分段制电网中消弧柜的配置示意图
3．3 消弧柜的配置原则
在中性点不接地的 6～35 kV电网中．要使用消 弧柜来抑制弧光过电压．就必须保证消弧柜的正确 配置。只有正确地配置了消弧柜．才能有效地抑制弧 光过电压，保证电网的安全运行及供电可靠性．同时 又能节省设备投资 在作 6-35 kV电网设计时．消弧柜的选用不宜 过多，否则不仅增加设备投资．还会给电网运行带来 不必要的麻烦 通常每个系统可设置两台B型消弧 柜，配电所母线可选用智能 柜。两台消弧柜互为 备用。在电网运行中同一时刻只能有一台用作消弧 设备，另一台可用作智能PT柜 。(end)
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(8/12/2011) |
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