高壓并聯(lián)電容器精選(九篇)
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第1篇：高壓并聯(lián)電容器范文
關(guān)鍵詞：高壓電網(wǎng)；并聯(lián)電容器裝置；保護(hù)整定；繼電保護(hù)方式；專用保護(hù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：TM53 文章編號(hào)：1009-2374（2016）16-0073-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.035
對(duì)于當(dāng)前高壓電網(wǎng)來說，主要運(yùn)用的無功補(bǔ)償裝置便是并聯(lián)電容器，無論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，九成以上電力系統(tǒng)都運(yùn)用的是這種裝置。隨著市場(chǎng)需求的不斷增加，相關(guān)設(shè)備的需求量也在日益增大，對(duì)電容器的科學(xué)保護(hù)與整定計(jì)算也顯得愈發(fā)重要。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)階段很多電網(wǎng)存在安全性不高、靈敏度較差的實(shí)際保護(hù)問題，相應(yīng)的電容器事故也時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起火災(zāi)或爆裂，不僅造成電網(wǎng)無法正常運(yùn)行，還會(huì)危及社會(huì)安全。因此找到一種專用的保護(hù)方式，是確保高壓并聯(lián)電容器穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
1 繼電保護(hù)方式
在我國(guó)當(dāng)前頒布的相關(guān)文件中，繼電保護(hù)是需要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)部分，屬于安全Ⅰ區(qū)，需要通過專用通道來實(shí)現(xiàn)對(duì)其的有效控制?，F(xiàn)階段，我國(guó)主要運(yùn)用的保護(hù)方式主要有四種：第一，開口三角電壓保護(hù)；第二，橋式差電流保護(hù)；第三，相電壓差動(dòng)保護(hù)；第四，中點(diǎn)性電流保護(hù)。一旦電容器在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，上述常規(guī)保護(hù)雖然能夠起到一定的保護(hù)作用，但如果已經(jīng)超出了既定的保護(hù)閾值，上述保護(hù)便無法實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的及時(shí)預(yù)警，也無法確定產(chǎn)生故障的位置，從而給故障處理帶來困難。另外，上述常規(guī)保護(hù)所使用的電壓檢測(cè)信號(hào)，是以放電線圈為基礎(chǔ)，通過二次側(cè)電纜來連接相應(yīng)保護(hù)裝置的，在這個(gè)過程中，放電線圈所面臨的電壓較高，而且容量大、串段多，很容易在運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致放電線圈損壞。
2 新型專用保護(hù)
針對(duì)高壓并聯(lián)電容器的實(shí)際情況，其放電線圈需要面對(duì)比較惡劣的工作環(huán)境，因此相關(guān)研究人員嘗試將無線傳輸技術(shù)應(yīng)用到放電線圈中，研制出了一種新型放電線圈，能夠充分滿足當(dāng)前市場(chǎng)的實(shí)際需求。也就是說，在實(shí)際運(yùn)行過程中，通過無線傳輸所傳輸?shù)男畔ⅲ荒芙尤氲舰駞^(qū)中。
2.1 相關(guān)原理
該保護(hù)方案在數(shù)據(jù)傳輸過程中，主要由以下三部分完成：
2.1.1 傳感器。這一部分主要包括電流傳感器與放電線圈，在一臺(tái)電容器中，需要裝置一部電流傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備中電流的監(jiān)測(cè)，與此同時(shí)，還要將其與放電線圈并聯(lián)起來，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備中電壓的監(jiān)測(cè)。在運(yùn)行過程中，傳感器需要通過無線傳輸方式，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶喜卧校麄€(gè)傳輸不僅不用外接電源，而且不需要布線，大大簡(jiǎn)化了安裝過程，也解決了二次懸浮電位這一傳統(tǒng)保護(hù)中的實(shí)際問題。
2.1.2 合并單元。這一部分主要是運(yùn)用有線方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)模撗b置可以通過電容器產(chǎn)生的一些變化對(duì)電容器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而做到及時(shí)預(yù)警，一旦遇到異常情況，也能夠及時(shí)采取開關(guān)動(dòng)作。
2.1.3 保護(hù)裝置。這一部分是整個(gè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，這一部分所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)際上是不納入到繼電保護(hù)系統(tǒng)中的，而是以專用保護(hù)為基礎(chǔ)來完成相關(guān)保護(hù)動(dòng)作的。這樣一來，不僅可以通過無線方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，而且與國(guó)家頒布的相關(guān)規(guī)范相符。
2.2 結(jié)構(gòu)功能
對(duì)于整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)來說，專用保護(hù)裝置是最核心的一個(gè)部分，在運(yùn)行過程中，其主要用于對(duì)合并單元所發(fā)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，同時(shí)完成對(duì)數(shù)據(jù)的判斷與處理，與此同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與生成報(bào)表等一系列功能。具體的模塊功能包括：
2.2.1 數(shù)據(jù)接口，用于數(shù)據(jù)的接收，并向另外兩個(gè)部分發(fā)出指令。
2.2.2 管理軟件，用于向合并單元傳輸信息，在運(yùn)行過程中，還需要將發(fā)生變化的信息傳送到合并單元中。
2.2.3 數(shù)據(jù)處理，處理電壓差、電容差以及不平
衡度。
2.2.4 保護(hù)預(yù)警，以設(shè)定閾值為基礎(chǔ)，對(duì)事故進(jìn)行有針對(duì)性的處理。
2.2.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示，將所得到的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到系統(tǒng)中，而顯示界面能夠?qū)⒃O(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的信息顯示出來。
2.2.6 報(bào)表打印，能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)表的生成與打印。
2.2.7 網(wǎng)絡(luò)接口，通過對(duì)IP地址的設(shè)定，能夠以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)，下載與查詢其他網(wǎng)絡(luò)中的信息。
3 保護(hù)整定值
3.1 單臺(tái)電容量
在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)電容量存在一些微小的非正常變化，就說明設(shè)備中的熔絲對(duì)電容器產(chǎn)生了影響，設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)一些事故。這時(shí)候，設(shè)備雖然可以運(yùn)行，但對(duì)于設(shè)備未來的影響很大，因此需要充分明確設(shè)備運(yùn)行過程中的電容量變化。在我國(guó)相關(guān)文件中明確規(guī)定了電容偏差需要在-3%～+5%之間。
對(duì)于專用保護(hù)方式來說，單臺(tái)設(shè)備的保護(hù)整定值包括基準(zhǔn)值與警告值兩部分，對(duì)于前者來說，設(shè)備上所標(biāo)注的實(shí)測(cè)值，一般情況下，其可以折算到+20℃，其所表示的便是基準(zhǔn)值。與其他溫度的換算公式如下：
式中：X所表示的是溫度，其與電容量之間呈現(xiàn)出反比例關(guān)系。
對(duì)于后者來說，可以以熔絲形式與接線方式為基礎(chǔ)，再計(jì)算相應(yīng)的保護(hù)整定值。當(dāng)前，警告的等級(jí)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行劃分，依托于故障程度來判斷是否要斷開斷路器。
3.2 放電線圈
針對(duì)高壓并聯(lián)電容器，在絕大多數(shù)情況下，放電線圈都與電容器呈現(xiàn)出并聯(lián)關(guān)系，并裝置在絕緣框上。設(shè)備運(yùn)用放電線圈的主要目的便是要控制設(shè)備快速放電問題，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，放電線圈本身卻沒有必要的保護(hù)措施，尤其是在橋差保護(hù)中，常常因此出現(xiàn)運(yùn)行問題，最典型的便是匝間短路與層間短路。也正因?yàn)榍啡北匾臋z測(cè)手段，放電線圈爆炸事故也屢見不鮮。近年來，很多變電站都曾經(jīng)發(fā)生過放電線圈爆炸事故，因此必須予以重視。
如果放電線圈存在二次繞組，那么其也能夠作為電壓檢測(cè)裝置，其原因在于，在設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦電容器出現(xiàn)故障或者放電線圈出現(xiàn)故障，二次繞組也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化，相關(guān)人員對(duì)這一變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，便能夠及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行情況。
對(duì)于專用保護(hù)方式來說，放電線圈的保護(hù)整定值也包括基準(zhǔn)值與警告值兩部分，對(duì)于前者來說，主要參考母線上所顯示出來的PT電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)放電線圈的有效檢測(cè)；對(duì)于后者來說，可以用變比變化對(duì)警告值進(jìn)行控制，一般情況下取±1%～±1.5%，一旦放電線圈中二次繞組的電壓變化大于±2%，便會(huì)發(fā)出警告。在這個(gè)過程中，警告閾值可以進(jìn)行事先設(shè)定與更改，但系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行保留，從而為以后的工作打下
基礎(chǔ)。
3.3 三相不平衡
專用保護(hù)方式還可以以單臺(tái)電容器為基礎(chǔ)，通過對(duì)其電容量的檢測(cè)，判定其運(yùn)行狀態(tài)，而三相不平衡程度，則是這個(gè)判斷過程的一個(gè)主要輔助量。在日常運(yùn)行中，每一天都需要向系統(tǒng)中上傳一次三相不平衡數(shù)據(jù)，并將其視為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)主要參考量，一旦這一數(shù)據(jù)的變化存在異常，即使不存在其他異常情況，也需要對(duì)設(shè)備及時(shí)檢查，以免引起更大的運(yùn)行事故。另外，這項(xiàng)數(shù)據(jù)還需要實(shí)時(shí)儲(chǔ)存，以便于以后查找事故原因。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，對(duì)于高壓并聯(lián)電容器來說，其保護(hù)問題一直以來都是領(lǐng)域內(nèi)部關(guān)注的重點(diǎn)問題，而傳統(tǒng)保護(hù)方式無法完善地對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，因此需要運(yùn)用專用保護(hù)方式。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單臺(tái)電容器的有效檢測(cè)，與此同時(shí)，還能夠檢測(cè)放電線圈，通過兩者的運(yùn)行狀態(tài)，判定設(shè)備是否存在故障，并控制開關(guān)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器的保護(hù)。這種方式的額定電壓相對(duì)較低，因此與其他方式相比，這種方式所花費(fèi)的成本較少，可靠性較高。另外，專用保護(hù)系統(tǒng)并沒有納入到整體性的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，所以具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，不會(huì)受到安全區(qū)的影響，因此專用保護(hù)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的保護(hù)效果更好。
參考文獻(xiàn)
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第2篇：高壓并聯(lián)電容器范文
關(guān)鍵詞：132kV高壓并聯(lián)電容器裝置 主負(fù)荷側(cè) 無功補(bǔ)償 電容器
0、前言
我國(guó)交流線路電網(wǎng)配電結(jié)構(gòu)主要為750—330—110—35—6kV或500—220—66—10/0.4kV兩種方式；國(guó)內(nèi)無功補(bǔ)其主要補(bǔ)償方式是為變電站主變壓器的第三繞組即低壓側(cè)提供容性無功補(bǔ)償來降低主變的電磁損耗。國(guó)外電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展紛雜，但基本上以日韓的100V、北美等國(guó)家的110—130V和中國(guó)、歐洲等國(guó)家的220—230V民用電壓分為三大類。巴基斯坦等國(guó)家的電網(wǎng)民用線路結(jié)構(gòu)主要為230/400V—132kV。
本文以提供于巴基斯坦白沙瓦變電站主變第二繞組的中壓主負(fù)荷側(cè)132kV線路的TBB132—28800（57600）/400—BLW無功補(bǔ)償成套裝置設(shè)備為例，針對(duì)特高壓輸變電特點(diǎn)，著重介紹了主負(fù)荷側(cè)特高壓無功補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)方案與參數(shù)選取。
1、電容器組整體設(shè)計(jì)參數(shù)選取
1）并聯(lián)電容器組額定電壓選擇
在并聯(lián)電容器額定電壓的選擇上應(yīng)留有適當(dāng)裕度，場(chǎng)強(qiáng)過高，影響其性能和壽命，安全裕度取得過大，使投資增加。巴基斯坦特高壓電網(wǎng)中，并聯(lián)電容器組最高系統(tǒng)運(yùn)行電壓達(dá)145kV，系統(tǒng)標(biāo)稱線電壓為132kV。
根據(jù)《并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的星形接線電容器組額定電壓公式：
Uc=（145/1.05）/（（1—0.12）* √3）
=143.4/√3kV
2）并聯(lián)電容器組額定容量選擇
根據(jù)客戶電容器組技術(shù)協(xié)議，參考變壓器補(bǔ)償容量的10%—30%原則，充分考慮用電高峰負(fù)荷時(shí)，變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)不宜低于0.95。
該站電容器組容量需求為24Mvar，擴(kuò)容容量48Mvar，基于考慮其容量配比裕度，我們選擇電容器組容量為28Mvar，擴(kuò)容容量57Mvar。
3）單臺(tái)電容器參數(shù)選擇
（1）根據(jù)電容器組容量、電壓和耐爆分析，并考慮到保護(hù)方式和總?cè)萘康呐c單臺(tái)的大小。此方案選擇為6串段。
Ucn=Un/S
=（143.4/√3）/6 kV
=13.8 kV
In= Qn/3/ Ucn
=28800/3/13.8
=115.9 A
（2）根據(jù)電容器組容量和招標(biāo)技術(shù)協(xié)議，確定電容器組的單串并聯(lián)數(shù)為4臺(tái)，得單臺(tái)額定容量為400kvar，選擇內(nèi)熔絲保護(hù)、內(nèi)置放電電阻。
Qcn=Qn/3/（S*P）
=（28800/3）/（6*4）
=400kvar
電容器型號(hào)選擇為BAM13.8—400—1W，元件結(jié)構(gòu) 8并7串，內(nèi)置特制熔絲、放電電阻、采用單套管單元結(jié)構(gòu)。
2、成套裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)電容器接線的雙星型方式，設(shè)計(jì)為雙塔架，單個(gè)塔架為單星結(jié)構(gòu)，單排的同側(cè)塔架底部出線共同接線形成單星。每塔架分為3層結(jié)構(gòu)，前后分進(jìn)出線，形成6串段，每層背靠背的放置2串段各2（4）臺(tái)電容器。整體進(jìn)線采用TMY—100*10匯流排，各星出線采用TMY—50*5匯流排，并引至中性點(diǎn)電流互感器的兩端。
3、絕緣配合設(shè)計(jì)
該電容器組成套裝置裝設(shè)巴基斯坦白沙瓦地區(qū)，變電站海拔≤1000m，因此，設(shè)計(jì)中可不考慮海拔修正系數(shù)，只考慮防污穢等級(jí)。
1） 單臺(tái)電容器絕緣選擇；
根據(jù)電容器組接線與整體塔架結(jié)構(gòu)，電容器單元工頻耐壓按20kV絕緣標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
2） 電容器組裝置的層間絕緣選擇；
按照常規(guī)設(shè)計(jì)要求，電容器塔架組成的每模塊之間絕緣支柱的選擇，其工頻濕受耐壓值不得低于絕緣子的實(shí)際電壓等級(jí)的3倍。該塔架濕受電壓為：3×1串×13.8kV=41.4kV，在此，選擇40.5kV電壓級(jí)支柱絕緣子，型號(hào)為ZSW—40.5/8—3型號(hào)，爬電距為1250mm。
2） 電容器塔底部支柱絕緣選擇；
根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行電壓，高壓端額定短時(shí)工頻耐壓275kV，雷電沖擊耐壓650kV以上。選擇塔架基礎(chǔ)絕緣支柱型號(hào)為ZSW—145/16—4型號(hào)，爬電距為3980mm以上。
高壓端對(duì)地總的絕緣為各層間絕緣子爬距之和，即1250×3+3980=7730mm，完全滿足特高壓絕緣要求設(shè)計(jì)。
4、電容器組的耐爆分析
依照標(biāo)準(zhǔn)，允許的最大并聯(lián)串段的電容器總?cè)萘坎坏么笥?900kvar，即3900/400=9.75，該電容器單串段最大為4并，完全滿足耐爆要求。
根據(jù)電容器接線方式，計(jì)算對(duì)當(dāng)1臺(tái)電容器發(fā)生故障，即極對(duì)殼擊穿短路時(shí)，注入其中故障單元的最大能量為（4/3+3）臺(tái)電容器單元的能量，同時(shí)，也完全滿足
5、電容器組保護(hù)整定計(jì)算分析
繼電保護(hù)整定針對(duì)特高壓大容量電容器組 ，一般采用二段保護(hù)，即先報(bào)警保護(hù)提醒，再跳閘斷電保護(hù)，以提高電容器組的運(yùn)行可靠性和靈敏度，降低維護(hù)。
按照容量匹配配平所有單元的情況下，滿足相間和串段、各臂間容差比值遠(yuǎn)小于1.001以下，即可保證電容器組的固有初始不平衡一次電流遠(yuǎn)小于繼電保護(hù)整定值第一段保護(hù)值范圍之內(nèi)。
6、兩種方案對(duì)比
我國(guó)變電站裝設(shè)的110kV電容器組成套裝置，其多為：?jiǎn)涡切谓泳€方式，橋式差電流保護(hù)方式或雙橋差；單臺(tái)電容器選擇多為：雙套管、20kV等級(jí)，電壓為6.56kV，內(nèi)部串段達(dá)14串以上，容量為500kvar左右；裝置結(jié)構(gòu)多為：12串段。
該巴基斯坦132kV方案的選擇，以國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并根據(jù)國(guó)外電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而確定。主要特點(diǎn)：雙星形接線方式，中性點(diǎn)差電流保護(hù)方式；單臺(tái)電容器選擇為單套管、20kV等級(jí)，電壓為13.8kV，內(nèi)部串段為7串，容量為400kvar；裝置結(jié)構(gòu)為：6串段。
7、結(jié)語(yǔ)
本文系統(tǒng)的分析介紹了巴基斯坦國(guó)家主變壓器配電的主要無功負(fù)荷側(cè)，132kV線路的無功補(bǔ)償成套裝置的各項(xiàng)參數(shù)選取與方案設(shè)計(jì)，最后簡(jiǎn)單的對(duì)比介紹了我國(guó)內(nèi)主要110kV線路，無功補(bǔ)償裝置的基本設(shè)計(jì)參數(shù)選取。望給予以后我國(guó)及出口該類似的特高壓大型項(xiàng)目設(shè)計(jì)以參考和經(jīng)驗(yàn)的積累。
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作者簡(jiǎn)介：
第3篇：高壓并聯(lián)電容器范文
表 1 電力電容器用途、性能特點(diǎn)
產(chǎn)品類型 主要用途 性能特點(diǎn)
并聯(lián)電容器
補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)荷無功功率,以提高功率因數(shù),改善電壓質(zhì)量,降低線路損耗。 能長(zhǎng)期在工頻交流額定電壓下
運(yùn)行,且能承受一定的過電壓。
串聯(lián)電容器 串聯(lián)接于工頻高壓輸、配電線路中,用以補(bǔ)償線路的分布感抗,提高系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,改善線路的電壓質(zhì)量、加長(zhǎng)送電距離和增大輸送能力 單臺(tái)額定電壓不高;可承受比并聯(lián)電力電容器高的過電壓
電熱電容器 用于頻率為40-24000赫的電熱設(shè)備系統(tǒng)中,以提高功率因數(shù),改善回路的電壓或頻率等特性 電流和無功功率大,損耗功率也大
耦合電容器 高壓端接于輸電線上,低壓端經(jīng)過耦合線圈接地,使高頻載波裝置在低電壓下與高壓線路耦合,實(shí)現(xiàn)載波通訊以及測(cè)量、控制和保護(hù) 能長(zhǎng)期在額定工頻電壓和相應(yīng)的系統(tǒng)最高工作電壓下運(yùn)行,在系統(tǒng)的內(nèi)外過電壓下,有較高的安全裕度,同時(shí)能通過40-500千赫的載波訊號(hào)
脈 沖 電 容 器
用于沖擊電壓和沖擊電流發(fā)生器及振蕩回路等高壓試驗(yàn)裝置,此外,還可用于電磁成型、液電成型、液電破碎、儲(chǔ)能焊接、海底探礦以及產(chǎn)生高溫等離子、超強(qiáng)沖擊電流和超強(qiáng)沖擊磁場(chǎng)、強(qiáng)沖擊光源,激光等裝置中 1.用較小功率的電源進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間充電,在很短時(shí)間內(nèi)放電,可以得到很大的沖擊功率
2.一般為間斷運(yùn)行,多以放電次數(shù)計(jì)算使用壽命,也有長(zhǎng)期連續(xù)充放電的
3.固有電感低的產(chǎn)品,可得到波前陡度大,峰值高的放電電流或高的振蕩頻率
直流和交流
濾波電容器 1.用于倍壓或串級(jí)高壓直流裝置中
2.用于高壓整流濾波裝置中
3.用于交流濾波裝置中,包括直流輸電的濾波裝置 直流電力電容器能長(zhǎng)期在直流電壓下或在含有一定交流分量的直流線路上工作
交流濾波電力電容器主要用以濾去工頻電流中的高次諧波分量
均壓電容器
并聯(lián)接于斷路器斷口上,使各斷口間的電壓在開斷時(shí)均勻
受電壓作用的時(shí)間不長(zhǎng),但當(dāng)斷路
器動(dòng)作時(shí),可能受到較高的過電壓
防護(hù)電容器 接于線、地之間,降低大氣過電壓的波前陡度和波峰峰值,配合避雷器保護(hù)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)
長(zhǎng)期在工頻交流電壓下運(yùn)行,能承
受較高的大氣過電壓,安全裕度大
第4篇：高壓并聯(lián)電容器范文
1、變電站無功補(bǔ)償提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量
在變電站，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)無功平衡，在設(shè)計(jì)上要配置一定容量的無功補(bǔ)償裝置。補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等。在35KV降壓變電站中主要采用無功補(bǔ)償裝置為并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容器一般連接在變電站10KV母線上。主要目的是接近向配電線路前端（靠近變電站的線路）輸送無功，提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的。并聯(lián)電容器的容量按變電站主變壓器容量的15%-30%原則配置。
變電站無功補(bǔ)償?shù)脑恚豪貌⒙?lián)電容器的投、退改變無功功率在電抗上產(chǎn)生的電壓降的縱向分量的大小，達(dá)到調(diào)壓目的。
圖1
假定高壓母線為無窮大系統(tǒng)，按照母線電壓U1不變。則
如上圖所示：
1）電容器沒有投入時(shí)，變壓器低壓側(cè)母線電壓U2如下式所示：
U2=（1）
電容器投入時(shí)，假定負(fù)荷不變，變壓器低壓側(cè)母線電壓U2′如下式所示：
U2′=（2）
分析以上兩種情況可以看到:
U2<U2′
即在變電站內(nèi)部投切并聯(lián)電容器，提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量有一定的積極作用。
在實(shí)際運(yùn)行中往往采用分組是電容器，在設(shè)備銘牌上單組電容器型號(hào)如：BAMH11/-600-1×3W,分組式電容器如BAMH11/-600+600-1×3W。
按照公式（2）分析很容易得出結(jié)論：分組式電容器在變電站內(nèi)無功補(bǔ)償和調(diào)壓方面更加靈活。
另外，《渭南電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》明確規(guī)定了：變電站電容器投、停的原則為保證變電站10KV母線電壓在10-10.7KV范圍內(nèi)，投入容量應(yīng)就地補(bǔ)償無功不向系統(tǒng)到送無功為原則。分組電容器在本站負(fù)荷較小時(shí)投入一組，負(fù)荷較大時(shí)全部投入?？梢姡纸M式電容器更適合無功補(bǔ)償、電網(wǎng)電壓調(diào)整和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。2、調(diào)整變電站主變器分接頭的方式提高10KV配網(wǎng)網(wǎng)線路電壓的方式
變壓器調(diào)壓分為：順調(diào)壓、逆調(diào)壓和常調(diào)壓三種方式。其中：
逆調(diào)壓是在高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓，低谷負(fù)荷時(shí)降低的調(diào)壓方式。順調(diào)壓是在供電線路不長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)不大的情況下，高峰負(fù)荷時(shí)降低電壓，低谷負(fù)荷時(shí)升高電壓的調(diào)壓方式。常調(diào)壓是保持電壓為一基本不變的數(shù)值的調(diào)壓方式。
由于10KV配電線路廣泛采用大樹干、多分支單向輻射性供電方式。高峰負(fù)荷時(shí)，線路電壓偏低，低谷負(fù)荷時(shí)線路電壓偏高。所以，對(duì)于35KV/10KV降壓變電站大多采用逆調(diào)壓的調(diào)壓方式，即在高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓，低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓。
變壓器調(diào)壓的原理；
設(shè)變壓器一次側(cè)電壓為U1,二次側(cè)電壓為U2，變壓器變比為K。因?yàn)椋?/p>
K=
高峰負(fù)荷時(shí)，U2降低，要提高電壓，就需要減少變壓器變比K，即減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)，同理，低谷負(fù)荷時(shí)，U2升高，要降低電壓，就需要增大變壓器變比K，即增加變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)。
現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員在實(shí)際工作中，要按照《變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定，將電容器的投切和變壓器檔位的調(diào)整要相互配合，來達(dá)到提高10KV配電網(wǎng)線路首端即變電站10KV母線電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，
3、10KV配電線路上裝設(shè)高壓并聯(lián)電容器
10KV配網(wǎng)線路的特點(diǎn)是：負(fù)荷率低，負(fù)荷季節(jié)性波動(dòng)大，配電變壓器的平均負(fù)荷率低，供電半徑長(zhǎng)，無功消耗多，功率因數(shù)低，線路損耗大，末端電壓質(zhì)量差。所以，在10KV配電線路上宜采用分散補(bǔ)償?shù)姆绞剑瑏硖岣呔€路的運(yùn)行性能，降低電能損耗，提高網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量。
10KV配電線路上利用并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償來提高電壓質(zhì)量的原理：
圖3
假定圖3中AB段線路的阻抗為R+jX
（1）線路電容器不投入時(shí)，線路末端電壓U2如下式所示：
U2=（3）
（2）線路并聯(lián)電容器投入時(shí)，線路末端電壓U2′如下式所示：
U2′=（2）
可見并聯(lián)電容器后，10KV配網(wǎng)線路的電壓質(zhì)量有一定程度的提高。
4、10KV配電線路無功補(bǔ)償安裝位置的確定和裝設(shè)容量原則
（1）就近補(bǔ)償適應(yīng)于線路主干線長(zhǎng)度超過10KM，超過經(jīng)濟(jì)電流密度運(yùn)行的中負(fù)荷吸納路，電壓質(zhì)量差的線路；
（2）防止輕載時(shí)想電網(wǎng)到送無功，容量選擇以補(bǔ)償局部電網(wǎng)中配電變壓器的空載損耗總值為度。
（3）合理選擇安裝位置。和補(bǔ)償容量
無功補(bǔ)償裝置安裝位置選擇應(yīng)符合無功就地平衡的原則，盡可能減少主干線上無功電流為目標(biāo)。補(bǔ)償容量以每個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)不超過100-150kvar為依據(jù)。補(bǔ)償位置遵循2n/(2n+1)規(guī)則，每條線路上安裝一處為宜，最多不超過兩處。
在實(shí)際運(yùn)行中，在設(shè)備選型方面，要盡可能選擇具有根據(jù)電壓質(zhì)量和負(fù)荷變化情況自動(dòng)投切功能的高壓線路并聯(lián)電容器。
第5篇：高壓并聯(lián)電容器范文
關(guān)鍵詞：功率因數(shù)；無功補(bǔ)償；電壓；電能損耗；經(jīng)濟(jì)效益
1 無功補(bǔ)償?shù)哪康?/p>
由上式可見，當(dāng)線路中的無功功率Q減少以后，電壓損失ΔU也就減少了。
1.5 以上各參數(shù)提高了，用戶的電費(fèi)開支就減少了，降低生產(chǎn)成本
2 無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)
參照柳鋼藍(lán)資新材料50萬噸/年凝石生產(chǎn)線10kV高壓系統(tǒng)圖及低壓設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，高壓系統(tǒng)圖如圖1。
2.1 無功補(bǔ)償容量的選擇
2.2 無功補(bǔ)償裝置的選擇
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和補(bǔ)償容量、選用的電抗器型號(hào)等參數(shù)選擇無功補(bǔ)償裝置的型號(hào)為：
TBB23-10-1800/100-2A；
TBB-并聯(lián)電容器成套補(bǔ)償裝置的代號(hào)；2-裝置布置電容器的列數(shù)；3-裝置布置電容器的層數(shù)；10-裝置額定電壓；1800-裝置額定容量（kvar）；100-單元電容器的額定容量（kvar）；2-單星形接線，電抗器接于電源側(cè)；A-開口三角保護(hù)
3 無功補(bǔ)償裝置的安裝：
無功補(bǔ)償裝置立面布置圖如圖2。
無功補(bǔ)償裝置的設(shè)備材料清單如表1。
3.1 電抗器安裝
3.1.1 首先核對(duì)基礎(chǔ)是否與電抗器吻合，預(yù)埋件是否齊全。
3.1.2 把C相電抗器（及底層電抗器）固定在底座上，抬到電抗器基礎(chǔ)上，找正后底座與預(yù)埋件焊接牢靠。
3.1.3 再安裝B相和C相電抗器，注意不要碰壞支柱絕緣子，擰塑料螺母時(shí)不能用力太大。
3.1.4 電抗器的底座必須可靠接地，但不能構(gòu)成環(huán)路。
3.2 電容器組的安裝
3.2.1 電容器安裝前，先打開包裝箱檢查各零部件及有關(guān)隨機(jī)文件是否齊全。
3.2.2 然后根據(jù)組裝圖對(duì)電容器支架進(jìn)行組裝，支架安裝整齊、美觀，接地良好。
3.2.3 按照出廠編號(hào)安裝電容器，嚴(yán)禁攀拉其套管，電容器排列整齊固定可靠，電容器的銘牌應(yīng)向外，以便檢查。
3.2.4 容器接線時(shí)不能只擰上面一個(gè)螺帽，用力過猛會(huì)損壞瓷套管，造成漏油。要用扳手把下面一個(gè)螺帽擰住，再擰上面一個(gè)螺帽。
3.2.5 電容器安裝完成后安裝電容器專用放電線圈，電容器安裝完成在送電前應(yīng)松開排氣螺母，排除氣體。
3.3 母排制作、安裝
3.3.1 母排安裝前應(yīng)固定絕緣子，絕緣子安裝前應(yīng)進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，合格后方能安裝。
3.3.2 廠家制作好的母排按照廠家組裝圖方能安裝，還有一些需現(xiàn)場(chǎng)制作。
3.3.3 母排安裝完成后應(yīng)刷明顯的相色漆，注意搭接部分先用膠布在搭接兩端包纏好，不能讓油漆進(jìn)入搭接部位。
3.4 網(wǎng)門安裝
3.4.1 根據(jù)組裝圖和裝箱清單進(jìn)行組裝，網(wǎng)門安裝應(yīng)用塑料隔板進(jìn)行隔離，不能構(gòu)成環(huán)路。
3.4.2 網(wǎng)門安裝各部件固定牢固，整齊、美觀。
3.4.3 網(wǎng)門應(yīng)有可靠接地，與接地干線連通。
3.5 輔助設(shè)備安裝
3.5.1 接地刀閘安裝
（1）接地刀閘安裝要保證操作機(jī)構(gòu)靈活、可靠。（2）接地刀閘用鍍錫軟絞線與接地干線可靠連接。
3.5.2 避雷器安裝
避雷器安裝前應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，合格后方能安裝，避雷器安裝時(shí)，三相的線芯不能碰在一起，更不能碰在支架上。
3.5.3 安裝電磁鎖、行程開關(guān)、輔助開關(guān)、端子箱等輔助設(shè)備。
3.5.4 安裝電容器上的高壓熔斷器，熔絲應(yīng)受到一定的拉力，保證熔斷時(shí)能脫落。熔管的方向與電容器方向一致，不能偏差太大。
3.6 電纜敷設(shè)、連接線安裝
3.6.1 根據(jù)廠家二次原理圖敷設(shè)電纜、接線，電纜在支架上固定牢靠，電纜接線時(shí)套上線號(hào)管，便于調(diào)試。
3.6.2 安裝放電線圈、避雷器的連接線。
3.6.3 電容器的中性點(diǎn)用鍍錫軟絞線連接，注意連接牢靠。
4 無功補(bǔ)償裝置的調(diào)試
（1）避雷器做直流耐壓試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否合格。
（2）高壓電纜絕緣電阻測(cè)量，做直流耐壓實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)是否合格。
（3）電容器組做工頻耐壓試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否合格。
（4）電容器專用放電線圈絕緣檢查，一次繞組的直流電阻測(cè)定，變比誤差檢查，做交流耐壓試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否合格。
（5）檢查二次控制線路，各連鎖信號(hào)是否正確，在高壓柜側(cè)進(jìn)行模擬分合閘，檢查是否實(shí)現(xiàn)連鎖。
5 無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行
無功補(bǔ)償裝置的一次原理圖如圖3：
5.1 受電前的檢查工作
5.1.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)的投入。根《繼電保護(hù)定值通知單》中的定值在AH5柜微機(jī)繼電裝置上輸入保護(hù)數(shù)據(jù)，投入系統(tǒng)的各操作電源、直流電源及信號(hào)電源。進(jìn)行繼電保護(hù)試驗(yàn)中，如繼電保護(hù)參數(shù)值數(shù)據(jù)與高壓系統(tǒng)實(shí)際工作性能有較大的偏差時(shí)，應(yīng)會(huì)同業(yè)主與設(shè)計(jì)人員共同修改，確定延時(shí)保護(hù)的時(shí)間應(yīng)能完全滿足工藝要求，跳合閘不靈敏的應(yīng)立即檢查斷路器的整機(jī)性能。
5.1.2 受送電前模擬實(shí)驗(yàn)。（1）在相應(yīng)的CT保護(hù)端加入模擬信號(hào)，進(jìn)行跳合閘試驗(yàn)，檢驗(yàn)繼電保護(hù)的靈敏性及可靠性。（2）進(jìn)行就地和后臺(tái)模擬分、合閘操作試驗(yàn)。（3）用三相調(diào)壓器在PT小母線上加100V電壓，分別檢查綜合保護(hù)裝置是否有電壓顯示。（4）對(duì)電容器柜AH5進(jìn)行模擬分、合閘。
5.1.3 外觀檢查。（1）柜內(nèi)外各設(shè)備安裝牢固，無缺損現(xiàn)象，柜內(nèi)母排應(yīng)安裝連接正確、牢固；（2）柜內(nèi)整理干凈，無任何遺留物、線頭、雜質(zhì)及短接線等；（3）柜內(nèi)線按設(shè)計(jì)圖紙正確連接，電流互感器二次側(cè)應(yīng)無開路；（4）檢查高壓柜AH5斷路器均處于分閘狀態(tài)，且在檢修位置，機(jī)械狀態(tài)良好；（5）高壓柜盤面上的保護(hù)跳閘短接片正確連接或斷開，各轉(zhuǎn)換開關(guān)打在正確位置，指示燈及信號(hào)燈狀態(tài)正確，操作電源、控制電源正常；（6）高壓柜前后柜門應(yīng)全部鎖閉；（7）外部電纜連接正確、牢固，母線連接可靠、相色標(biāo)志清晰完整；（8）高壓開關(guān)柜的接地刀閘均處于接地狀態(tài)，在送電前均應(yīng)把接地刀閘分?jǐn)唷?/p>
5.1.4 絕緣檢查。受電前用高壓搖表檢查高壓并聯(lián)電容器成套裝置及電纜的絕緣電阻應(yīng)符合要求。
5.1.5 接地檢查。所有高壓設(shè)備及元件的外殼、非帶電金屬、及設(shè)計(jì)要求接地的，其接地性能良好可靠。
5.2 高壓并聯(lián)電容器成套裝置受電
（由10kV高壓柜AH5向10kV高壓并聯(lián)電容器成套裝置送電。）
5.2.1 受電前準(zhǔn)備工作。（1）將10kV高壓柜AH5的斷路器手車搖出至試驗(yàn)位置；（2）將10kV高壓柜AH5的柜后蓋板封閉；（3）填
寫受送電操作票，當(dāng)場(chǎng)明確并核對(duì)操作票受送電程序、步驟及要求。
5.2.2 受電范圍。10kV高壓并聯(lián)電容器成套裝置無隔離開關(guān)，整套裝置一次受電。
5.2.3 10kV高壓并聯(lián)電容器成套裝置受電。（1）將檢查核對(duì)無誤后，斷開高壓柜和后高壓并聯(lián)電容器成套裝置的接地刀閘，將AH5柜9806的斷路器由試驗(yàn)位搖至工作位，點(diǎn)合即分9806斷路器快速?zèng)_擊高壓并聯(lián)電容器成套裝置及電纜，觀察有無異常情況；（2）停止15分鐘后，再合9806斷路器，30秒后分?jǐn)噙M(jìn)行第二次沖擊，觀察有無異常情況；（3）停止15分鐘后，經(jīng)再次確認(rèn)正常后，再合9806斷路器，3分鐘后分?jǐn)噙M(jìn)行第三次沖擊，觀察有無異常情況，并記錄微機(jī)繼電裝置上電流數(shù)據(jù)；（4）沖擊實(shí)驗(yàn)完成后，合上9806斷路器，10kV高壓并聯(lián)電容器成套裝置投入運(yùn)行。
6 無功補(bǔ)償裝置的效益分析
6.1 功率因數(shù)明顯提高
在無功補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行前，功率因數(shù)只能達(dá)到0.85，無功補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行后，功率因堤岣叩0.98。
6.2 電壓有所提高
在無功補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行前，高壓柜母排相電壓為9.6kV，無功補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行后，高壓柜母排相電壓提高到為10.3kV，提高了設(shè)備的運(yùn)行條件。
6.3 提高設(shè)備的供電能力
由P=S?COSφ可以看出，當(dāng)設(shè)備的視在功率S一定時(shí)，如果功率因數(shù)COSφ提高，上式中的P也隨之增大，電氣設(shè)備的有功出力就提高了，工廠的生產(chǎn)效率同時(shí)也就提高了。
6.4 降低電網(wǎng)中的功率損耗和電能損失
由公式可知當(dāng)有功功率P為定值時(shí)，負(fù)荷電流I與COSφ成反比，安裝無功補(bǔ)償裝置后，功率因數(shù)提高，使線路中的電流減小，從而使功率損耗降低（ΔP=3I2R）。
6.5 電網(wǎng)中的功率損耗和電能損失減少了，用戶電費(fèi)開支也就減少了，降低了生產(chǎn)成本。
7 結(jié)束語(yǔ)
由此可見，無功補(bǔ)償裝置的投入，對(duì)提高功率因數(shù)、提高供電質(zhì)量、降低電能損耗等方面起到了很好的作用，更重要的是給我們帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)無功補(bǔ)償對(duì)電力系統(tǒng)的重要性越來越受到重視，合理地投停使用無功補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)調(diào)整電網(wǎng)電壓、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行都有著十分重要的作用。這里只是介紹了普通的小型無功補(bǔ)償裝置，很多大型鋼廠用的是靜止型無功補(bǔ)償裝置，簡(jiǎn)稱SVC，它采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，響應(yīng)速度很快，它主要用于沖擊負(fù)荷如大型電爐煉鋼、大型軋機(jī)以及大型整流設(shè)備等，柳鋼第二棒線廠及柳鋼2032熱軋板帶廠就采用了SVC裝置。
參考文獻(xiàn)
[1]工業(yè)企業(yè)供電[M].冶金工業(yè)出版社.
[2]冶金電力設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].冶金工業(yè)出版社.
第6篇：高壓并聯(lián)電容器范文
關(guān)鍵詞：串聯(lián)電容補(bǔ)償；過電壓；潛供電流；次同步諧振（SSR）；暫態(tài)恢復(fù)電壓（TRV）；電力系統(tǒng)
1、引言
采用串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)可提高超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的輸電能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性，且對(duì)輸電通道上的潮流分布具有一定的調(diào)節(jié)作用。采用可控串補(bǔ)還可抑制系統(tǒng)低頻功率振蕩及優(yōu)化系統(tǒng)潮流分布；
但在系統(tǒng)中增加的串聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備改變了系統(tǒng)之間原有的電氣距離，尤其是串補(bǔ)度較高時(shí)，可能引起一系列系統(tǒng)問題，因此在串補(bǔ)工程前期研究階段應(yīng)對(duì)這種可能性進(jìn)行認(rèn)真研究，并提出解決問題的相應(yīng)方案及措施。 我國(guó)南方電網(wǎng)是以貴州、云南和天生橋電網(wǎng)為送端、通過天生橋至廣東的三回500kV交流輸電線路及一回500kV直流輸電線路與受端廣東電網(wǎng)相聯(lián)的跨省（區(qū)）電網(wǎng)，2003年6月貴州—廣東的雙回500kV交流輸電線路建成投運(yùn)，南方電網(wǎng)形成了送端“五交一直”、受端“四交一直”的北、中、南三個(gè)西電東送大通道。隨著南方電網(wǎng)西電東送規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，為提高這些輸電通道的輸送能力和全網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平及抑制系統(tǒng)低頻振蕩，經(jīng)研究決定分別在平果與河池變電所裝設(shè)可控串補(bǔ)（TCSC）及固定串補(bǔ)裝置（FSC）。通過對(duì)南方電網(wǎng)平果可控串補(bǔ)工程及河池固定串補(bǔ)工程進(jìn)行的系統(tǒng)研究工作，作者對(duì)超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，采用串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)可能引起的系統(tǒng)問題獲得了比較全面的了解，并總結(jié)了解決這些問題的措施及方案。
研究結(jié)果表明，超高壓輸電線路加裝串補(bǔ)后所引發(fā)的系統(tǒng)問題主要有過電壓、潛供電流、斷路器暫態(tài)恢復(fù)電壓（TRV）及次同步諧振（SSR）等問題。
2、串補(bǔ)裝置結(jié)構(gòu)及其原理
目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置按其過電壓保護(hù)方式可分為單間隙保護(hù)、雙間隙保護(hù)、金屬氧化物限壓器（MOV）保護(hù)和帶并聯(lián)間隙的MOV保護(hù)四種串補(bǔ)裝置。帶并聯(lián)間隙的MOV保護(hù)方式的串補(bǔ)裝置具有串補(bǔ)再次接入時(shí)間快、減少M(fèi)OV容量及提供后備保護(hù)等優(yōu)勢(shì)，相對(duì)而言更有利于提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平，因此目前在電力系統(tǒng)的串補(bǔ)工程中得到了比較廣泛的應(yīng)用。
（1）MOV是串聯(lián)補(bǔ)償電容器的主保護(hù)。串補(bǔ)所在線路上出現(xiàn)較大故障電流時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容器上將出現(xiàn)較高的過電壓，MOV可利用其自身電壓–電流的強(qiáng)非線性特性將電容器電壓限制在設(shè)計(jì)值以下，從而確保電容器的安全運(yùn)行。
（2）火花間隙是MOV和串聯(lián)補(bǔ)償電容器的后備保護(hù)，當(dāng)MOV分擔(dān)的電流超過其啟動(dòng)電流整定值或MOV吸收的能量超過其啟動(dòng)能耗時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)間隙，旁路掉MOV及串聯(lián)補(bǔ)償電容器。
（3）旁路斷路器是系統(tǒng)檢修和調(diào)度的必要裝置，串補(bǔ)站控制系統(tǒng)在觸發(fā)火花間隙的同時(shí)命令旁路斷路器合閘，為間隙滅弧及去游離提供必要條件。
轉(zhuǎn)貼于 摘要：文章結(jié)合我國(guó)南方電網(wǎng)河池固定串補(bǔ)及平果可控串補(bǔ)工程，對(duì)超高壓輸電線路裝設(shè)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置后的系統(tǒng)狀況進(jìn)行了比較深入的研究，指出一些系統(tǒng)問題，如過電壓水平升高、潛供電流增大和可能發(fā)生的次同步諧振均源于串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的固有特性，通過研究認(rèn)為當(dāng)串補(bǔ)所在輸電線路發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，采取強(qiáng)制觸發(fā)旁路間隙等保護(hù)措施，是避免出現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)電壓水平超標(biāo)和潛供電流增大等問題的有效途徑。此外，還建議在串補(bǔ)站內(nèi)裝設(shè)抑制或監(jiān)視次同步諧振的二次裝置以抑制和避免系統(tǒng)發(fā)生次同步諧振。
關(guān)鍵詞：串聯(lián)電容補(bǔ)償；過電壓；潛供電流；次同步諧振（SSR）；暫態(tài)恢復(fù)電壓（TRV）；電力系統(tǒng)
1、引言
采用串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)可提高超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的輸電能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性，且對(duì)輸電通道上的潮流分布具有一定的調(diào)節(jié)作用。采用可控串補(bǔ)還可抑制系統(tǒng)低頻功率振蕩及優(yōu)化系統(tǒng)潮流分布；
但在系統(tǒng)中增加的串聯(lián)電容補(bǔ)償設(shè)備改變了系統(tǒng)之間原有的電氣距離，尤其是串補(bǔ)度較高時(shí)，可能引起一系列系統(tǒng)問題，因此在串補(bǔ)工程前期研究階段應(yīng)對(duì)這種可能性進(jìn)行認(rèn)真研究，并提出解決問題的相應(yīng)方案及措施。 我國(guó)南方電網(wǎng)是以貴州、云南和天生橋電網(wǎng)為送端、通過天生橋至廣東的三回500kV交流輸電線路及一回500kV直流輸電線路與受端廣東電網(wǎng)相聯(lián)的跨?。▍^(qū)）電網(wǎng)，2003年6月貴州—廣東的雙回500kV交流輸電線路建成投運(yùn)，南方電網(wǎng)形成了送端“五交一直”、受端“四交一直”的北、中、南三個(gè)西電東送大通道。隨著南方電網(wǎng)西電東送規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，為提高這些輸電通道的輸送能力和全網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平及抑制系統(tǒng)低頻振蕩，經(jīng)研究決定分別在平果與河池變電所裝設(shè)可控串補(bǔ)（TCSC）及固定串補(bǔ)裝置（FSC）。通過對(duì)南方電網(wǎng)平果可控串補(bǔ)工程及河池固定串補(bǔ)工程進(jìn)行的系統(tǒng)研究工作，作者對(duì)超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，采用串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)可能引起的系統(tǒng)問題獲得了比較全面的了解，并總結(jié)了解決這些問題的措施及方案。
研究結(jié)果表明，超高壓輸電線路加裝串補(bǔ)后所引發(fā)的系統(tǒng)問題主要有過電壓、潛供電流、斷路器暫態(tài)恢復(fù)電壓（TRV）及次同步諧振（SSR）等問題。
2、串補(bǔ)裝置結(jié)構(gòu)及其原理
目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置按其過電壓保護(hù)方式可分為單間隙保護(hù)、雙間隙保護(hù)、金屬氧化物限壓器（MOV）保護(hù)和帶并聯(lián)間隙的MOV保護(hù)四種串補(bǔ)裝置。帶并聯(lián)間隙的MOV保護(hù)方式的串補(bǔ)裝置具有串補(bǔ)再次接入時(shí)間快、減少M(fèi)OV容量及提供后備保護(hù)等優(yōu)勢(shì)，相對(duì)而言更有利于提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平，因此目前在電力系統(tǒng)的串補(bǔ)工程中得到了比較廣泛的應(yīng)用。
（1）MOV是串聯(lián)補(bǔ)償電容器的主保護(hù)。串補(bǔ)所在線路上出現(xiàn)較大故障電流時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容器上將出現(xiàn)較高的過電壓，MOV可利用其自身電壓–電流的強(qiáng)非線性特性將電容器電壓限制在設(shè)計(jì)值以下，從而確保電容器的安全運(yùn)行。
（2）火花間隙是MOV和串聯(lián)補(bǔ)償電容器的后備保護(hù)，當(dāng)MOV分擔(dān)的電流超過其啟動(dòng)電流整定值或MOV吸收的能量超過其啟動(dòng)能耗時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)間隙，旁路掉MOV及串聯(lián)補(bǔ)償電容器。
（3）旁路斷路器是系統(tǒng)檢修和調(diào)度的必要裝置，串補(bǔ)站控制系統(tǒng)在觸發(fā)火花間隙的同時(shí)命令旁路斷路器合閘，為間隙滅弧及去游離提供必要條件。
（4）阻尼裝置可限制電容器放電電流，防止串聯(lián)補(bǔ)償電容器、間隙、旁路斷路器在放電過程中被損壞。3串補(bǔ)裝置引起的過電壓?jiǎn)栴} 串補(bǔ)裝置雖可提高線路的輸送能力，但也影響了系統(tǒng)及裝設(shè)串補(bǔ)裝置的輸電線路沿線的電壓特性。如線路電流的無功分量為感性，該電流將在線路電感上產(chǎn)生一定的電壓降，而在電容器上產(chǎn)生一定的電壓升；如線路電流的無功分量為容性，該電流將在線路電感上產(chǎn)生一定的電壓升，而在電容器上產(chǎn)生一定的電壓降。電容器在一般情況下可以改善系統(tǒng)的電壓分布特性；但串補(bǔ)度較高、線路負(fù)荷較重時(shí)，可能使沿線電壓超過額定的允許值。河池及平果串補(bǔ)工程的線路高抗與串補(bǔ)的相對(duì)位置不同時(shí)，輸電線路某些地點(diǎn)的運(yùn)行電壓可能超過運(yùn)行要求。
例如，惠河線或天平線一回線故障時(shí)，如將高抗安裝在串補(bǔ)的線路側(cè)，則串補(bǔ)線路側(cè)電壓可達(dá)到561kV或560kV以上[2]，均超過高抗允許的長(zhǎng)期運(yùn)行電壓，因此在兩工程中均建議將線路高抗安裝在串補(bǔ)的母線側(cè)以避免系統(tǒng)運(yùn)行電壓超標(biāo)的問題。 在輸電線路裝設(shè)了串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置后，線路斷路器出現(xiàn)非全相操作時(shí)，帶電相電壓將通過相間電容耦合到斷開相。河池FSC及平果TCSC工程中的惠（水）—河（池）及天（生橋）—平（果）線路上均已裝設(shè)并聯(lián)電抗器，如新增加的電容器容抗與已安裝的高壓并聯(lián)電抗器的感抗之間參數(shù)配合不當(dāng)，則可能引發(fā)電氣諧振，從而在斷開相上出現(xiàn)較高的工頻諧振過電壓[3].因此在這兩個(gè)工程的系統(tǒng)研究工作中對(duì)串聯(lián)電容器參數(shù)進(jìn)行了多方案比選以避免工頻諧振過電壓的產(chǎn)生。 對(duì)這兩個(gè)串補(bǔ)工程進(jìn)行的過電壓研究表明，由于惠河線及天平線兩側(cè)均接有大系統(tǒng)，無論惠河線或天平線有無串補(bǔ)，在線路發(fā)生甩負(fù)荷故障時(shí)，河池及平果母線側(cè)工頻過電壓基本相同；僅在發(fā)生單相接地甩負(fù)荷故障時(shí)，串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)募尤胧沟脝蜗嘟拥叵禂?shù)增大，從而使線路側(cè)工頻過電壓略有提高，但均未超過規(guī)程的允許值，不會(huì)影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
4、串補(bǔ)裝置對(duì)潛供電流的影響
線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，線路兩端故障相的斷路器相繼跳開后，由于健全相的靜電耦合和電磁耦合，弧道中仍將流過一定的感應(yīng)電流（即潛供電流）[4]，該電流如過大，將難以自熄，從而影響斷路器的自動(dòng)重合閘。在超高壓輸電線路上裝設(shè)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置后，單相接地故障過程中，如串補(bǔ)裝置中的旁路斷路器和火花間隙均未動(dòng)作，電容器上的殘余電荷可能通過短路點(diǎn)及高抗組成的回路放電，從而在穩(wěn)態(tài)的潛供電流上疊加一個(gè)相當(dāng)大的暫態(tài)分量。該暫態(tài)分量衰減較慢，可能影響潛供電流自滅，對(duì)單相重合閘不利；單相瞬時(shí)故障消失后，恢復(fù)電壓上也將疊加電容器的殘壓，恢復(fù)電壓有所升高，影響單相重合閘的成功。根據(jù)對(duì)河池串補(bǔ)工程進(jìn)行的研究：惠河線的惠水側(cè)單相接地時(shí)，潛供電流波形是一個(gè)低頻（f≈7Hz）、衰減的放電電流，電流幅值高達(dá)250-390A[5]（見圖2）。斷路器分閘0.5s后，該電流幅值仍可達(dá)200-300A，它將導(dǎo)致潛供電弧難以熄滅；如單相接地后旁路開關(guān)動(dòng)作短接串聯(lián)電容，潛供電流中將無此低頻放電暫態(tài)分量[5]
第7篇：高壓并聯(lián)電容器范文
關(guān)鍵詞：電力電容器；擊穿；原因分析
中圖分類號(hào)：TM53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：2306-1499（2013）06-（頁(yè)碼）-頁(yè)數(shù)
電力電容器，用于電力系統(tǒng)和電工設(shè)備的電容器。任意兩塊金屬導(dǎo)體，中間用絕緣介質(zhì)隔開，即構(gòu)成一個(gè)電容器。電容器電容的大小，由其幾何尺寸和兩極板間絕緣介質(zhì)的特性來決定。當(dāng)電容器在交流電壓下使用時(shí)，常以其無功功率表示電容器的容量，單位為乏或千乏。
近年來，在電容器制造技術(shù)、工藝、材料上有了一定改進(jìn)，如內(nèi)部增設(shè)一定自愈保護(hù)，對(duì)諧波的治理采取了一定的抑制、濾除系列措施，但由于種種原因，未能普及有效地得到應(yīng)用，在實(shí)際使用中，出現(xiàn)電容器損壞故障仍屢見不鮮，所以，對(duì)電容器的安全運(yùn)行必須采取一定的保護(hù)措施。
1.電力電容器的作用分析
電力電容器的作用都有：移相、耦合、降壓、濾波等，常用于高低壓系統(tǒng)并聯(lián)補(bǔ)償無功功率、并聯(lián)交流高壓斷路器斷口、電機(jī)啟動(dòng)、電壓分壓等。電力系統(tǒng)的負(fù)荷如電動(dòng)機(jī).電焊機(jī).感應(yīng)電爐等用電設(shè)備，除了消耗有功功率外，還要“吸收”無功功率。另外電力系統(tǒng)的變壓器等也需要無功功率，假如所有無功電力都由發(fā)電機(jī)供應(yīng)的話，不但不經(jīng)濟(jì)，而且電壓質(zhì)量低劣，影響用戶使用。電力電容器在正弦交流電路中能“發(fā)”出無功功率，假如把電容器并接在負(fù)荷（電動(dòng)機(jī)），或輸電設(shè)備（變壓器）上運(yùn)行，那么，復(fù)核或輸電設(shè)備需要的無功功率，正好由電容器供應(yīng)。電容器的功用就是無功補(bǔ)償。通過無功就地補(bǔ)償，可減少線路能量損耗；減少線路電壓降，改善電壓質(zhì)量；提高系統(tǒng)供電能力。
運(yùn)行方式： （1） 允許運(yùn)行電壓并聯(lián)電容器裝置應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行，一般不宜超過額定電壓的1.05倍，最高運(yùn)行電壓不用超過額定電壓的1.1倍。母線超過1.1倍額定電壓時(shí)，電容器應(yīng)停用。（2） 允許運(yùn)行電流正常運(yùn)行時(shí)，電容器應(yīng)在額定電流下運(yùn)行，最大運(yùn)行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5%。（3） 允許運(yùn)行溫度正常運(yùn)行時(shí)，其周圍額定環(huán)境溫度為+40℃～-25℃，電容器的外殼溫度應(yīng)不超過55℃。電力電容器分為串聯(lián)電容器和并聯(lián)電容器，它們都改善電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量和提高輸電線路的輸電能力，是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備。
2.電容器引發(fā)的擊穿事件分析
電力電容器在低壓配電系統(tǒng)中作為無功功率補(bǔ)償裝置的主要電器件而得到廣泛應(yīng)用，但由于電容器長(zhǎng)期處于運(yùn)載狀態(tài)，經(jīng)常會(huì)受到電網(wǎng)中各種非正常因素引起的過電流對(duì)電容器的沖擊；當(dāng)系統(tǒng)中電壓、電流超越電容器的額定電流值時(shí)，將導(dǎo)致電容器內(nèi)部介質(zhì)耗損增加，產(chǎn)生過熱而加速絕緣老化、降低使用壽命，嚴(yán)重時(shí)可能使介質(zhì)擊穿，并發(fā)重大事故。
（1）過程：2004年11月2日上午9時(shí)，某公司35KV變電站內(nèi)6KV電容器補(bǔ)償裝置由于高壓熔絲被熔斷5根（不是一次熔斷，而是自9月以來依次被熔斷，一直沒有備件更換）。變電站值班人員將電容器退出運(yùn)行，斷開斷路器手車柜，合上接地刀閘；斷開電容器進(jìn)線柜隔離開關(guān)，合上接地刀閘。由電工對(duì)已壞的熔斷器進(jìn)行更換，10時(shí)熔斷器更換完畢，操作人員按倒閘操作順序依次斷開接地刀閘，合上隔離開關(guān)，斷開手車柜接地刀，并將手車搖至工作位置。該變電站系無人值班設(shè)計(jì)，操作人員在后臺(tái)機(jī)上對(duì)電容器斷路器進(jìn)行遙合，在合閘的一瞬間，只聽電容器室一聲巨響，而斷路器并沒有跳閘，此時(shí)電容器三相電流依次為UA=196.8A，UB=126A，UC=195.6A（該電容器組容量為3000Kvar，單只容量為200Kvar，為星形接法，串聯(lián)電抗器為180Kvar）。值班人員當(dāng)即到電容器室檢查，發(fā)現(xiàn)A相電容器有一只電容器鼓肚，保險(xiǎn)熔斷；B相有三只電容器鼓肚變形，保險(xiǎn)熔斷；C相有一只電容器鼓肚變形，保險(xiǎn)熔斷。值班人員隨即斷開斷路器，并將手車搖至實(shí)驗(yàn)位，合上接地刀。（2）事故分析：當(dāng)日技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析初步認(rèn)為，這是一起由于操作過電壓引起的電容器擊穿鼓肚事故。首先對(duì)斷路器進(jìn)行繼電保護(hù)測(cè)試，結(jié)果表明保護(hù)及開關(guān)均能保證動(dòng)作；其次如果是由于斷路器觸頭彈跳引起過電壓，則斷路器出口及電容器進(jìn)線側(cè)所裝的過電壓吸收裝置也應(yīng)該動(dòng)作保證，從而斷路器跳閘。另外又對(duì)現(xiàn)場(chǎng)損壞的電容器進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，所損壞的5只電容器均是被更換了保險(xiǎn)又重新投運(yùn)的電容器，故我判斷此次事故是（1）由于電容器質(zhì)量造成。這是因?yàn)殡娙萜髟谶\(yùn)行時(shí)內(nèi)部發(fā)生擊穿，引起熔絲熔斷，重新更換熔絲后投運(yùn)時(shí)，其余各臺(tái)電容器對(duì)已擊穿的電容器進(jìn)行放電，放電能量大，脈沖功率高，使得電容器油迅速汽化，引起鼓肚、漏油，熔絲再一次被熔斷。（2）有可能為諧振過電壓引起。由于電容器組上并聯(lián)有硅整流或其他非線性設(shè)備（在本次事故中，我認(rèn)為是電源側(cè)輸入諧波源），非線性設(shè)備產(chǎn)生的畸變的電流、電壓疊加在電容器的基波上，如果電容器容抗和系統(tǒng)感抗相匹配構(gòu)成諧振，諧波的頻率fn等于或接近電容器固有頻率fo，這樣致使電容器過電流和過電壓，嚴(yán)重時(shí)引起電容器內(nèi)部絕緣介質(zhì)局部放電，導(dǎo)致電容器鼓肚損壞。另外，高次諧波頻率高使得容抗下降，電流增加，電容量增加，熔絲熔斷。
（3）經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：在電容器運(yùn)行過程中發(fā)生高壓熔絲熔斷，應(yīng)立即退出運(yùn)行，對(duì)電容器進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)，如果發(fā)生絕緣下降或擊穿必須立即進(jìn)行更換。
3.造成電力電容器擊穿的原因分析
由于電力電容器投運(yùn)越來越多，但由于管理不善及其他技術(shù)原因，常導(dǎo)致電力電容器損壞以致發(fā)生爆炸，原因有以下幾種：
（1）電容器內(nèi)部元件擊穿：主要是由于制造工藝不良引起的。（2）電容器對(duì)外殼絕緣損壞：電容器高壓側(cè)引出線由薄銅片制成，如果制造工藝不良，邊緣不平有毛刺或嚴(yán)重彎折，其尖端容易產(chǎn)生電暈，電暈會(huì)使油分解、箱殼膨脹、油面下降而造成擊穿。另外，在封蓋時(shí)，轉(zhuǎn)角處如果燒焊時(shí)間過長(zhǎng)，將內(nèi)部絕緣燒傷并產(chǎn)生油污和氣體，使電壓大大下降而造成電容器損壞。（3）密封不良和漏油：由于裝配套管密封不良，潮氣進(jìn)入內(nèi)部，使絕緣電阻降低；或因漏油使油面下降，導(dǎo)致極對(duì)殼放電或元件擊穿。（4）鼓肚和內(nèi)部游離：由于內(nèi)部產(chǎn)生電暈、擊穿放電和內(nèi)部游離，電容器在過電壓的作用下，使元件起始游離電壓降低到工作電場(chǎng)強(qiáng)度以下，由此引起物理、化學(xué)、電氣效應(yīng)，使絕緣加速老化、分解，產(chǎn)生氣體，形成惡性循環(huán)，使箱殼壓力增大，造成箱壁外鼓以致爆炸。（5）帶電荷合閘引起電容器爆炸：任何額定電壓的電容器組均禁止帶電荷合閘。電容器組每次重新合閘，必須在開關(guān)斷開的情況下將電容器放電3min后才能進(jìn)行，否則合閘瞬間因電容器上殘留電荷而引起爆炸。為此一般規(guī)定容量在160kvar以上的電容器組，應(yīng)裝設(shè)無壓時(shí)自動(dòng)放電裝置，并規(guī)定電容器組的開關(guān)不允許裝設(shè)自動(dòng)合閘。此外，還可能由于溫度過高、通風(fēng)不良、運(yùn)行電壓過高、諧波分量過大或操作過電壓等原因引起電容器損壞爆炸。
在低壓電力系統(tǒng)中，使用電力電容器是為了提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少無功損耗。電力電容器在運(yùn)行_中發(fā)生損壞甚至爆炸的事故時(shí)有發(fā)生，輕則損壞配電設(shè)備，重則破壞建筑物并引起火災(zāi)。
參考文獻(xiàn)
1.何衛(wèi)國(guó)。電力電容器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置[D]，蘇州大學(xué)，2012-05-01
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第8篇：高壓并聯(lián)電容器范文
【關(guān)鍵詞】電容器組 ，電抗器 ，作用
【 abstract 】 capacitor set of serial reactor is supporting set off in order to limit the current and limiting harmonic two purposes, is to reduce capacitor set off in produces in the process flow and flow of multiple frequency to the influence of the capacitor set; Can limit operating over-voltage, filter out designated higher harmonic, at the same time, other times suppress harmonic amplifier, reduce the power of the voltage waveform distortion.
【 key words 】 of capacitors, reactor, role
中圖分類號(hào)：TM411+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
電抗器的特性
1、鐵芯電抗器
噪聲大、電抗器線性度差、能引起漏磁、局部過熱，易發(fā)生磁飽和，燒毀線圈。系統(tǒng)過壓、過流和諧波的影響，致使鐵芯過飽和電抗值急劇下降，抑制諧波的能力下降，抗短路電流能力低。干式鐵芯式電抗器除上述缺點(diǎn)外，還不能在室外運(yùn)行。
2、干式空芯電抗器
干式空心電抗器結(jié)構(gòu)上不用任何鐵磁性材料，因此，線性度大大優(yōu)于鐵芯電抗器，應(yīng)該首選。但由于沒有鐵芯，繞組中通過單位電流所產(chǎn)生的磁通較小，所以體積較大。再有空心電抗器附近存在磁導(dǎo)體的話，將使電抗值升高，在正常情況下電抗器的磁通在空氣中形成回路，但安裝場(chǎng)所屋頂、地面、墻壁、圍欄等如有鐵鋼等磁性材料存在，則會(huì)在其中引起發(fā)熱，因此空心電抗器在安裝時(shí)對(duì)周圍物體有一定距離要求，同時(shí)為避免相鄰兩組電抗器相互影響，同樣也需要保持一定距離。
3、半芯電抗器
半芯電器是介于鐵芯電器和空芯電抗器之間的一種新型電器，在空芯電抗器繞組內(nèi)加上不閉合磁路的鐵芯，使半芯電抗器具有鐵芯電抗器和空芯電抗器的優(yōu)點(diǎn)。組成全新的半芯電抗器，半芯電抗器線直徑比空芯電抗器直徑小20% 電抗器損耗低25%，線性度接近于直線，阻抗不隨電流增加而減小，噪聲低于50db。便于在柜內(nèi)安裝，是無功補(bǔ)償比較好的串聯(lián)電抗器。
串聯(lián)電抗器的選型原則
用電企業(yè)都有自身的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備有不同的要求，干式電抗器有噪音小、電抗器的線性度好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)；油浸電抗器損耗小、占地面積小、線性度不好、噪音大。因此，采用什么樣的電抗器應(yīng)綜合考慮。串聯(lián)電抗器主要作用是抑制諧波、限制涌流和濾除諧波。電抗率是電抗器的主要參數(shù)，電抗器的大小直接影響它的作用。
高次諧波對(duì)電容器組的危害
由于容抗與電源頻率成反比，當(dāng)高次諧波電壓作用于電容器組上時(shí)，因高頻率諧波使電容器容抗減小，所以通過電容器內(nèi)的電流增大；換言之，此時(shí)，在基波電流的基礎(chǔ)上又增添了電流諧波分量，這樣波形勢(shì)必發(fā)生畸變，結(jié)果使系統(tǒng)阻抗產(chǎn)生諧波過電壓疊加于原電壓上，造成電壓波形畸變放大。同時(shí)，通過電容器組的電流還與其電容量有關(guān)，容量愈大，容抗愈小，進(jìn)而使電流更大，故在投入大容量電容器組時(shí)，上述畸變過電壓更為嚴(yán)重。諧波過電壓不僅會(huì)使系統(tǒng)電流、電壓的波形發(fā)生畸變，而且還會(huì)造成：
電能質(zhì)量變壞。
電氣設(shè)備損耗增加。
電氣設(shè)備出力降低。
絕緣介質(zhì)加速老化。
影響控制、保護(hù)、檢測(cè)裝置的工作精度及工作可靠性。特別是因高次諧波激發(fā)引起諧振的情況下，極易導(dǎo)致電容器過負(fù)荷、發(fā)熱、振動(dòng)及異常噪聲直至最終被燒毀，同時(shí)還可能引起過流保護(hù)誤動(dòng)作、熔斷器熔絲熔斷、電容器組無法合閘等事故或障礙。尤其當(dāng)電容器組距離諧波較近處，所造成的后果更為嚴(yán)重。為此，實(shí)施技術(shù)手段對(duì)諧波進(jìn)行抑制非常重要，常用的方法比如采用串聯(lián)電抗器、加裝濾波裝置。我們通常采用諧波濾波裝置對(duì)3次諧波進(jìn)行抑制，采用串聯(lián)電抗器對(duì)5次及以上諧波進(jìn)行抑制。
串聯(lián)電抗器作用
抑制高次諧波危害
電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)不可能沒有諧波，很多電氣設(shè)備和用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生諧波，只不過一般情況下對(duì)電網(wǎng)波形影響不大，不會(huì)危及正常的供電和用電，但某些情況則不同，如變壓器鐵心飽和、電弧爐煉鋼，大型整流設(shè)備，都會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來嚴(yán)重的諧波干擾，影響供電質(zhì)量，因此必須加以治理。為了回避諧波的影響，必須采取消除諧波影響的措施，其中一條重要的措施就是在電容器回路中串聯(lián)一定數(shù)值的電抗器，即造成一個(gè)對(duì)n次諧波的濾波回路。實(shí)際運(yùn)行中，各變電站普遍采有在回路中串聯(lián)12%電抗構(gòu)成3次諧波濾波器，12%電抗率的含義是指串聯(lián)電抗器的感抗值為該回路電容器容抗值的12%，而用串聯(lián)6%電抗構(gòu)成5次諧波濾波器。不正好采用11%和4%，而是稍大一點(diǎn)，目的是使電容器回路阻抗呈感性，避免完全諧振時(shí)電容器過電流。當(dāng)變電站母線上具有兩組以上電容器組，且既有串聯(lián)大電抗的電容器組又有串聯(lián)小電抗的電容器組時(shí)，電容器組的投切順序是一個(gè)應(yīng)該考慮的問題。投切順序不合理可能造成不良后果。由對(duì)諧波電流的分析可知：當(dāng)電容器回路呈電感性時(shí)，電容器回路和系統(tǒng)阻抗并聯(lián)分流，可使流入系統(tǒng)的諧波電流減小。當(dāng)電容器回路呈電容性時(shí)，由于電容器的“補(bǔ)償”作用，電容器回路在諧波電壓作用下，將產(chǎn)生的諧波電流流入系統(tǒng)，這時(shí)將使系統(tǒng)諧波電流擴(kuò)大，并使母線電壓波形發(fā)生畸變。
降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率
降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率，以保護(hù)電容器和便于選擇配套設(shè)備。加裝串聯(lián)電抗器
后可以把合閘涌流抑制在1+電抗率倒數(shù)的平方根倍以下。通常要求應(yīng)將涌流限制在電容器額定電流的20 倍以下，為了不發(fā)生諧波放大，要求串聯(lián)電抗器的伏安特性盡量為線性。網(wǎng)絡(luò)諧波較小時(shí)，采用限制涌流的電抗器；電抗率在0.1%－1%左右即可將涌流限制在額定電流的10 倍以下，以減少電抗器的有功損耗，而且電抗器的體積小、占地面積小、便于安裝在電容器柜內(nèi)。采用這種電抗器是即經(jīng)濟(jì)，又節(jié)能。
提高短路阻抗，減小短路容量，降低短路電流
無功補(bǔ)償支路前置了串聯(lián)電抗器，當(dāng)出現(xiàn)電容器故障時(shí)，例如電容器極板擊穿或?qū)Φ負(fù)舸?，系統(tǒng)通過系統(tǒng)阻抗和串聯(lián)電抗器阻抗提供短路電流，由于串聯(lián)電抗器阻抗遠(yuǎn)大于系統(tǒng)阻抗，所以有效降低了電容器短路故障時(shí)的短路容量，保證了配電斷路器斷開短路電流可能，提高了系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性能。
減少電容器組的投切涌流，降低涌流暫態(tài)過程的幅值，有利于接觸器滅弧
接觸器投切電容器的過程中都會(huì)產(chǎn)生涌流，串聯(lián)電抗器可以有效抑制操作電流的暫態(tài)過程，有利于接觸器觸頭的斷開，避免弧光重燃，引起操作過電壓。降低過電壓的幅值，保護(hù)電容器，避免過電壓擊穿或絕緣老化。
減小操作電容器組引起的過電壓幅值，避免電網(wǎng)過電壓保護(hù)
接觸器投切電容器的過程中都會(huì)產(chǎn)生操作過電壓，串聯(lián)電抗器可以有效抑制接觸器觸頭重?fù)舸┈F(xiàn)象出現(xiàn)，降低操作過電壓的幅值，保護(hù)電容器，避免過電壓擊穿或加速絕緣老化。
第9篇：高壓并聯(lián)電容器范文
C＝Cs／n＝mCy／n（2）
式中：C—整臺(tái)電容器的電容（μF）；
n—電容器中的串聯(lián)段數(shù)，n＞1
當(dāng)內(nèi)熔絲電容器在運(yùn)行中因某種原因使其中的一個(gè)元件擊穿時(shí)，內(nèi)熔絲的動(dòng)作過程可用圖2表示。
從圖2可以看到，元件擊穿首先是擊穿元件自身所貯存的電荷向擊穿點(diǎn)G放電，接著與該元件并聯(lián)的同一串聯(lián)段上的元件所貯存的電荷通過與該擊穿元件相串聯(lián)的熔絲向擊穿元件放電，在放電電流的作用下熔絲f迅速熔斷，接著在絕緣油的作用下，在并聯(lián)元件對(duì)擊穿元件的放電過程中迅速將電弧熄滅，將擊穿元件與故障串聯(lián)段中的其它完好元件相隔離。
通過上述分析，使我們認(rèn)識(shí)到與擊穿元件相串聯(lián)的熔絲的熔斷主要是靠與該擊穿元件相并聯(lián)的其它完好元件組上貯存的電荷（或能量）對(duì)熔絲放電來實(shí)現(xiàn)的。為了使與擊穿元件相串聯(lián)的熔絲熔斷，故障串聯(lián)段中完好元件組中所貯存的電荷將減少Q(mào)0，在故障串聯(lián)段上的電壓也會(huì)下降一個(gè)U，即：
U＝Q0／（Cs－Cy）（3）
式中：Q0—在熔絲熔斷的過程中，故障串聯(lián)段中完好元件組釋放的電荷；
Cs－Cy—故障串聯(lián)段中，完好元件組的電容；
U—故障串聯(lián)段上的電壓降落
這個(gè)U是一個(gè)由Q0引起的直流電壓，因而對(duì)其而言系統(tǒng)的阻抗近于零，圖2中的A、B兩端近于短接，其等值電路如圖3所示。
從圖2和圖3可知，在故障串聯(lián)段因失去電荷Q0而產(chǎn)生電壓降落U的同時(shí)，電容器中的其余串聯(lián)段則通過系統(tǒng)向故障串聯(lián)段充電，最終在故障串聯(lián)段和電容器的其余部分Cs／（n－1）上都產(chǎn)生了一個(gè)直流電壓分量，這兩個(gè)直流電壓大小相等，方向相反，所以UAB等于零，但UAO＝UBO＝U0且
式中：U0—故障串聯(lián)段上的直流電壓分量
由式（4）可以看出，由熔絲熔斷產(chǎn)生的直流電壓U0與熔絲熔斷過程中故障串聯(lián)段上所失去的電荷Q0成正比，與元件電容Cy成反比，與每個(gè)串聯(lián)段中的并聯(lián)元件數(shù)m近似成反比。在完好串聯(lián)段上的直流電壓分量為：
—其它完好串聯(lián)段上的直流電壓分量。
這樣，我們就可以得到，熔絲動(dòng)作后，作用在故障串聯(lián)段和其它完好串聯(lián)段上的電壓為：
式中：分別為熔絲將故障元件切除后作用在故障串聯(lián)段和非故障串聯(lián)段上的電壓；
分別為熔絲將故障元件切除后作用在故障串聯(lián)段和非故障串聯(lián)段上的交流電壓分量的幅值；
－U0和U0／（n－1）分別為熔絲將故障元件切除切后作用在故障串聯(lián)段和非故障串聯(lián)段上的直流電壓分量。
在圖4中可以看出，熔絲將故障元件切除后，在故障串聯(lián)段上和非故障串聯(lián)段上都受到了交流加直流電壓的作用。在故障串聯(lián)段上受到的最大電壓降峰值可以達(dá)到－U0，在非故障串聯(lián)段上受到的電壓峰值將達(dá)到U＂m＋U0／（n－1）。對(duì)于高壓并聯(lián)電容器通常n≥3，所以，在非故障串聯(lián)段上所受到的電壓峰值相對(duì)于故障串聯(lián)段要小些。
國(guó)標(biāo)GB11025—1989《并聯(lián)電容器用內(nèi)部熔絲和內(nèi)部過壓力隔離器》標(biāo)準(zhǔn)中3．2條隔離要求的規(guī)定和4．2條隔離試驗(yàn)的規(guī)定，在下元件擊穿時(shí)，熔絲應(yīng)能將故
障元件斷開，在2.2的上限電壓下試驗(yàn)時(shí)，除了過渡電壓之外，斷開的熔絲兩端的電壓降落不得超過30％，根據(jù)以上規(guī)定，合格的內(nèi)熔絲在下動(dòng)作時(shí)其電壓降落U可能達(dá)到0．9Um，在2.2下動(dòng)作時(shí)，其電壓降落也可能達(dá)到0．66Um。
通過式（3）和式（4）我們可以求得在故障串聯(lián)段上的電壓降落U0為：
若高壓并聯(lián)電容器的串聯(lián)段數(shù)n＝4，則在故障串聯(lián)段上的直流電壓分量
