消弧線圈成套裝置自動(dòng)調(diào)諧原理的分析
    目前，已提出的自動(dòng)調(diào)諧原理大體上可分為六類：諧振法、相位移法、電容電流間接檢測(cè)法、附加電源法、模型法和注入信號(hào)法。下面詳細(xì)分析各種調(diào)諧原理。

　　諧振法
　　一個(gè)電網(wǎng)的不平衡度和阻尼率是一定的，所以由上式可以知道，UN的大小僅由脫諧度決定。當(dāng)v=0時(shí)，UN為大值，此時(shí)，接地電流為小，為純阻性電流。諧振法的原理就是通過調(diào)節(jié)消弧線圈的電感值，使UN達(dá)到大。該調(diào)節(jié)原理不用考慮電網(wǎng)的不平衡電壓是因?yàn)殡娋W(wǎng)對(duì)地電容不相等造成的。還是因?yàn)榻^緣泄漏電阻不相等造成的，也不用考慮相位關(guān)系?！?br/>　　

    相位角法
　　這一方法是在一相附加一小電容，通過測(cè)量UN和附加電容相的相位來判斷系統(tǒng)的補(bǔ)償狀態(tài)，
　　相位法原理存在的問題是，在計(jì)算KC時(shí)，我們假設(shè)了CA=CB=CC=C，而實(shí)際情況并不一定是這樣，況且在運(yùn)行過程中切除或投入部分線路時(shí)，更增加了三相對(duì)地電容的不對(duì)稱性，使KC的值不再是標(biāo)量，從而造成θi值的難以確定。同樣的道理，三相電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻不對(duì)稱也會(huì)影響KC，進(jìn)而影響θi的大小。這樣就加大了檢測(cè)的難度，且每個(gè)電網(wǎng)的情況都不一樣

    電容電流間接檢測(cè)法
　　該方法的基本思想是通過改變消弧線圈的電感值，造成其兩端電壓發(fā)生變化，同時(shí)消弧線圈中的電流隨之改變，然后檢測(cè)電壓和電流值以及相應(yīng)的相角差，間接計(jì)算出系統(tǒng)單相接地電容電流或系統(tǒng)對(duì)地電容，據(jù)此調(diào)諧消弧線圈。
　?。?）忽略電網(wǎng)阻尼率時(shí)的計(jì)算方法
　　測(cè)得兩次中性點(diǎn)電壓后，就可以求得電網(wǎng)三相對(duì)地總電容和消弧線圈脫諧度。實(shí)際應(yīng)用中，由于這種方法忽略了電網(wǎng)阻尼率以及UN1和UN2測(cè)量的不同時(shí)性，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性較差。
　?。?）利用消弧線圈兩分接頭對(duì)應(yīng)的零序電流相對(duì)相位差的計(jì)算方法。該算法忽略了電網(wǎng)的阻尼率，使用時(shí)要注意使用條件，同時(shí)，由于算法中用到各分接頭的電抗值，所以要考慮消弧線圈在端電壓很小時(shí)的非線性失真問題。

    模型法
    電網(wǎng)電容電流由接入的線路總長(zhǎng)度而確定，因此可以用合閘線路斷路器的多少來計(jì)算電容電流。設(shè)電網(wǎng)共有n條線路，在模型上每一條線路相當(dāng)于一個(gè)電阻，在這一電阻兩端并聯(lián)著與該線路斷路器觸頭一致的觸點(diǎn)，若線路接入，則電阻被短路。圖3中左邊的電阻串為電網(wǎng)中線路的模型，右邊的電阻串為消弧線圈的模型。線路投入愈多，被短路的電阻愈多，因此經(jīng)左邊電阻串流到底部電阻Rb的電流越大在其上面的壓降即為微分放大器的一個(gè)輸入信號(hào)。微分放大器的另一個(gè)輸入信號(hào)是消弧線圈模擬電阻串底部電阻R*b的電壓降。若兩信號(hào)差得多，放大后的電壓大于繼電器KA的動(dòng)作電壓就需要調(diào)整消弧線圈電感。否則，說明調(diào)諧度在允許范圍內(nèi)。這種方法的調(diào)節(jié)精度取決于線路模型及消弧線圈模型的精度。由于電網(wǎng)中某些線路的電容可能改變，即使電容不改變，測(cè)定其對(duì)地電容也很煩瑣，另外系統(tǒng)的電容電流還受到其它電器設(shè)備的影響，所以建立線路模型不僅非常困難，而且在某些情況下不可能做得準(zhǔn)確。

    附加電源法
　　中性點(diǎn)附加電源法是在中性點(diǎn)的消弧線圈上附加一個(gè)信號(hào)源，用于附加信號(hào)源的變壓器串聯(lián)或并接在系統(tǒng)零序回路中，相當(dāng)于一個(gè)阻抗變換器，它反映了系統(tǒng)的零序回路阻抗的狀況。因此，檢測(cè)附加電壓與電流之間的相位關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)諧。附加電源法的調(diào)節(jié)原理如圖4所示。從圖4可以看出，附加電源大容量開關(guān)，消弧柜會(huì)在消弧線圈上感應(yīng)一個(gè)電壓大容量開關(guān)，消弧柜，該電壓實(shí)際上就相當(dāng)于一個(gè)零序電壓。忽略消弧線圈原、副邊漏電抗，其等效電路如圖5所示。
　　相位前于大容量開關(guān)，消弧柜的相位，消弧線圈處于欠補(bǔ)償工作狀態(tài)。只要檢測(cè)大容量開關(guān)，消弧柜的相位關(guān)系，調(diào)節(jié)消弧線圈的電感值并使兩者的相位差足夠小，就可以實(shí)現(xiàn)消弧線圈的電感電流對(duì)電網(wǎng)電容電流的自動(dòng)跟蹤。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流就很小。

　　注入信號(hào)法
　　小電流接地系統(tǒng)的電容電流測(cè)量及消弧線圈自動(dòng)跟蹤調(diào)整是在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行的，此時(shí)中性點(diǎn)位移電壓較低，采用從消弧線圈上的零序電壓互感器注入變頻電流信號(hào)，測(cè)量系統(tǒng)電容電流。則系統(tǒng)單相金屬性接地故障時(shí)的電容電流為：式中ω為系統(tǒng)角頻率；U為系統(tǒng)相電壓。此時(shí)的脫諧度為：可以直接通過系統(tǒng)諧振頻率計(jì)算脫諧度。這種方法的調(diào)節(jié)精度取決于變頻信號(hào)源的精度，這種變頻信號(hào)源實(shí)際做起來是有一定的難度的。