1 消弧關鍵因素

電力系統中的單相電弧接地現象比較復雜，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、電網頻率、電壓波動和自然界氣象條件等諸多因素的影響。

系統發生弧光接地，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，系統恢復正常。

第二個因素是弧道兩端的恢復電壓與弧道介質抗電強度的相對關系。當電弧在電流過零點熄滅后，弧道絕緣介質抗電強度在恢復，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的抗電強度始終大于加在弧道上的電壓，電弧就不會復燃。

2 快速消弧及接地選線裝置

快速消弧及接地選線裝置（PVAS）以弧隙恢復抗電強度理論為基礎，采用單相快速開關，將單相弧光接地轉換成母線處穩定的低阻接地，實現接地故障的轉移并鉗制故障相的恢復電壓，使得故障相弧隙電壓始終小于弧道介質的恢復強度，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確率。

2.1 一次原理

圖1 一次原理圖

標注釋義：GN隔離開關、FU1高壓限流熔斷器、FU2高壓熔斷器、QS快速接地開關、PT電壓互感器、CT電流互感器、AER新型自適應消諧器、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柜，可替代PT（電壓互感器）柜，可與西門子8BK20開關柜、ABB的ZS8開關柜及KYN28柜拼柜，應用廣泛。

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動作等一系列動作流程，從而實現快速消除單相接地故障及完成故障相選線，并保證后續故障處理過程的安全可靠。

1. 系統發生單相弧光接地故障，則控制分相快速接地開關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第一次閉合數秒后，控制器自動令QS打開，此時若故障消失，系統自動恢復正常運行，控制器退回初始狀態。

3. 如檢測故障繼續存在，則QS再次合閘，定性為永久性接地故障，則脈沖觸發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，實現故障線路精準選線。

2.3 核心技術

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，結合故障相前一相電壓最高這一特征，確保精準故障選相；

3. 雙邏輯冗余設計，實現無源電流消弧和無源電壓消弧完美結合；

2.3.2快速接地開關

1. 采用永磁保持技術，高穩定性；

2. 快速驅動技術，實現快速合閘；

2.3.3新型自適應消諧器

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

2. 新型自適應消諧器能夠實現連續快速消諧，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，消諧器能夠將PT激磁電流限制在100mA以下，不會導致因PT一次熔斷器熔斷后不能熄弧引發的母線短路事故；

4. 新型自適應消諧器為我司專利產品；

2.3.4防爆型三相組合過電壓保護器

1. 陡坡響應特性好，無截波，對保護設備無不良影響；

2. 響應速度快，無放電時延，響應速度為納秒量級；

3. 耐污穢，并可廣泛應用于高海拔地區；

4. 該產品具有防爆功能；

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，注入特征電流對系統不會造成影響。

2.4型號命名

型號命名規則：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IS，隔離手車IH；

額定電流：裝置的額定電流應不小于系統的最大對地電容電流；

限流熔斷器開斷電流：應大于系統三相短路電流；

例：PVAS-12kV-63A/40kA-IS

2.5 技術參數