一 產品概述
   YTX型消弧消諧選線及過電壓保護裝置是我司最新開發的電力系統保護裝置,主要應用於6～35kV中性點非有效接地電網，該裝置不僅能對該類電網中的各類過電壓（弧光接地過電壓、諧振過電壓、操作過電壓）加以限制，而且能夠準確選出系統的接地線路,有效地提高了該類電網的運行安全性及供電可靠性。

    
二 產品原理及特點
 ■  現行消弧技術概述

    長期以來，我國3～35kV(含66kV)的電網大多採用中性點不接地的運行方式。此類電網在發生單相接地時，非故障相的對地電壓將升高到線電壓UL，但系統的線電壓保持不變，所以我國國家標準規定，3～35kV(66kV)的電網在發生單相接地故障后允許短時間帶故障運行，因而這類電網的各類電氣設備，如變壓器、電壓/電流互感器、斷路器、線路等一次設備的對地絕緣水平，都應滿足長期承受線電壓而不損坏的要求。
    傳統觀念認為，3～35kV(含66kV)電網屬於中低壓配電網，此類電網中的內部過電壓的絕對值不高，所以危及電網絕緣安全水平的主要因素不是內部過電壓，而是大氣過電壓（即雷電過電壓），因而長期以來採取的過電壓保護措施僅是以防止大氣過電壓對設備的侵害。主要技術措施僅限於裝設各類避雷器，避雷器的放電電壓為相電壓的4倍以上，按躲過內部過電壓設計，因而僅對保護雷電侵害有效，對於內部過電壓不起任何保護作用。
    然而，運行經驗証明，當這類電網發展到一定規模時，內部過電壓，特別是電網發生單相間歇性弧光接地時產生的弧光接地過電壓及特殊條件下產生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網設備安全運行的一大威脅，其中以單相弧光接地過電壓最為嚴重。
    隨着我國對城市及農村電網的大規模技術改造，城市、農村的配電網必定向電纜化發展，系統對地電容電流在逐漸增大，弧光接地過電壓問題也日益嚴重起來。為了解決上述問題，不少電網採用了諧振接地方式，即在電網中性點裝設消弧線圈，當系統發生單相弧光接地時，利用消弧線圈產生的感性電流對故障點電容電流進行補償，使流經故障點殘流減小，從而達到自然熄弧。運行經驗表明，雖然消弧線圈對抑制間歇性弧光接地過電壓有一定作用，但在使用中也發現消弧線圈存在的一些問題。
    ● 由於電網運行方式的多樣化及弧光接地點的隨機性，消弧線圈要對電容電流進行有效補償確有難度，且消弧線圈僅僅補償了工頻電容電流，而實際通過接地點的電流不僅有工頻電容電流，而且包含大量的高頻電流及阻性電流，嚴重時僅高頻電流及阻性電流就可以維持電弧的持續燃燒。
    ● 當電網發生斷線、非全相、同杆線路的電容耦合等非接地故障，使電網的不對稱電壓升高，可能導致消弧線圈的自動調節控制器誤判電網發生接地而動作，這時將會在電網中產生很高的中性點位移電壓，造成系統中一相或兩相電壓升高很多，以致損坏電網中的其它設備。
    ● 消弧線圈體積大，組件多，成本高，安裝所占場地較大，運行維護複雜。
    ● 隨着電網的擴大，消弧線圈也要隨之更換，不利於電網的遠景規劃。
    目前國外對3～35kV電網採取中性點直接接地的方式，國內也有少數地區採取了經小電阻接地的方式，雖然抑制了弧光接地過電壓，克服了消弧線圈存在的問題，但卻犧牲了對用戶供電的可靠性。這種系統發生單相接地時，人為增加短路電流使斷路器動作，不論負荷性質及重要性，一律切除故障線路而且也不能分辨出金屬性或弧光接地。使並不存在弧光接地過電壓危害的金屬性接地故障線路也被切除，擴大了停電範圍和時間。由於加大了故障電流，對於弧光接地則加劇了故障的燒損。

    ■ 本裝置的基本工作原理

    1 消弧原理
    本裝置對系統發生的弧光接地故障,首先分析弧光接地的性質,然後針對具體的接地類型,採取相應的處理方式,處理方式如下:
    ● 如果系統發生不穩定的間歇性弧光接地故障，則微機控制器判斷接地的相別，同時發出指令使故障相的真空接觸器ZK閉合，投入高能滅弧限壓保護裝置PTGTB,這時相當于在系統當中接入了高能氧化鋅線性電阻R及非線性電阻RV，利用R、RV限制故障相的弧道恢復電壓，吸收接地引起的電磁能量，減緩系統振盪，使弧道的介質恢復抗電強度Ujf大於弧道恢復電壓Uhf。使恢復電壓無法再次擊穿故障點，從而完成消弧。數秒后，故障相的高壓真空接觸器ZK斷開，系統恢復正常運行。 
    ● 如果接地故障是穩定的弧光接地，微機控制器在判斷接地相別后，發出指令使故障相真空接觸器ZK和高能滅弧限壓保護裝置PTGTB中的快速開關GK同時閉合，這時等於把高能氧化鋅線性電阻R接入系統的故障相，把故障相變成穩定的阻性接地，數秒后，先令高能滅弧限壓保護裝置PTGTB中的快速開關GK斷開，這時在故障相投入了氧化鋅線性電阻R和氧化鋅非線性電阻RV，延時一秒后再斷開故障相高壓真空接觸器ZK。若故障消失，說明這一電弧接地故障是由過電壓衝擊引起的瞬時性接地故障，系統恢復正常運行；若故障相接觸器斷開后，系統再次在原故障相出現穩定的電弧接地，則裝置認定此故障為永久性電弧接地故障，於是再次閉合故障相ZK和高能滅弧限壓保護裝置PTGTB中的快速開關GK,等待值班人員處理。 
    2 消諧原理
    本裝置採用的是微機二次消諧技術,當系統發生諧振時，微機控制器在PT的開口三角繞組瞬間接入大功率的消諧電阻,利用消諧電阻破坏系統的諧振參數,消耗諧振功率,從而消除系統的諧振故障。主要具有以下特點: 
    ● 採用的是微機二次消諧技術,響應時間非常快，消諧效果遠遠優統于傳統的消諧裝置;
    ● 對電壓互感器保護繞組(開口三角)的電壓輸出無任何影響,避免了傳統消諧技術影響電壓互感器保護繞組電壓輸出的缺點。
    3 選線原理
    中性點非有效接地系統發生單相接地故障后，故障線路的查找成為長期困擾該類電力系統的一大技術難題，國內目前生產的小電流選線設備對系統發生單相接地故障，選線準確率很低，特別是當系統的接地故障是單相弧光接地時，裝置根本無法進行選擇。目前國內的小電流選線設備的採用點大多為20點/20ms左右，又大多採用傅立葉算法，所以只能採集到五次諧波以內的信號，而弧光接地時的電流信號多在几千赫茲，故此類設備根本無法進行判斷。本裝置配備了專用的小電流接地選線模塊，該選線模塊與消弧裝置配合使用，無論系統發生的是何種類型的接地故障，均能夠對接地線路進行準確地選擇。
    ● 當系統發生金屬性接地時，裝置採用“群體比幅比相”的選線原理，根據線路零序電流的幅值和相位進行選線； 
    ● 當系統發生弧光接地時，選線模塊根據消弧裝置動作前後的線路零序電流的突變量進行選線；
    ● 由於本裝置採用的“故障放大法”、“最大增量法”選線原理，因此，克服了傳統選線裝置選線速度慢和弧光接地時選線準確率低的缺點。
    4 防誤操作
    本裝置通過軟件和硬件兩種方式對誤操作進行了嚴格的防護,當系統發生弧光接地故障時,這時故障相真空接觸器ZK立即把高能滅弧限壓裝置投入到故障相上,此時如果操作隔離刀閘將會產生嚴重的後果。裝置通過微機控制器發出的閉鎖信號和真空接觸器ZK動作后的輔助信號共同閉鎖高壓隔離開關的操作機構,不允許操作隔離開關，實現了真正意義上的防誤操作。