ZDXH消弧消諧及過壓保護裝置適用于3-35KV中性點非直接接地系統(tǒng)，主要用來限制系統(tǒng)運行中發(fā)生的各種相地及相間過電壓（如：大氣過電壓、單相間歇性弧光接地過電壓、鐵磁諧振過電壓等），特別是消除了單相間歇性弧光接地過電壓，有效地保護電氣設備不受過電壓的危害，提高了電力系統(tǒng)運行的安全性和供電的可靠性。
我國現行的3-35KV電力系統(tǒng)大多采用中性點非直接接地方式，為了提高供電的可靠性，電力規(guī)程中規(guī)定此類系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時仍可繼續(xù)運行2小時，而單相接地一般有兩種形式：第一種為金屬性單相接地，其非故障相電壓升高√3倍；第二種是單相間歇性弧光性接地，其過電壓幅值可高達正常運行相電壓的3.5倍。然而運行經驗證明，當這類電網發(fā)展到一定規(guī)模時，內部過電壓，特別是電網發(fā)生單相間歇性弧光接地時產生的弧光接地過電壓及特殊條件下產生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網設備安全運行的一大威脅，其中以單相弧光接地過電壓較為嚴重。
目前國外（國內有少數地區(qū)開始使用）對此類電網采取中性點經小電阻接地的設計及運行方式，但這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時利用人為增加短路電流使斷路器速斷動作，直接將故障接地線路切除的方法，不能分辨出是金屬性接地或弧光接地，擴大了故障點的電流燒熾。并且在斷路器固有動作時間內的過電壓無法有效限制。造成長時間、大面積的停電，從發(fā)展方面來講，是很不經濟的。
規(guī)程規(guī)定，當中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，允許繼續(xù)運行兩個小時，如經上級有關部門批準，還可以延長運行時間。但規(guī)程對于“單相接地故障”概念未做明確界定。如果單相接地故障為金屬性直接接地，則故障相的對地電壓降為零，其余兩健全相的對地電壓升高至線電壓，前面已指出，這類電網中的電氣設備在正常情況下都應能承受這種過壓而不損壞。但是，如果單相接地故障為弧光接地，則其過電壓的較高值可達3.5倍正常運行相電壓的峰值，這樣高的過電壓如果數小時作用于電網，勢必造成電氣設備內絕緣的積累性損傷，特別是在健全相的外絕緣薄弱點造成對地擊穿進而引發(fā)成相間短路的重大事故。
隨著我國對城市及農村電網大規(guī)模的技術改造，城市IOKV配電網必將向電纜化發(fā)展，城鄉(xiāng)結合部及農村35KV,IOKV電網是進一步擴大，為了解決這類電網弧光接地產生長時間過電壓的問題，國內普遍采用消弧線圈補償或自動跟蹤補償式的消弧線圈接地方式，沒有超出中性點加裝消弧線圈的范疇。由于電網運行方式的多樣化及弧光接地點的隨機性，消弧線圈要對電容電流進行有效補償確有難度，且用正弦波的電感電流去抵消非正弦波的電弧電流時，高頻分量部分無法抵消。同時，消弧線圈結構復雜，運行可靠性差，投資大。
隨著城鄉(xiāng)電網的發(fā)展以及生產、生活對供電可靠性要求越來越高，每次絕緣事故造成的危害及波及面勢必增加，消弧消諧及過電壓保護裝置就是針對這種情況而研制開發(fā)的。它是利用目前已成熟的過電壓保護裝置ZDXH微機控制技術及相應的接地斷路器等組成一套自動系統(tǒng)，將非直接接地電網相對地及相與相之間的過電壓（無論何種類型的過電壓）限制到略大于正常運行線電壓的水平，使這類電網既保持了原非直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點，又將各種類型的過電壓限制到盡可能低的水平，徹底解決各種過壓對設備及運行安全的威脅，提高這類電網供電的可靠性。
一、裝置的主要組成及其功能
本裝置的原理如圖所示，其主要以下五部分組成：
1．大能容ZnO非線性元件組成的過電壓保護器ZDB
ZDB是一種特殊的高能容的氧化鋅過電壓保護器，與一般的氧化鋅避雷器（(MOA）結構不同，主要具有以下優(yōu)點：
a.ZDB過電壓保護器采用大能容Zn0非線性電阻和十字放電間隙相結合的結構，使兩者互為保護，放電間隙使Zn。非線性電阻的荷電率為零，Zn0非線性電阻不會老化；Zn0非線性電阻又使放電間隙動作后無截波，無續(xù)流，放電間隙不再承擔滅弧任務，使用壽命長。
b.ZDB過電壓保護器的電壓沖擊系數為1，各種電壓波形下放電電壓值相等，不受過電壓波形的影響。過電壓保護值準確，保護性能優(yōu)良。
c.ZDB過電壓保護器可將相間過電壓大大降低。與常規(guī)避雷器相比，相間過電壓降低了60-70%，保護的可靠性大為提高。
ZDB過電壓保護器是本裝置中限制各類過電壓的第一器件，在接觸器JZ末動作之前將電壓限制在安全范圍之下。
2．可分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，其三相分體，各相一端分別接至母線，另一端直接接地正常運行時JZ均處于斷開狀態(tài)當有弧光接地時JZ受ZK控制而動作閉合，各相之間閉鎖，當其中任一相閉合使該相母線接地后，其他兩相中的任何一相絕對不會動作閉合。JZ的作用是，當系統(tǒng)發(fā)生弧光接地過電壓時，使其由不穩(wěn)定的過電壓很高的弧光接地轉變成該相穩(wěn)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置CEP，是本技術的核心部件。
它根據信號轉換器PT提供UaoUboUcoU△的信號來判定接地故障發(fā)生的相別及接地屬性，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置的后備保護器件。
具有以下特殊功能：
a.開斷容量大，可達63KA;
b.開斷迅速，開斷時間小于0.3mS;
c．限流效果好，可使故障電流小于短路電流的20%.
5．帶有信號轉換的電壓互感器（PT)
信號轉換器可將高壓的三相電壓信號轉換成可供ZK處理的三相電壓信號及中性點信號。
二、裝置的基本原理
本裝置的原理見下圖
當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，信號轉換器PT產生的中性點信號U△將由低電平變成高電平，ZK接到U△變化的高電平信號后啟動中斷，ZK對Uao,Ubo,Uc。三相信號進行計算處理，判斷相別接地屬性，根據接地屬性ZK作出如下處理：
1．如果接地故障是穩(wěn)定的金屬性直接接地，則ZK僅發(fā)出故障相別的指示信號。ZK與微機選線保護聯(lián)絡，由微機選線保護處理解決。（本公司生產的微機選線保護配有相應的通迅接口或繼電器接口。）
2．如果接地保障是不穩(wěn)定的間歇性弧光接地，則判定接地的相別，同時發(fā)出指令使JZ中對應的一相接地。這時，系統(tǒng)由不穩(wěn)定的弧光接地轉變成該相穩(wěn)定的金屬性直接接地，故障相的對地電壓降為零，原接地故障點的弧光消失，其他兩相的對地電壓升高至線電壓。這種狀態(tài)是現行規(guī)程所允許的。
3.JZ之一動作接地之后，經過一段時間ZK令接地的JZ斷開一次，若JZ斷開后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(tǒng)恢復正常運行，ZK退回原始狀態(tài)。若JZ斷開后再次出現弧光接地故障，則ZK認定這一故障為永久性的弧光接地，此時再次指令相應的JZ閉合，ZK將按照預先設定的程序發(fā)出警告信號，告知值班人員故障發(fā)生的相別。ZK與微機選線保護聯(lián)絡，選線保護進行選線處理。在JZ斷開接地點的過程中出現的短暫的過電壓，由ZDB進行限制。
4.JZ第二次（連續(xù)的同一相）閉合接地后不再分開，只有當故障線路自動或者人工切除后，由中控室或當地給ZK發(fā)送復位指令，ZK收到復位指令后，讓JZ斷開，系統(tǒng)恢復正常。
本裝置還加裝了高壓限流熔斷器，以防止誤操作或相位信號錯誤起的相間短路
三、裝置的優(yōu)點
當不接地系統(tǒng)加裝本裝置后：
1．各類相對地及相與相之間的過電壓均被限制到較低的電壓水平，原來由此引發(fā)的絕緣事故將大為減少；
2．原作用時間較長、對系統(tǒng)設備及運行安全威脅較大的弧光接地過電壓，其作用在母線上的電壓值將被限制，同時隨著故障相母線的直接接地而消失；
3．原本可能引發(fā)的鐵磁諧振過電壓，由于母線過電壓被限制在較低的水平而不再發(fā)
生；
4．原來設計規(guī)范要求應裝設消弧線圈的系統(tǒng)，可以不再裝設，而且其限制過電壓的功能將比裝設消弧線圈更好、更完善；
5．由裝置的工作原理可知，其限制過電壓的機理與電網對地電容電流的大小無關，因而其保護性能不隨電網運行方式的改變而變化，大網小網均能使用，電網的擴大也無影響；
6．裝置設備體積小，安裝、調試方便，既適用于變電站，同樣適用于發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)；既適用于新建電站，也適用于老電站的改造；
7．價格低廉，相對消弧線圈系統(tǒng)而言，性能價格比高。
四、裝置的型號及參數
1、裝置型號：ZDXH
2、額定電壓：361035KV
3、額定電流：10162031.55063100A
