小電流接地系統(tǒng)中通常需要加裝消弧線圈，其目的在于確保單相接地故障時，消弧線圈能夠補償流經(jīng)故障點的電容電流，從而降低故障點出現(xiàn)電弧的可能性。

消弧線圈在加裝自動調(diào)諧裝置后，強化了補償跟隨與補償精度兩方面的功能。自動調(diào)諧裝置會根據(jù)系統(tǒng)電容電流大小，自動調(diào)節(jié)消弧線圈檔位，從而確保檔位電流與電容電流相匹配；同時裝置會按照預先設(shè)定的調(diào)諧指標，選取能夠達到最優(yōu)調(diào)諧效果的檔位。

自動調(diào)諧指標如下：

殘流

定義：電容電流與電感電流之差:IC-IL

國網(wǎng)公司在《變電運維管理規(guī)定~消弧線圈運維細則》中指出，安裝自動調(diào)諧裝置的消弧線圈，正常運行條件下，殘流應在10A以內(nèi)。

規(guī)定10A的目的在于，考慮到發(fā)生間歇性弧光接地的可能性，盡量減少單相接地故障時，流經(jīng)故障點的電流數(shù)值（補償后的電流）。

同時，值得注意的是，此處的殘流特指過補償狀態(tài)下（電感電流大于電容電流）的數(shù)值。即，調(diào)諧裝置既要保證系統(tǒng)處于過補償狀態(tài)，也要保證過補償?shù)某潭炔荒苓^大。

脫諧度

定義：電容電流與電感電流的差值與電容電流之比:(IC-IL)/IC。

同樣地，國網(wǎng)公司在《變電運維管理規(guī)定~消弧線圈運維細則》中規(guī)定，安裝自動調(diào)諧裝置的消弧線圈，正常運行條件下，脫諧度應在5%~20%。

從脫諧度的取值范圍可以看出，該指標整定時有兩點考慮：

1）脫諧度不宜過小。脫諧度表征系統(tǒng)偏離諧振狀態(tài)的程度。此處諧振特指消弧線圈與系統(tǒng)對地電容之間的串聯(lián)諧振，該諧振會帶來中性點過電壓；因此過小的脫諧度增大系統(tǒng)發(fā)生串聯(lián)諧振的風險。

2）脫諧度不宜過大。與根據(jù)殘流整定原理類似，在脫諧度過大，補償程度過深時，瞬時單相接地故障后，電弧熄滅速度與系統(tǒng)電壓恢復速度較慢，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

自動調(diào)諧裝置運行界面

如圖所示，調(diào)諧指標：

殘流= 電容電流 - 檔位電流= -6.4A（過補償）；

脫諧度=(電容電流 - 檔位電流)/ 電容電流= -7.81%（滿足要求）。

從脫諧度的整定范圍可以看出，自動調(diào)諧裝置的控制目標存在一個矛盾點：既要保證故障后電壓恢復的速度，又要阻止諧振過電壓導致中性點絕緣損壞。因此，通常情況下，采用串聯(lián)阻尼電阻箱的方式來保護中性點絕緣。

示意圖如下：

系統(tǒng)正常運行情況示意圖

設(shè)系統(tǒng)不平衡電壓為E0，發(fā)生串聯(lián)諧振時，由圖中電路結(jié)構(gòu)可以得到：

回路總阻抗Z= R+ j(XL-XC)=R(純阻性)；

回路電流I= E0 / R ；

中性點位移電壓U0=UL+ UR=(jXL + R)*I =(1+jXL/R)*E0；

由此可知，通過改變阻尼電阻箱的阻值，可以改變中性點位移電壓U0的大小。從而在消弧線圈接近于諧振點運行時（脫諧度較?。?，仍然能夠保證中性點位移電壓小于相電壓的15%；進而令系統(tǒng)能夠充分利用串聯(lián)諧振，縮小脫諧度，減少殘流數(shù)值，令系統(tǒng)發(fā)生瞬時單相接地故障后，故障相電壓能夠快速恢復。

當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，示意圖如下：

系統(tǒng)單相接地情況示意圖

由圖可知，系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，消弧線圈與系統(tǒng)對地電容由串聯(lián)關(guān)系變?yōu)椴⒙?lián)關(guān)系。此時，在考慮并聯(lián)諧振的前提下，可以得到：

回路總阻抗Z=L /(R*C)（純阻性）；

回路電流I= E0 / Z= E0*(R*C)/ L ；

由此可知，理想情況下，電阻箱阻值越大，越不利于熄弧。

因此，在發(fā)生單相接地故障后，中性點電壓升高，電流增大。當大于設(shè)定值后，裝置會自動將阻尼電阻箱短接，保證滅弧速度；故障消失后，阻尼電阻箱恢復運行。