消弧線圈的原理接線如圖所示。它一般經(jīng)隔離開關(guān)接于規(guī)定的變壓器的中性點(diǎn)與地之間，并裝有電壓互感器和電流互感器，互感器的二次側(cè)裝有電壓表和電流表，分別用來(lái)測(cè)量系統(tǒng)單相接地時(shí)消弧線圈的端電壓和補(bǔ)償電流。電壓互感器二次側(cè)還裝有電壓繼電器，當(dāng)有故障時(shí)，電壓繼電器動(dòng)作，起動(dòng)中間繼電器，一方面使中央預(yù)告信號(hào)動(dòng)作，另一方面使消弧線圈屏上的信號(hào)燈亮。為了防止過(guò)電壓損壞消弧線圈，在消弧線圈旁還接有避雷器。
圖 消弧線圈原理接線
因?yàn)橄到y(tǒng)中容性電流的大小隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而變化，消弧線圈的補(bǔ)償電流也應(yīng)隨系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而作相應(yīng)的調(diào)整。過(guò)去消弧線圈是靠調(diào)節(jié)線圈的分接頭改變其電感的大小，從而改變流過(guò)故障點(diǎn)的電流。要改變分接頭，必須先讓消弧線圈退出運(yùn)行，然后或者根據(jù)人們的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，或者根據(jù)實(shí)測(cè)電網(wǎng)對(duì)地的電容電流的數(shù)值，來(lái)確定其匝數(shù)的多少，很不方便，不能適應(yīng)電流頻繁變化的需要。因此，近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外相繼研制出了能夠自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€圈。
中性點(diǎn)是指發(fā)電機(jī)和變壓器的三相繞組星形接線時(shí)的公共連接點(diǎn)。中性點(diǎn)的接地方式對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有多方面的影響，它涉及供電的可靠性、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、短路電流的大小、接地保護(hù)方式、過(guò)電壓的高低和對(duì)通信的干擾等諸多方面的問(wèn)題。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式主要有兩大類，即中性點(diǎn)接地和中性點(diǎn)不接地。在我國(guó)60kv及以下的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)是不接地的，稱為小電流接地系統(tǒng)；110kv及以上的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地，稱為大電流接地系統(tǒng)。
電力系統(tǒng)中的事故以單相接地故障的概率最大。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí)，非接地相的對(duì)地電壓將上升為線電壓，中性點(diǎn)電壓將升高為相電壓?？紤]到三相線路、電纜、配電裝置等的對(duì)地電容，故障點(diǎn)的電流為非故障相容性電流之和，此接地電流的大小與系統(tǒng)電壓、線路長(zhǎng)度等有關(guān)。若這一電流達(dá)到一定數(shù)值，將形成間歇電弧或穩(wěn)定電弧。穩(wěn)定電弧可能燒毀設(shè)備，或者從單相接地電弧擴(kuò)大為兩相或三相弧光短路。周期性地熄滅和重燃的間歇性電弧，將引起電磁能的強(qiáng)烈振蕩，產(chǎn)生間歇性電弧接地過(guò)電壓，危及網(wǎng)絡(luò)中的絕緣薄弱環(huán)節(jié)，甚至可能造成擊穿。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的接地電容電流超過(guò)允許值時(shí)，為了減小接地點(diǎn)的電容電流，形成故障點(diǎn)自行熄弧的條件，避免穩(wěn)定性電弧和間隙性電弧帶來(lái)的危害，可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式。
消弧線圈有以下三種補(bǔ)償方式：
(1)全補(bǔ)償。全補(bǔ)償方式下，消弧線圈的電感電流等于接地點(diǎn)的電容電流，接地點(diǎn)的接地電流為零。從滅弧的角度來(lái)說(shuō)，全補(bǔ)償最好，但從電工理論的原理可知，此時(shí)正好滿足串聯(lián)諧振條件。當(dāng)系統(tǒng)因操作等原因使三相系統(tǒng)平衡被破壞時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地將出現(xiàn)一個(gè)電壓偏移，而且即使在正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)的電位也不會(huì)一直為零，則在中性點(diǎn)電位的作用下就可能發(fā)生串聯(lián)諧振，使中性點(diǎn)和各相對(duì)地產(chǎn)生一個(gè)很高的過(guò)電壓，危及電網(wǎng)絕緣。因此不能采用全補(bǔ)償方式。
(2)過(guò)補(bǔ)償。過(guò)補(bǔ)償方式下，消弧線圈的電感電流大于接地點(diǎn)的電容電流，接地點(diǎn)流過(guò)較小的感性電流。這種方式可以避免串聯(lián)諧振過(guò)電壓，同時(shí)保留了系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的裕度。電網(wǎng)大都采用此種補(bǔ)償方式。
(3)欠補(bǔ)償。欠補(bǔ)償方式下，消弧線圈的電感電流小于接地點(diǎn)的電容電流，接地點(diǎn)流有未被補(bǔ)償?shù)妮^小的容性電流。在欠補(bǔ)償?shù)那闆r下，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)，例如電網(wǎng)有一條線路跳閘（此時(shí)對(duì)地電容相應(yīng)減小）時(shí)，或當(dāng)線路非全相運(yùn)行（此時(shí)電網(wǎng)一相或兩相對(duì)地電容減小）時(shí)，或頻率降低時(shí)，或中性點(diǎn)電位偶然升高，使消弧線圈飽和而導(dǎo)致電感值自動(dòng)變小時(shí)，仍然存在發(fā)生諧振的可能性，所以一般情況下不采用欠補(bǔ)償方式，只有在消弧線圈容量不足，不能滿足過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行要求時(shí)，才采用欠補(bǔ)償運(yùn)行方式，且操作必須遵守有關(guān)的規(guī)定。
消弧線圈的安裝地點(diǎn)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況來(lái)決定，但要保證電網(wǎng)在任何運(yùn)行方式下，斷開一、兩條線路時(shí)，大部分電網(wǎng)不致失去補(bǔ)償，所以不應(yīng)將多臺(tái)消弧線圈集中安裝在電網(wǎng)的一個(gè)地方。