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良功率因数,撑持运转电压,普及输变电开发输送容量和下降线道损耗。但如运转电压过高,会危及开发和安详运转。有多种身分惹起稳态电压升高,下面将举行阐明。

  ΔU为电压升高值(kV);Uzm为电容器装配未进入时母线电压(kV);Qc为接入母线的电容器总容量(Mvar);Sd为电容器装配装配处母线短道容量(MVA);UCG为电容器寻常劳动电压。

  三相电容器回道通常不存正在偶次谐波,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滚动,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,电容器组进入运转后应测试一下以便验证。

  电容器组串联电抗器可排除谐振、改良谐波电压、下降合闸涌流。电容器的采取重假使对占份量最大的5次谐波,设经串联电抗器后恰能消谐,即

  为了正在统统高次谐波浮现时,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,电容器端子上电压突出母线) 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,揣度式可从傅里叶级数得知,非正弦电压有用值揣度如下:

  中性点不接地的星形结线电容器组因为三相电容不均衡惹起中性点位移,使电压升高。为此应尽量缩幼差值,正在装配前,应缮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。对待单星形或双星形的电容器组,每组如有两个臂,应使对应臂电容逼近相当。经详尽操作可能做到三相电容差值幼于2%。此时

  (5) 并联电容器组正在运转经过中,因为电容器内部阻滞被熔断切除后,阻滞段中盈余的健康电容器端子所接受电压也将升高。设升高的系数为K5,可按下面阐明揣度。

  电容器组无论采用三角形结线或星形结线,每相都可能由一段或多段电容器串联为相当的电压等第,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体系可用两段10.5 kV的电容器串联后,接成星形;66 kV体系可用两段19 kV的电容器或三段12.7 kV的电容器串联后接成星形。

  电容器操纵台数应大于首肯操纵的最幼并联台数,最幼并联台数的揣度公式见表1。差异安详系数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,采用中性点不均衡电流珍爱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)。

  另表,体系电压的调动,可凭据须要投切电容器或用揣度机职掌有载调压变压器的分节开合,因为操作时候短,规程规矩为1.15Ue。五星体育体育网,对轻负荷时电压升高,规程也另有规矩,即不突出1.2~1.3Ue,此值突出过电珍爱定值,可能主动切除一面或整个电容器。故轻负荷电压升高也不正在稳态过电压揣度值内。

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

  稍微突出模范,为致力下降三相电容差值,求得合乎规程,尽量采取11 kV或12 kV庖代10.5 kV,6.6 kV庖代6.3 kV。

  开合分闸经过中,会酿成电弧重燃过电压。设开合正在电压最大值,电流过零时电弧熄灭,电容器处于充电状况,其电压维系正在体系电压的最高值。此时开合触头间的电压,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。假使开合弹跳或分闸速率慢且灭弧机能欠好,开合弧隙绝缘克复的速率低于克复电压增进的速率,则开合弧隙将被击穿,这时酿成电弧重燃,它的过电压可达额定值的4.5~5倍。

  只须电源不是排挤线道引入,珍爱电容器的避雷器最好采用氧化锌避雷器。由于一般阀型避雷器正在过电压值低于避雷器的放电电压时,进攻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,有或许损坏电容器和避雷器,故通常避雷器不行知足电容器的条件。目前多采器拥有残压低、通流大、时候呼应速、能连接办脚、寿命又长的氧化锌避雷器。

  进入电容器组形成的合闸过电压通常不大于额定电压的2倍,没有分闸时大,按后者研讨即能知足合伙条件。下面阐明避雷器的几种接线) 避雷器接正在相—地间,如图1所示,接法容易,操纵率高,但某种状况下知足不了绝缘配合的条件。比方电弧重燃形成高频电流,设A相重燃,A相电源经A相电容和中性点电容C?N接通酿成振荡回道,浮现过电压。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,过电压将浮现正在中性点电容C?N上,其值可达定值的4.5倍。为此须要正在中性点处摆设氧化锌避雷器。即使爆发一毗邻地,接地相电容器将接受对地过电压值的2/3。比健康相上的电容器过电压高得多,突出过电压倍数不突出2倍的条件。再者是两相珍爱元件残压之和,起不到束缚相间过电压的效率。

  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。其特性是珍爱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珍爱避雷器来束缚,珍爱配合直接,不受其它身分影响。并且对串联电抗器上的过电压也可能起到束缚效率。这种接线的两中性点的毗邻线条件对地绝缘,不然电容器组造成中性点接地体系。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.并联电容器装配打算身手规程[M].SDJ25-85.北京:水利电力出书社,1985