高压并联电容器的过电压及防护技术

  电网中装设高压并联电容器以改进功率因数,保卫运转电压,降低输变电摆设输送容量和低重线途损耗。但如运转电压过高,会危及摆设和安详运转。有多种要素惹起稳态电压升高,下面将举办阐述。

  ΔU为电压升高值(kV);Uzm为电容器安装未参加时母线电压(kV);Qc为接入母线的电容器总容量(Mvar);Sd为电容器安装装置处母线短途容量(MVA);UCG为电容器寻常任务电压。

  三相电容器回途大凡不存正在偶次谐波,因为电源变压器有一侧为三角形结线,三次谐波正在这个低阻抗线圈中轮回活动,不流入电网,只须电容器母线上没有谐波源,很少有三次谐波,电容器组参加运转后应测试一下以便验证。

  电容器组串联电抗器可息灭谐振、改进谐波电压、低重合闸涌流。电容器的拔取闭键是对占份量最大的5次谐波,设经串联电抗器后恰能消谐,即

  为了正在完全高次谐波涌现时,串联电抗器应足以消谐,使感抗值大于容抗值,可援用牢靠系数1.5,则XL=1.5×0.04X?C=0.06Xc。

  即K2=U?C/U=1.064U/U=1.064,电容器端子上电压逾越母线) 电容器组如不装串联电抗器,则谐波惹起电容器端子电压升高的系数为K3,估计式可从傅里叶级数得知,非正弦电压有用值估计如下:

  中性点不接地的星形结线电容器组因为三相电容不服均惹起中性点位移,使电压升高。为此应尽量缩幼差值,正在装置前,应抄写每台电容器电容量并编号,将其分成电容量差不大于5%的三个组。关于单星形或双星形的电容器组,每组如有两个臂,应使对应臂电容亲切相称。经详细操作能够做到三相电容差值幼于2%。此时

  (5) 并联电容器组正在运转进程中,因为电容器内部阻滞被熔断切除后,阻滞段中盈利的健康电容器端子所担当电压也将升高。设升高的系数为K5,可按下面阐述估计。

  电容器组无论采用三角形结线或星形结线,每相都能够由一段或多段电容器串联为相当的电压品级,各段又由若干台电容器并联,构成所需容量的电容器组。比方35 kV体例可用两段10.5 kV的电容器串联后,接成星形;66 kV体例可用两段19 kV的电容器或三段12.7 kV的电容器串联后接成星形。

  电容器应用台数应大于答应应用的最幼并联台数,最幼并联台数的估计公式见表1。分别安详系数K时,应幼于最大并联台数。每段中电容器最大并联台数M?max见表2。

  7 800 kvar电容器,采用中性点不服均电流偏护的中性点不接地双星形结线MN/[6MN-P.(6N-5)]=6×13×1/[6×13×1-1×(6×1-5)]=1.013(每组)。

  别的,体例电压的调治,可凭据须要投切电容器或用估计机限定有载调压变压器的分节开闭,因为操作时辰短,规程法则为1.15Ue。对轻负荷时电压升高,规程也另有法则,即不高出1.2~1.3Ue,此值高出过电偏护定值,能够自愿切除个别或通盘电容器。故轻负荷电压升高也不正在稳态过电压估计值内。

  K=K1.K2.K3.K4.K5=1.089×1.064×1×1.016×1.013=1.19

  稍微高出模范,为勉力低重三相电容差值,求得合乎规程,尽量拔取11 kV或12 kV替代10.5 kV,6.6 kV替代6.3 kV。

  开闭分闸进程中,会变成电弧重燃过电压。设开闭正在电压最大值,电流过零时电弧熄灭,电容器处于充电状况,五星体育体育网,其电压依旧正在体例电压的最高值。此时开闭触头间的电压,一侧为电容器电压,另一侧为电源电压,电源变为负的最大值时,触头间的电压为电源电压的2倍。假使开闭弹跳或分闸速率慢且灭弧功能欠好,开闭弧隙绝缘还原的速率低于还原电压增加的速率,则开闭弧隙将被击穿,这时变成电弧重燃,它的过电压可达额定值的4.5~5倍。

  只须电源不是排挤线途引入,偏护电容器的避雷器最好采用氧化锌避雷器。由于遍及阀型避雷器正在过电压值低于避雷器的放电电压时,报复过电压使电容器充电。直到过电压值到达避雷器的放电电压时,阀型避雷器的间隙被击穿,这时电容器将对避雷器放电。因为电容器与避雷器间阻抗很低,雷电流和电容器放电电流的归纳值很大,有能够损坏电容器和避雷器,故大凡避雷器不行满意电容器的恳求。目前多采器拥有残压低、通流大、时辰相应疾、能延续作为、寿命又长的氧化锌避雷器。

  参加电容器组发生的合闸过电压大凡不大于额定电压的2倍,没有分闸时大,按后者斟酌即能满意协同恳求。下面阐述避雷器的几种接线) 避雷器接正在相—地间,如图1所示,接法纯粹,应用率高,但某种状况下满意不了绝缘配合的恳求。比方电弧重燃发生高频电流,设A相重燃,A相电源经A相电容和中性点电容C?N接通变成振荡回途,涌现过电压。因为中性点电容远较主电容C为幼,则C?N阻抗大分压也大,过电压将涌现正在中性点电容C?N上,其值可达定值的4.5倍。为此须要正在中性点处筑设氧化锌避雷器。倘若产生一贯串地,接地相电容器将担当对地过电压值的2/3。比健康相上的电容器过电压高得多,高出过电压倍数不高出2倍的恳求。再者是两相偏护元件残压之和,起不到限度相间过电压的用意。

  图1避雷器相—地间接线) 避雷器接正在相—中—地间,如图2所示。其特征是偏护元件直接并接正在电容器极间,各相电容器过电压由各自并联的偏护避雷器来限度,偏护配合直接,不受其它要素影响。况且对串联电抗器上的过电压也能够起到限度用意。这种接线的两中性点的连绵线恳求对地绝缘,不然电容器组形成中性点接地体例。串联电抗接正在电容器与避雷器之间。

  〔2〕西南电力打算院编.并联电容器安装打算技艺规程[M].SDJ25-85.北京:水利电力出书社,1985