电弧接地过电压的产生机理和限制措施是什么

弧光接地过电压的危害及其限制措施

弧光接地过电压又称间隙性弧光接地过电压，当中性点非直接接地系统发生单相间隙性弧光接地故障时，由于不稳定的间歇性电弧多次不断的熄灭和重燃，在故障相和非故障相的电感电容回路上会引起高频振荡过电压，非故障相的过电压幅值一般可达3.15～3.5倍相电压，这种过电压是由于系统对地电容上电荷多次不断的积累和重新再分配形成的，是断续的瞬间发生的且幅值较高的过电压，对电力系统的设备危害极大，主要表现在以下几个方面：

⑴随着电网的发展，具有固体绝缘的电缆线路应用较多，由于固体绝缘击穿的积累效应，当系统发生单相弧光接地时，在3.5倍过电压的持续作用下，造成电气设备绝缘的积累性损伤，在非故障相的绝缘薄弱环节造成对地击穿，进而发展成为相间短路事故。

⑵弧光接地过电压使电压互感器饱和，容易激发铁磁谐振，导致过电压或电压互感器爆炸事故。

⑶弧光接地过电压的能量由电源提供，持续时间较长，当过电压超过避雷所能能承受的400A 2ms的能量时，就会造成避雷器的爆炸事故。

因220KV及以下电压等级的系统中，系统的绝缘水平主要决定于雷电过电压（大气过电压），故这一电压等级的避雷器主要用于限制雷电过电压，要求3.5倍以下的过电压不动作，而弧光接地过电压一般不超过3.5倍，避雷器对弧光接地过电压根本不能限制。目前我国限制弧光接地过电压的措施主要有中性点直接接地或经小电阻接地，中性点采用经消弧线圈或自动调谐的消弧线圈接地，采用消弧及过电压保护装置

⑴中性点直接接地或经小电阻接地，弧光接地过电压问题并不突出，一般情况下最大过电压不超过2．5倍的相电压，但扩大了单相接地时的故障电流，加剧了故障点的烧伤、牺牲了对用户供电的可*性。

⑵采用消弧线圈或自动调谐的消弧线圈。由于消弧线圈的电感电流补偿了系统的电容电流，降低了故障点的残流，有利于接地电弧的熄灭，避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路的可能性。同时可带单相接地运行，提高了供电可*性，但现行消弧线圈设计自动跟踪或自动调谐是在电网工频下完成的。在稳定电弧接地和金属性接地阶段，通过故障点电流才是经消弧线圈自动跟踪补偿（或自动调谐）后的残流，此时非故障相上发生的过电压较低，最大才达2．3倍相电压，而间歇性弧光接地时产生的过电压已不再是稳态的正弦波，而以高次谐波为主，显然，当频率增加时，对于电容电流是增加的，而电感电流是减少的，无法补偿谐波电流。

⑶采用消弧及过电压保护装置

装置主要由三相组合式过电保护器TBP，可分相控制的高压真空接触器JZ，微机控制器ZK，高压限流熔断器组件FUR及带有辅助二次绕组的电压互感器PT等组成，一旦系统发生单相间隙性弧光接地过电压微机控制器ZK立即判别故障类型与相别并向故障相的真空接触器JZ发出动作指令，真空接触器JZ在0．1S左右完成合闸动作，间隙性弧光接地随之被转化为金属性接地，弧光接地过电压消失，真空接触器动作之前的过电压由三相组合式过电压保护器TBP限制在较低的数值，由于时间短，能量不超过TBP允许的400A2ms的能量指标，仍可保证TBP的安全，该装置限制过电压的机理与电网对电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而改变。