長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)3～35KV(含66KV)的電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。此類電網(wǎng)在發(fā)生單相接地時(shí)，非故障相的對(duì)地電壓將升高到線電壓（UL），但系統(tǒng)的線電壓保持不變，所以我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，3~35KV(66KV)的電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后允許短時(shí)間帶故障運(yùn)行，因而這類電網(wǎng)的各類電氣設(shè)備，如變壓器、電壓/電流互感器、斷路器、線路等一次設(shè)備的對(duì)地絕緣水平，都應(yīng)滿足長(zhǎng)期承受線電壓而不損壞的要求。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為:3~35KV(含66KV)電網(wǎng)屬于中低壓的變壓配電網(wǎng)，此類電網(wǎng)中的內(nèi)部過(guò)電壓的值不高，所以危及電網(wǎng)絕緣安全水平的主要因素不是內(nèi)部過(guò)電壓，而是大氣過(guò)電壓（即雷電過(guò)電壓），因而長(zhǎng)期以來(lái)采取的過(guò)電壓保護(hù)措施僅是以防止大氣過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害。主要技術(shù)措施于裝設(shè)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(guò)內(nèi)部過(guò)電壓設(shè)計(jì)，因而僅對(duì)保護(hù)雷電侵害有效，對(duì)于內(nèi)部過(guò)電壓不起任何保護(hù)作用。

然而，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)這類電網(wǎng)發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，內(nèi)部過(guò)電壓，特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性弧光接地時(shí)產(chǎn)生的弧光接地過(guò)電壓及特殊條件下產(chǎn)生的鐵磁諧振過(guò)電壓，已成為這類電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的一大威脅，其中以單相弧光接地過(guò)電壓嚴(yán)重。

隨著我國(guó)對(duì)城市及農(nóng)村電網(wǎng)的大規(guī)模技術(shù)改造，城市、農(nóng)村的配電網(wǎng)必定向電纜化發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)地電容電流在逐漸增大，弧光接地過(guò)電壓?jiǎn)栴}也日益嚴(yán)重起來(lái)。為了解決上述問(wèn)題，不少電網(wǎng)采用了諧振接地方式，即在電網(wǎng)中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地時(shí)，利用消弧線圈產(chǎn)生的感性電流對(duì)故障點(diǎn)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，使流經(jīng)故障點(diǎn)殘流減小，從而達(dá)到自然熄弧。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，雖然消弧線圈對(duì)抑制間歇性弧光接地過(guò)電壓有一定作用，但在使用中也發(fā)現(xiàn)消弧線圈存在的一些問(wèn)題:

(1)由于電網(wǎng)運(yùn)行方式的多樣化及弧光接地點(diǎn)的隨機(jī)性，消弧線圈要對(duì)電容電流進(jìn)行有效補(bǔ)償確有難度，且消弧線圈僅僅補(bǔ)償了工頻電容電流，而實(shí)際通過(guò)接地點(diǎn)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(yán)重時(shí)僅高頻電流及阻性電流就可以維持電弧的持續(xù)燃燒。

(2)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生斷線、非全相、同桿線路的電容耦合等非接地故障，使電網(wǎng)的不對(duì)稱電壓升高，可能導(dǎo)致消弧線圈的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器誤判電網(wǎng)發(fā)生接地而動(dòng)作，這時(shí)將會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生很高的中性點(diǎn)位移電壓，造成系統(tǒng)中一相或兩相電壓升高很多，以致?lián)p壞電網(wǎng)中的其它設(shè)備。

(3)消弧線圈體積大，組件多，成本高，安裝所占場(chǎng)地較大，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜。

(4)隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大，消弧線圈也要隨之更換，不利于電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。

目前國(guó)外對(duì)3～35KV電網(wǎng)采取中性點(diǎn)直接接地的方式，國(guó)內(nèi)也有少數(shù)地區(qū)采取了經(jīng)小電阻接地的方式，雖然抑制了弧光接地過(guò)電壓，克服了消弧線圈存在的問(wèn)題，但卻犧牲了對(duì)用戶供電的可靠性。這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，人為增加短路電流使斷路器動(dòng)作，不論負(fù)荷性質(zhì)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。使并不存在弧光接地過(guò)電壓危害的金屬性接地故障線路也被切除，擴(kuò)大了停電范圍和時(shí)間。由于加大了故障電流，對(duì)于弧光接地則加劇了故障點(diǎn)的燒損。

1.彼得生（W.Peterson)理論：故障點(diǎn)接地電弧在暫態(tài)高頻振蕩電流通過(guò)個(gè)零點(diǎn)時(shí)熄滅，此時(shí)非故障相上的自由電荷延對(duì)地電容重新分布，于是在各相上產(chǎn)生了位移電壓Udv；此后每經(jīng)過(guò)半個(gè)工頻周波，接地電弧重燃一次，由于非故障相上積聚的自由電荷不斷增多，位移電壓逐步升高，非故障相的暫態(tài)過(guò)電壓隨著接地電弧的重燃次數(shù)的增多而增高。假定電弧發(fā)生在電壓負(fù)開(kāi)始，次過(guò)零熄弧時(shí)（經(jīng)歷5毫秒），非故障相暫態(tài)電壓＋13/6Um，以Udv＝＋5/3Um為軸線正旋波變化；經(jīng)過(guò)半個(gè)工頻周期后（經(jīng)歷15毫秒），非故障相暫態(tài)過(guò)電壓為-25/6Um，以Udv＝-25/9Um為軸線正旋波變化；再經(jīng)過(guò)半個(gè)工頻周期后（經(jīng)歷25毫秒），故障相達(dá)到負(fù)值時(shí)重燃，隨著過(guò)零次數(shù)增加，過(guò)電壓逐漸增大。由于相間電容的抑制作用，過(guò)電壓到3.5Um。所以：如果消弧時(shí)間超過(guò)25ms，過(guò)電壓已經(jīng)發(fā)生。

2.瞬時(shí)性故障的統(tǒng)計(jì)

⒊從彼得生（W.Peterson)理論的過(guò)電壓產(chǎn)生的時(shí)間和瞬時(shí)性故障的統(tǒng)計(jì)，得出結(jié)論：消弧時(shí)間必須小于25ms，否則將失去意義。

1.傳統(tǒng)真空接觸器--彈簧操動(dòng)型：由彈簧儲(chǔ)能、維持儲(chǔ)能、合閘與合閘維持及分閘四個(gè)部分組成，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、制造工藝復(fù)雜、加工精度要求高，盡管成本很高，但產(chǎn)品的可靠性卻不能保證，而且因?yàn)閺椈蓛?chǔ)能、維持儲(chǔ)能需要過(guò)程時(shí)間，所以合閘速度大于80毫秒，甚至120毫秒。此彈簧操動(dòng)型是其它廠家普遍采用的方式。

2.傳統(tǒng)真空接觸器--電磁操動(dòng)型：要求用戶配備專門的蓄電池組，合閘線圈消耗功率過(guò)大，電磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)笨重，動(dòng)作時(shí)間大于60毫秒。

★裝置的基本功能及特點(diǎn)

1.能將系統(tǒng)的大氣過(guò)電壓和操作過(guò)電壓限制到較低的電壓水平，保證了電網(wǎng)及電氣設(shè)備的絕緣安全。

2.裝置動(dòng)作速度快，，能快速消除間歇性弧光及穩(wěn)定性弧光接地故障，抑制弧光接地過(guò)電壓，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，降低線路的事故跳閘率。

3.能夠快速、有效地消除系統(tǒng)的諧振過(guò)電壓，防止長(zhǎng)時(shí)間諧振過(guò)電壓對(duì)系統(tǒng)絕緣破壞，防止諧振過(guò)電壓對(duì)電網(wǎng)中裝設(shè)的避雷器及小感性負(fù)載的損傷。

4.裝置動(dòng)作后，允許160A的電容電流連續(xù)通過(guò)2小時(shí)，用戶可以在完成轉(zhuǎn)移負(fù)荷的倒閘操作之后再處理故障線路。

5.能夠準(zhǔn)確查找單相接地故障線路，對(duì)防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)減輕運(yùn)行和維護(hù)人員的工作量有重要意義。

6.由裝置的工作原理可知，其限制過(guò)電壓的機(jī)理與電網(wǎng)對(duì)地電容電流的大小無(wú)關(guān)，因而其保護(hù)性能不隨電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變而改變，大小電網(wǎng)均可使用，電網(wǎng)擴(kuò)容也沒(méi)有影響。

7.本裝置中的電壓互感器可以向計(jì)量?jī)x表和繼電保護(hù)等裝置提供系統(tǒng)的電壓信號(hào)，能夠替代常規(guī)的PT柜。

8.能夠測(cè)量系統(tǒng)的單相接地電容電流。

9.裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，體積小，安裝、調(diào)試方便，適用于變電站，同樣適用于發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)；適用于新建站，也適用于老電站的改造。