ZDXH消弧消諧及過壓保護裝(zhuāng)置适用(yòng)于3-35KV中(zhōng)性點非直接接地系統，主要用(yòng)來限制系統運行中(zhōng)發生的各種相地及相間過電(diàn)壓（如：大氣過電(diàn)壓、單相間歇性弧光接地過電(diàn)壓、鐵磁諧振過電(diàn)壓等），特别是消除了單相間歇性弧光接地過電(diàn)壓，有(yǒu)效地保護電(diàn)氣設備不受過電(diàn)壓的危害，提高了電(diàn)力系統運行的安(ān)全性和供電(diàn)的可(kě)靠性。
我國(guó)現行的3-35KV電(diàn)力系統大多(duō)采用(yòng)中(zhōng)性點非直接接地方式，為(wèi)了提高供電(diàn)的可(kě)靠性，電(diàn)力規程中(zhōng)規定此類系統在發生單相接地時仍可(kě)繼續運行2小(xiǎo)時，而單相接地一般有(yǒu)兩種形式：第一種為(wèi)金屬性單相接地，其非故障相電(diàn)壓升高√3倍；第二種是單相間歇性弧光性接地，其過電(diàn)壓幅值可(kě)高達正常運行相電(diàn)壓的3.5倍。然而運行經驗證明，當這類電(diàn)網發展到一定規模時，内部過電(diàn)壓，特别是電(diàn)網發生單相間歇性弧光接地時産(chǎn)生的弧光接地過電(diàn)壓及特殊條件下産(chǎn)生的鐵磁諧振過電(diàn)壓已成為(wèi)這類電(diàn)網設備安(ān)全運行的一大威脅，其中(zhōng)以單相弧光接地過電(diàn)壓較為(wèi)嚴重。
目前國(guó)外（國(guó)内有(yǒu)少數地區(qū)開始使用(yòng)）對此類電(diàn)網采取中(zhōng)性點經小(xiǎo)電(diàn)阻接地的設計及運行方式，但這種系統發生單相接地時利用(yòng)人為(wèi)增加短路電(diàn)流使斷路器速斷動作(zuò)，直接将故障接地線(xiàn)路切除的方法，不能(néng)分(fēn)辨出是金屬性接地或弧光接地，擴大了故障點的電(diàn)流燒熾。并且在斷路器固有(yǒu)動作(zuò)時間内的過電(diàn)壓無法有(yǒu)效限制。造成長(cháng)時間、大面積的停電(diàn)，從發展方面來講，是很(hěn)不經濟的。
規程規定，當中(zhōng)性點非直接接地系統發生單相接地故障，允許繼續運行兩個小(xiǎo)時，如經上級有(yǒu)關部門批準，還可(kě)以延長(cháng)運行時間。但規程對于“單相接地故障”概念未做明确界定。如果單相接地故障為(wèi)金屬性直接接地，則故障相的對地電(diàn)壓降為(wèi)零，其餘兩健全相的對地電(diàn)壓升高至線(xiàn)電(diàn)壓，前面已指出，這類電(diàn)網中(zhōng)的電(diàn)氣設備在正常情況下都應能(néng)承受這種過壓而不損壞。但是，如果單相接地故障為(wèi)弧光接地，則其過電(diàn)壓的較高值可(kě)達3.5倍正常運行相電(diàn)壓的峰值，這樣高的過電(diàn)壓如果數小(xiǎo)時作(zuò)用(yòng)于電(diàn)網，勢必造成電(diàn)氣設備内絕緣的積累性損傷，特别是在健全相的外絕緣薄弱點造成對地擊穿進而引發成相間短路的重大事故。
随着我國(guó)對城市及農村電(diàn)網大規模的技(jì )術改造，城市IOKV配電(diàn)網必将向電(diàn)纜化發展，城鄉結合部及農村35KV,IOKV電(diàn)網是進一步擴大，為(wèi)了解決這類電(diàn)網弧光接地産(chǎn)生長(cháng)時間過電(diàn)壓的問題，國(guó)内普遍采用(yòng)消弧線(xiàn)圈補償或自動跟蹤補償式的消弧線(xiàn)圈接地方式，沒有(yǒu)超出中(zhōng)性點加裝(zhuāng)消弧線(xiàn)圈的範疇。由于電(diàn)網運行方式的多(duō)樣化及弧光接地點的随機性，消弧線(xiàn)圈要對電(diàn)容電(diàn)流進行有(yǒu)效補償确有(yǒu)難度，且用(yòng)正弦波的電(diàn)感電(diàn)流去抵消非正弦波的電(diàn)弧電(diàn)流時，高頻分(fēn)量部分(fēn)無法抵消。同時，消弧線(xiàn)圈結構複雜，運行可(kě)靠性差，投資大。
随着城鄉電(diàn)網的發展以及生産(chǎn)、生活對供電(diàn)可(kě)靠性要求越來越高，每次絕緣事故造成的危害及波及面勢必增加，消弧消諧及過電(diàn)壓保護裝(zhuāng)置就是針對這種情況而研制開發的。它是利用(yòng)目前已成熟的過電(diàn)壓保護裝(zhuāng)置ZDXH微機控制技(jì )術及相應的接地斷路器等組成一套自動系統，将非直接接地電(diàn)網相對地及相與相之間的過電(diàn)壓（無論何種類型的過電(diàn)壓）限制到略大于正常運行線(xiàn)電(diàn)壓的水平，使這類電(diàn)網既保持了原非直接接地系統的優點，又(yòu)将各種類型的過電(diàn)壓限制到盡可(kě)能(néng)低的水平，徹底解決各種過壓對設備及運行安(ān)全的威脅，提高這類電(diàn)網供電(diàn)的可(kě)靠性。
一、裝(zhuāng)置的主要組成及其功能(néng)
本裝(zhuāng)置的原理(lǐ)如圖所示，其主要以下五部分(fēn)組成：
1．大能(néng)容ZnO非線(xiàn)性元件組成的過電(diàn)壓保護器ZDB
ZDB是一種特殊的高能(néng)容的氧化鋅過電(diàn)壓保護器，與一般的氧化鋅避雷器（(MOA）結構不同，主要具(jù)有(yǒu)以下優點：
a.ZDB過電(diàn)壓保護器采用(yòng)大能(néng)容Zn0非線(xiàn)性電(diàn)阻和十字放電(diàn)間隙相結合的結構，使兩者互為(wèi)保護，放電(diàn)間隙使Zn。非線(xiàn)性電(diàn)阻的荷電(diàn)率為(wèi)零，Zn0非線(xiàn)性電(diàn)阻不會老化；Zn0非線(xiàn)性電(diàn)阻又(yòu)使放電(diàn)間隙動作(zuò)後無截波，無續流，放電(diàn)間隙不再承擔滅弧任務(wù)，使用(yòng)壽命長(cháng)。
b.ZDB過電(diàn)壓保護器的電(diàn)壓沖擊系數為(wèi)1，各種電(diàn)壓波形下放電(diàn)電(diàn)壓值相等，不受過電(diàn)壓波形的影響。過電(diàn)壓保護值準确，保護性能(néng)優良。
c.ZDB過電(diàn)壓保護器可(kě)将相間過電(diàn)壓大大降低。與常規避雷器相比，相間過電(diàn)壓降低了60-70%，保護的可(kě)靠性大為(wèi)提高。
ZDB過電(diàn)壓保護器是本裝(zhuāng)置中(zhōng)限制各類過電(diàn)壓的第一器件，在接觸器JZ末動作(zuò)之前将電(diàn)壓限制在安(ān)全範圍之下。
2．可(kě)分(fēn)相控制的接地高壓真空接觸器JZ(A,B,c,)
這是一個特殊的真空交流接觸器，其三相分(fēn)體(tǐ)，各相一端分(fēn)别接至母線(xiàn)，另一端直接接地正常運行時JZ均處于斷開狀态當有(yǒu)弧光接地時JZ受ZK控制而動作(zuò)閉合，各相之間閉鎖，當其中(zhōng)任一相閉合使該相母線(xiàn)接地後，其他(tā)兩相中(zhōng)的任何一相絕對不會動作(zuò)閉合。JZ的作(zuò)用(yòng)是，當系統發生弧光接地過電(diàn)壓時，使其由不穩定的過電(diàn)壓很(hěn)高的弧光接地轉變成該相穩定的金屬性直接接地，從而保護了設備，使其不受損害。
3．消弧消諧單片機綜合控制器CEP
消弧消諧單片機控制裝(zhuāng)置CEP，是本技(jì )術的核心部件。
它根據信号轉換器PT提供UaoUboUcoU△的信号來判定接地故障發生的相别及接地屬性，按照預先設定的程序控制高壓真空接觸器JZ動作(zuò)并迅速消除諧振。
4．高壓限流熔斷器
高壓限流熔斷器是整個裝(zhuāng)置的後備保護器件。
具(jù)有(yǒu)以下特殊功能(néng)：
a.開斷容量大，可(kě)達63KA;
b.開斷迅速，開斷時間小(xiǎo)于0.3mS;
c．限流效果好，可(kě)使故障電(diàn)流小(xiǎo)于短路電(diàn)流的20%.
5．帶有(yǒu)信号轉換的電(diàn)壓互感器（PT)
信号轉換器可(kě)将高壓的三相電(diàn)壓信号轉換成可(kě)供ZK處理(lǐ)的三相電(diàn)壓信号及中(zhōng)性點信号。
二、裝(zhuāng)置的基本原理(lǐ)
本裝(zhuāng)置的原理(lǐ)見下圖
當系統發生單相接地時，信号轉換器PT産(chǎn)生的中(zhōng)性點信号U△将由低電(diàn)平變成高電(diàn)平，ZK接到U△變化的高電(diàn)平信号後啓動中(zhōng)斷，ZK對Uao,Ubo,Uc。三相信号進行計算處理(lǐ)，判斷相别接地屬性，根據接地屬性ZK作(zuò)出如下處理(lǐ)：
1．如果接地故障是穩定的金屬性直接接地，則ZK僅發出故障相别的指示信号。ZK與微機選線(xiàn)保護聯絡，由微機選線(xiàn)保護處理(lǐ)解決。（本公(gōng)司生産(chǎn)的微機選線(xiàn)保護配有(yǒu)相應的通迅接口或繼電(diàn)器接口。）
2．如果接地保障是不穩定的間歇性弧光接地，則判定接地的相别，同時發出指令使JZ中(zhōng)對應的一相接地。這時，系統由不穩定的弧光接地轉變成該相穩定的金屬性直接接地，故障相的對地電(diàn)壓降為(wèi)零，原接地故障點的弧光消失，其他(tā)兩相的對地電(diàn)壓升高至線(xiàn)電(diàn)壓。這種狀态是現行規程所允許的。
3.JZ之一動作(zuò)接地之後，經過一段時間ZK令接地的JZ斷開一次，若JZ斷開後再無弧光接地故障現象，說明這一接地故障是暫時性的，系統恢複正常運行，ZK退回原始狀态。若JZ斷開後再次出現弧光接地故障，則ZK認定這一故障為(wèi)永久性的弧光接地，此時再次指令相應的JZ閉合，ZK将按照預先設定的程序發出警告信号，告知值班人員故障發生的相别。ZK與微機選線(xiàn)保護聯絡，選線(xiàn)保護進行選線(xiàn)處理(lǐ)。在JZ斷開接地點的過程中(zhōng)出現的短暫的過電(diàn)壓，由ZDB進行限制。
4.JZ第二次（連續的同一相）閉合接地後不再分(fēn)開，隻有(yǒu)當故障線(xiàn)路自動或者人工(gōng)切除後，由中(zhōng)控室或當地給ZK發送複位指令，ZK收到複位指令後，讓JZ斷開，系統恢複正常。
本裝(zhuāng)置還加裝(zhuāng)了高壓限流熔斷器，以防止誤操作(zuò)或相位信号錯誤起的相間短路
三、裝(zhuāng)置的優點
當不接地系統加裝(zhuāng)本裝(zhuāng)置後：
1．各類相對地及相與相之間的過電(diàn)壓均被限制到較低的電(diàn)壓水平，原來由此引發的絕緣事故将大為(wèi)減少；
2．原作(zuò)用(yòng)時間較長(cháng)、對系統設備及運行安(ān)全威脅較大的弧光接地過電(diàn)壓，其作(zuò)用(yòng)在母線(xiàn)上的電(diàn)壓值将被限制，同時随着故障相母線(xiàn)的直接接地而消失；
3．原本可(kě)能(néng)引發的鐵磁諧振過電(diàn)壓，由于母線(xiàn)過電(diàn)壓被限制在較低的水平而不再發
生；
4．原來設計規範要求應裝(zhuāng)設消弧線(xiàn)圈的系統，可(kě)以不再裝(zhuāng)設，而且其限制過電(diàn)壓的功能(néng)将比裝(zhuāng)設消弧線(xiàn)圈更好、更完善；
5．由裝(zhuāng)置的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)可(kě)知，其限制過電(diàn)壓的機理(lǐ)與電(diàn)網對地電(diàn)容電(diàn)流的大小(xiǎo)無關，因而其保護性能(néng)不随電(diàn)網運行方式的改變而變化，大網小(xiǎo)網均能(néng)使用(yòng)，電(diàn)網的擴大也無影響；
6．裝(zhuāng)置設備體(tǐ)積小(xiǎo)，安(ān)裝(zhuāng)、調試方便，既适用(yòng)于變電(diàn)站，同樣适用(yòng)于發電(diàn)廠的高壓廠用(yòng)電(diàn)系統；既适用(yòng)于新(xīn)建電(diàn)站，也适用(yòng)于老電(diàn)站的改造；
7．價格低廉，相對消弧線(xiàn)圈系統而言，性能(néng)價格比高。
四、裝(zhuāng)置的型号及參數
1、裝(zhuāng)置型号：ZDXH
2、額定電(diàn)壓：361035KV
3、額定電(diàn)流：10162031.55063100A
