配电系统发生弧光接地故障的概率高、危害大,随着城市配电网中大量采用电缆线路,传统中性点谐振接地方式已难以满足消弧要求,而开关型消弧柜具有消弧彻底、运维简单等优点,可适用于多种线路条件的配电网,但是传统消弧柜在应用中还存在装置响应时间长,装置动作易引起PT铁磁谐振等问题。快速开关型消弧技术是在消弧柜的基础上,利用快速开关提高装置响应速度,并利用消谐装置消除PT铁磁谐振。本文旨在研究该技术中快速开关动作与单相接地故障判别、选相及选线模块的配合问题,提出合理有效的技术实现方案和流程。首先,研究了中性点不接地配电网中可能引起零序参量变化的故障类型和机理,这是进行单相接地故障判别、选相和选线的理论依据;同时对电压型消弧方式原理以及基于电磁斥力机构的快速开关原理进行了研究,这二者是实现快速彻底消弧的关键。然后,对快速开关型消弧技术的实现方案和流程进行研究,提出利用中性点电压升高判断单相接地故障,而对中性点电压升高不明显的高阻接地故障则利用线路零序电流突变来判别;通过在PT一次侧中性点安装热敏电阻消谐器来实现快速消谐。故障选相的依据是故障后三相电压幅值的变化,在不同的过渡电阻范围采用不同的选相判据。发生接地故障的线路零序电流方向与非故障线路相反,且幅值较大,而且快速开关合闸后故障线路零序电流方向发生变化,非故障线路不变,将开关动作前后零序电流的特征结合可以完成准确率较高的故障选线。将上述流程与快速开关动作相配合,在发生单相接地故障时控制故障相快速开关迅速合闸转移故障,然后在弧光接地故障消除后将开关断开,系统就能恢复正常运行;如果故障发生在电缆线路上或者发生的是永久性接地故障,针对性的制定动作策略,以保证将故障对系统的危害降到最低。最后,利用EMTP/ATP对快速开关型消弧技术原理及故障判别、选相和选线流程进行仿真分析,通过分析特征量的变化验证了实现方案和流程的合理性,并且对细节进行了完善。同时,对快速开关型消弧装置样机进行运行性能测试试验,试验结果说明装置在金属性、弧光和小电阻接地故障情况下均能可靠动作,而且动作时间能够控制在20ms左右,消除了弧光接地过电压对设备和线路绝缘的破坏,同时降低了其他类型接地故障对系统的危害,在城市配电网中有较大的优越性。