消弧柜消弧工作原理图
1．消弧柜工作原理
消弧柜实质上是一种具有消弧、消谐及过电压保护功能的电压互感器柜(PT柜)，其消弧工作原理 见图1。
使用了消弧柜的6~35 kV电网采用中性点不接地运行方式电网正常运行时，消弧柜中的3个分相控制的高压真空接触器(KM)都处于分断状态，电压互感器(PT)二次侧输出的三相电压正常，零序电压值几乎为零，微机智能控制器负责对电网的零序电压和三相电压进行实时监测，电网出现单相接地故障时，故障相电压上升，非故障相电压下降，零序电压大大增加。当零序电压达到一定值时，控制器即 判定系统发生了单相接地故障，并通过对各相电压的计算分析，判断出接地故障的相别，向对应相的高压真空接触器发出合闸命令，把故障相直接在装置内实现金属性接地，同时向中央控制室发出报警信号，以便通知运行人员及时处理电网故障。无论单相接地故障是间歇性弧光接地还是稳定的电弧接 地，由于消弧柜直接把故障相在装置内变成了金属性接地，故障相的对地电压降为零。原来故障点的电弧必然熄灭，避免了弧光过电压的产生，而其他两相的对地电压则限制在线电压的水平上。
2．消弧柜的选型
目前，绝大多数消弧柜没有设置图1中的切换开关(SW)，姑且把没有设置切换开关的消弧柜称为 A型柜，而把设置了切换开关的消弧柜称为B型柜。
虽然A型柜只是比B型柜少了一个切换开关，但这一问题将是A型柜的致命缺陷。应该说，对于 单母线系统而言，由于只需使用一台消弧柜，这时选用A型柜是没有问题的。但对于需要使用多台消弧柜的多母线系统来说，选用A型柜将严重影响电网 的供电可靠性。比如，在母线制为单母线分段的双电源 6~35 kV电网中，通常两段母线并列运行 (即母 联开关闭合)。如果两段母线上各安装一台A型柜，当电网发生单相接地故障时，两台A型消弧柜都会动作，从而把两段母线的同一相分别接地。然而，当电网单相接地故障消除后，系统中仍然存在着两个分别由两台消弧柜造成的接地点，这会使两台消弧柜相互形成闭锁而无法复归，必然对电网的供电可靠性造成严重影响。
对B型消弧柜而言，如果把装置中的切换开关合上，则其功能与A型消弧柜完全相同。如果把切换 开关打开，当控制器检测到单相接地故障时仅仅会发出报警信号而不再使高压真空接触器动作合闸， 这时B型消弧柜不再具备消弧功能，而只相当于一台智能PT柜。显然，B型消弧柜可灵活应用于所有 6~35 kV电网中。只要使用得当，就不会象A型消弧柜那样出现各消弧柜相互闭锁而不能复归的情况。仍以母线制为单母线分段的双电源6~35 kV电网为例，两段母线上各安装一台B型柜，两段母线并列运行时，可把其中一台作为消弧装置使用(消弧 柜的切换开关合上)，而把另一台作为智能PT柜使用(消弧柜的切换开关打开)。当电网发生单相接地故障时，作为消弧装置用的B型柜动作，把一段母线的故障相接地，而作为智能柜用的B型柜仅发报警信号，当电网单相接地故障消除后，系统中只存在一个接地点，因而消弧柜能够实现复归，如果母联开关打开，则可把两台B型柜都作为消弧装置使用，这时，两段母线分别代表两个独立的系统，不会出现两台消弧柜相互闭锁的情况。
总之，在作6~35 kV电网设计时，如果使用消弧柜来抑制弧光过电压，消弧柜的正确选型非常重要，不当的选型会严重危害电网的安全运行及供电可靠性，在需要使用多台消弧柜的多母线系统中， 不能选用A型柜，而应选用B型柜 。