10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制

合集下载

10kV电压异常原因分析及处理措施方案

10kV电压异常原因分析及处理措施方案

10kV电压异常原因分析与处理措施摘要:本文对电网实际运行中时常出现的10kV电压异常现象的原因进展分类,并逐一研究分析其产生机理,从而引出处理10kV电压异常措施的思路。

关键词:电压异常;负荷;接地;断线;消弧线圈;谐振0 前言电压的异常直接影响设备的运行技术指标、经济指标,甚至导致用户的用电设备无常工作,电网的平安与经济运行遭至破坏。

10kV母线是调度部门可以进展电压调控的最后一级母线,也是最直接影响用户电压质量的母线。

因此对10kV 电压异常产生的根本原因进展分析研究,对消除电压异常和保障电网平安运行具有十分重要的意义。

1 负荷变化引起的电压偏移根据相关调压原那么要求:变电站和直调电厂的10kV 母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%―+7%。

而在实际电网运行中,在白天用电顶峰时段,10kV 母线可能低于10.0kV下限,在深夜用电低谷时段,10kV母线也可能高于10.7kV上限。

造成电网正常运行中电压偏移的原因是不同大小的功率在电网元件中传输会产生不同的电压降落。

功率由系统通过110kV降压变压器经变压后到达10kV母线,其等值电路图和相量图如图1所示。

在上图中,为归算到110kV变压器10kV侧的一次电压,为110kV变压器的二次电压,即10kV母线电压,S为传输的视在功率,为归算到110kV变压器10kV侧的传输电流,φ为与的相位差,XT为110kV变压器归算到二次侧的等值电抗,RT为110kV变压器归算到二次侧的等值电阻。

图中,就是电压降相量,即〔RT+XT〕,将电压降相量分解为与二次电压同方向和相垂直的两个分量和。

称为电压降落的纵分量,称为电压降落的横分量。

而在电网实际计算中,由于电压降横分量很小,可以忽略不计,因此,其电压降可以省略简化成仅为电压降落的纵分量,以ΔU表示。

由图3可得ΔU的模值为,将、、代入上式可得,因此可以得出,10kV母线电压与传输功率的关系公式为:由上式可知,通过减少传输的有功负荷P、无功负荷Q、电阻RT和电抗XT,或者提高110kV侧电压U1的方法,可以减少电压降落,提高10kV电压;反之那么降低10kV电压。

10kV电压异常原因分析及处理措施

10kV电压异常原因分析及处理措施

10kV电压异常原因分析及处理措施10kV电压异常原因分析及处理措施摘要:本文对电网实际运行中时常出现的10kV电压异常现象的原因进行分类,并逐一研究分析其产生机理,从而引出处理10kV电压异常措施的思路。

关键词:电压异常;负荷;接地;断线;消弧线圈;谐振0 前言电压的异常直接影响设备的运行技术指标、经济指标,甚至导致用户的用电设备无法正常工作,电网的安全与经济运行遭至破坏。

10kV母线是调度部门可以进行电压调控的最后一级母线,也是最直接影响用户电压质量的母线。

因此对10kV电压异常产生的根本原因进行分析研究,对消除电压异常和保障电网安全运行具有十分重要的意义。

1 负荷变化引起的电压偏移根据相关调压原则要求:变电站和直调电厂的10kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%―+7%。

而在实际电网运行中,在白天用电高峰时段,10kV母线可能低于10.0kV下限,在深夜用电低谷时段,10kV母线也可能高于10.7kV上限。

造成电网正常运行中电压偏移的原因是不同大小的功率在电网元件中传输会产生不同的电压降落。

功率由系统通过110kV降压变压器经变压后到达10kV母线,其等值电路图和相量图如图1所示。

在上图中,为归算到110kV变压器10kV侧的一次电压,为110kV变压器的二次电压,即10kV母线电压,S为传输的视在功率,为归算到110kV变压器10kV侧的传输电流,φ为与的相位差,XT为110kV变压器归算到二次侧的等值电抗,RT为110kV变压器归算到二次侧的等值电阻。

图中,就是电压降相量,即(RT+XT),将电压降相量分解为与二次电压同方向和相垂直的两个分量和。

称为电压降落的纵分量,称为电压降落的横分量。

而在电网实际计算中,由于电压降横分量很小,可以忽略不计,因此,其电压降可以省略简化成仅为电压降落的纵分量,以ΔU表示。

由图3可得ΔU的模值为,将、、代入上式可得,因此可以得出,10kV母线电压与传输功率的关系公式为:由上式可知,通过减少传输的有功负荷P、无功负荷Q、电阻RT和电抗XT,或者提高110kV侧电压U1的方法,可以减少电压降落,提高10kV电压;反之则降低10kV电压。

10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制

10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制
J r 2 2 -8 . 7 / 1 5 - 3* 2 4 0 ,长度 为4 0 m ;避雷器型号为Y 5  ̄ R - 1 7 / 4 5 ;空 心串联 电抗器型号为c K G K L 一 6 0 / l 0 — 6 ; 集合式并联 电容器型号为 电容 器 型号为 电容器 型号为B 舢 l 1 — 1 5 0 0 - 3 W 。
1 概 述
投切并联无功补偿装置时产生的过 电压主 要有两种 ;一种是合 闸时产生的过 电压 ;另一种是切除时 ,由于开关发生重燃产生 的过 电压 。第二种过 电压对并联无功补偿装置的危害更为严重 。操作过 电压成为 电容器运行中的一个危险因素 ,对并联 电容器组操作过 电 压的抑制,是并联电容 器组运 行的一个重要课题 。 本文 以某‘ l O k V系统真空开关投切并联 电容器 组为例, 对 可能产 生的操作过 电压进行分析研究 。 ‘ 对投切并联 电容器组产生 的操作过 电压利用阻尼装 置进行 限制,对 阻尼 限流器 的参数进行 了选取 。 2 阻尼装置及其参数选取 如 图1 所示, 用 于并联 电容器的过 电压 阻尼 装置 由火花 间 隙G 与阻尼 电阻R串联组成,该装置并联在并联 电容器C 的串联 电抗器 L两端 。
图5不同阻尼电阻对 电容器支路 电流 的影响
f / 赢

电磁暂态程序 的合闸过 电压和分 闸重燃 过 电压仿真结 果显示, 在阻尼电阻等于R 0 的1 / 2 时, 电抗器支路 电压、 电容器支路 电压 、母 线电压 、中性点 电压等最小 :随着阻尼 电阻增加, 电容器 电流 、阻 尼电阻 电流变小,电流有一最小值,达到最小值后,随着阻尼 电阻 增加, 电容器 电流、阻尼 电阻 电流又增大 。可见,对于具体 的并联 电容器组, 阻尼电阻的选取需要具体分析,综合 考虑 限制过 电压 、 过 电流 以及阻尼电阻在暂态过程 中吸收的能量来加 以选择 。

[工程类试卷]2009年注册电气工程师供配电(专业案例)上午真题试卷及答案与解析

[工程类试卷]2009年注册电气工程师供配电(专业案例)上午真题试卷及答案与解析

2009年注册电气工程师供配电(专业案例)上午真题试卷及答案与解析一、案例分析题每题的备选答案中,有一个或多个符合题意。

错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得0.5分。

0 在一住宅单元楼内以单相220V、TN-C-S系统供电,单元楼内PE干线的阻抗值32mΩ,PE分支干线的阻抗值37mΩ,重复接地电阻值R a为10Ω,以及故障电流值I d为900A。

请回答下列问题。

1 如右图所示,楼内设有以点画线表示的总等电位联结MEB,试求在用电设备C 发生图示的碰外壳接地故障时,用电设备金属外壳上预期接触电压值U f是多少?( )(A)36V(B)62V(D)88V2 如右图所示,在该楼层内做虚线所示的局部(辅助)等电位联结LEB,试求这种情况下用电设备C发生图示的碰外壳接地故障时,用电设备金属外壳上的预期接地电压值U f是多少? ( )(A)33V(B)88V(C)42V(D)24V3 在建筑物的浴室内有一台用电设备的电源经一接线盒从浴室外的末端配电箱引来,电路各PE线的阻抗值如下图所示。

在设计安装中将局部等电位LEB联结到浴室外末端配电箱的PE母排,如虚线所示的如线段,而断开6d连线。

当用电设备发生碰外壳接地故障时,故障电流I d为600A,故障设备的预期接触电压U f为下列( )(A)24V(B)35V(C)18V(D)32V4 接问题3,在设计安装中局部等电位联结LEB不接向浴室外末端配电箱而改接至浴室内接线盒(6处),即连接db线段。

发生同样接地故障时设备的预期接触电压U f为下列哪一项数值? ( )(A)8.4V(B)12V(C)10.5V(D)18V5 如果用电设备安装在浴室的0区内,下列哪一项供电措施是正确的? ( )(A)由隔离变压器供电(B)由标称电压为12V的安全特低电压供电(C)由动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护进行供电(D)由安装在0、1、2内的电源接线盒的线路供电5 地处西南某企业35kV电力用户具有若干10kV变电所。

电容器过电压保护

电容器过电压保护

中国电力设备管理网电力电容器过电压保护反措摘要:通过分析银南电网电容器过电压保护几次误动事故,提出在电容器过电压保护中使用高返回系数JY8系列静态型电压继电器,来防止系统出现瞬间过电压时电容器过电压保护误动。

1引言电力系统中,电力电容器作为一种静止型无功功率补偿装置,在维护系统的可靠、稳定运行中,发挥着日益重要的作用。

实践证明,为了提高电力电容器运行的可靠性,除了不断提高电容器本身的质量,采用合理的接线和布置之外,配备完善、合理的保护装置也是极其重要的。

电容器过电压保护,是确保电力电容器在不超过规程规定的最高允许电压下和规定的时间内动作的电容器保护。

由于电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗均与其两端电压的平方成正比,即电容器输出无功功率Qc=ωCU2;电容器有功功率损耗P1=ωCU2tgδ,电容器耐受过电压的能力比较低。

按照IEC标准,“电容器单元应适合于当端子间的电压有效值升到不超过1.1倍额定电压(过渡过程除外)下连续运行。

”我国国标也规定,电容器连续运行的工频过电压不超过1.1倍额定电压。

由此可见,电容器过电压保护配置的合理与否,直接影响着系统并补电容器的健康、稳定、有效运行。

本文通过宁夏银南供电局所辖变电所10kV并补电容器先后发生的电容器过电压保护误动事故进行分析,提出了通过运用高返回系数的静态型JY8系列过电压继电器,代替原电磁式DY-36A型过电压继电器的有效、可行的反措措施。

2问题的提出1997年8月至9月中旬,我局所辖古城220kV变512电容器、河西110kV变518电容器、中卫110kV变513电容器开关相继发生跳闸。

根据当时现场保护掉牌信号指示,以上各次跳闸均为电容器过电压保护出口所致。

电力电容器的工频过电压的产生,原因有二:其一,由于系统出现的工频过电压,电容器所在的母线电压升高,使电容器承受过电压;其二,由于一组电容器中个别电容器故障切除或短路,使串联电容器间容抗发生变化。

真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决

真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决

真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决宁夏英力特化工股份有限公司树脂分公司110kV变电所有两台63000kV A的三圈主变,并列运行,35kV侧及6kV侧采用分段运行方式。

无功补偿装置接在6kV母线上,每段母线上个两组,每组容量4800kVar。

在投运过程中发生过三次严重过电压事故,每次都造成多只电容器击穿及单只电容器熔丝发生群爆。

第一次事故是在2008年8月大修后投运2#电容器组时,发生单相过电压。

第二次事故发生在2009年2月临时检修完成后,投运3#电容器组时发生过电压。

第三次是2011年3月31。

两次都为三相相间过电压。

在第二次事故发生后采取了在每组电容器组电抗器两端加装过电压吸收装置的措施,希望能抑制、吸收操作过程中产生的过电压。

经过两年的运行,虽然该装置起到了一定的作用,在这两年中的投运未发生故障。

但在2011年3月31投运时又出现过电压的现象,说明该装置并不能从根本上解决真空开关投切电容器产生过电压的问题。

因我公司110kV变电所投切电容器组的断路器为真空断路器,真空断路器虽然一般情况下能满足频繁投切电容器组的需要,但因其在合闸过程中可能出现断口预击穿、合闸弹跳、合闸不同期等问题,在分闸过程中可能会出现单相、亮相重燃、截流等问题,这些问题都会产生严重的过电压,故存在很大的安全隐患。

而我变电所所采用的金属氧化物避雷器不能完全有效地吸收真空断路器因上述原因产生的操作过电压,所以只有采取更加有效的措施,从根本上消除操作过电压,才能保证电容器组的投切安全。

在电力系统中,电容器组进行控制最早采用的是少油断路器,然而少油断路器对频繁操作的投切电容器组来说并不能完全满足其使用要求。

近年来真空断路器以其使用寿命长,可频繁开断、无油、少维护等优点,在电力系统中得到了广泛的应用,因此电力系统也希望用真空断路器来取代少油断路器投切电容器组。

而近年来随着真空开关在中压领域占领了绝对优势的市场份额,使这一需求显得更加突出和紧迫。

10kV电压互感器故障原因分析及对策

10kV电压互感器故障原因分析及对策

10kV电压互感器故障原因分析及对策1 电压互感器安装调试问题电压互感器安装调试的故障集中在以下几方面:安装人员在二次回路接线端子引接二次线时,二次线随螺栓顺时针旋转,触及电压互感器底座铁板,极易造成电压互感器短路,可能造成电压互感器爆烈;送电操作人员在通电前未对电气设备进行复检;未按安装工艺标准安装施工,都可能造成电气设备故障。

因此,减少电压互感器发生故障的频率应从以下几方面入手:在电压互感器底盘车上的辅助开关内侧,采用防短路的绝缘材料(如绝缘隔板),同时,在裸露长度适宜的线头穿进辅助开关二次线时应加绝缘护套。

电压互感器手车上的二次接线应加套绝缘护套,严禁在转动处、伸缩轴边布线。

定期检查电压互感器手车上的二次接线情况,确保其处于良好状态。

在电压互感器二次接线端引接二次线时,二次引接线铜接头应装有绝缘护套,拧紧螺栓时应防止二次线随螺栓旋转,以免触及电压互感器底座铁板。

必须对电压互感器二次回路进行绝缘电阻测试,以确认电压互感器二次回路绝缘电阻值是否符合要求。

要摇出电压互感器手车,模拟电压互感器至运行状态。

人为使手车底盘辅助开关触点闭合,松开所有电压互感器二次端子,对回路加100V电压进行检查,检查柜上表计、保护回路(电压)的正确性。

严格执行电压互感器反措,二次接地必须引至主控室一点接地,严禁有其他接地点,否则当一次出现单相接地时会烧毁电压互感器。

2 运行中常见的故障及处理措施电压互感器在运行中一定要保证二次侧不能短路,因为其在运行时是一个内阻极小的电压源,正常运行时负载阻抗很大,相当于开路状态,二次侧仅有很小的负载电流。

若二次侧短路时,负载阻抗为零,将产生很大的短路电流,巨大的发热会将互感器烧坏,甚至导致发生设备爆炸事故。

在运行中为了达到对电压互感器的良好保护,可以采取以下措施:二次侧熔断器是保证电压互感器安全运行的可靠措施,必须选择适当的熔断器,并加装闭锁装置;为避免开口三角绕组两端在电压不平衡的情况下长时间存在较高电压,在开口三角绕组两端加装并联电阻,并联电阻在开口三角感应出零序电压时,使零序电流得以流通,对高压线圈产生去磁作用,从而也能抑制谐振;电压互感器高压侧的每相绕组必须在相与地之间,高压绕组必须呈星形接地,而且还要有中性点接地,同时,电压互感器的低压侧两绕组也必须有一点接地;在10kV以下配电网络中,电源侧的中性点是不直接接地的,电压互感器的中性点接地。

电容器过电压保护

电容器过电压保护

中国电力设备管理网电力电容器过电压保护反措摘要:通过分析银南电网电容器过电压保护几次误动事故,提出在电容器过电压保护中使用高返回系数JY8系列静态型电压继电器,来防止系统出现瞬间过电压时电容器过电压保护误动。

1引言电力系统中,电力电容器作为一种静止型无功功率补偿装置,在维护系统的可靠、稳定运行中,发挥着日益重要的作用。

实践证明,为了提高电力电容器运行的可靠性,除了不断提高电容器本身的质量,采用合理的接线和布置之外,配备完善、合理的保护装置也是极其重要的。

电容器过电压保护,是确保电力电容器在不超过规程规定的最高允许电压下和规定的时间内动作的电容器保护。

由于电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗均与其两端电压的平方成正比,即电容器输出无功功率Qc=ωCU2;电容器有功功率损耗P1=ωCU2tgδ,电容器耐受过电压的能力比较低。

按照IEC标准,“电容器单元应适合于当端子间的电压有效值升到不超过1.1倍额定电压(过渡过程除外)下连续运行。

”我国国标也规定,电容器连续运行的工频过电压不超过1.1倍额定电压。

由此可见,电容器过电压保护配置的合理与否,直接影响着系统并补电容器的健康、稳定、有效运行。

本文通过宁夏银南供电局所辖变电所10kV并补电容器先后发生的电容器过电压保护误动事故进行分析,提出了通过运用高返回系数的静态型JY8系列过电压继电器,代替原电磁式DY-36A型过电压继电器的有效、可行的反措措施。

2问题的提出1997年8月至9月中旬,我局所辖古城220kV变512电容器、河西110kV变518电容器、中卫110kV变513电容器开关相继发生跳闸。

根据当时现场保护掉牌信号指示,以上各次跳闸均为电容器过电压保护出口所致。

电力电容器的工频过电压的产生,原因有二:其一,由于系统出现的工频过电压,电容器所在的母线电压升高,使电容器承受过电压;其二,由于一组电容器中个别电容器故障切除或短路,使串联电容器间容抗发生变化。

电力电容器组不平衡电压保护动作原因分析及故障诊断

电力电容器组不平衡电压保护动作原因分析及故障诊断

电力电容器组不平衡电压保护动作原因分析及故障诊断摘要:在变电站中,电容器组三相电容量变化不一致,是导致电容器组不平衡电压保护动作最重要的原因之一,也是最常见的原因。

当电容器组发生跳闸,不应进行重合闸,必须查明确切的原因,排除故障。

另外,运行人员也应加强对电容器的红外检测,及时发现潜在隐患,减少电力事故的发生。

关键词:电力电容器组;不平衡电压;保护动作;原因;故障诊断1电容器结构及其对应保护三相单星型不接地型式的电容器组一般配置有两段式过流保护、低电压保护、过电压保护和不平衡电压保护,以应对不同的故障。

220kV甲变电站的10kV母线接线方式如图1所示,2台主变分别通过甲101与甲102带10kV西母线和10kV东母线,10kV母联分位运行。

甲容1开关柜内的电流互感器共引出2组电流绕组,一组是保护级别,另一组是测量级别。

同时,电容器保护逻辑中的过电压保护和低电压保护所用三相电压采用甲10西表转换后经过屏顶小母线传输的母线电压。

图1甲变电站10kV运行方式10kV电容器的差压保护接线如图2所示,C1、C2分别为单相电容器组的上、下节电容;L为电容器组的电抗器;n为放电线圈的变比;Um为系统一次电压;Ucy为单相电容器的差压二次值。

差压保护接线共有3组,每组2根信号线经过放电线圈至端子排,再连接到保护装置。

图210kV电容器差压保护接线示意图2电容器组不平衡电压保护动作原因2.1三相放电线圈性能不一致放电线圈是并联在系统中,其一次侧与电容器的抽头相连接,用于测量某一部分电容器的电压。

当放电线圈一次或者二次线圈发生断线或者短路的情况下,其变比会发生变化,此时放电线圈的二次电压也会发生变化,当三相放电线圈的二次电压变化不一致时,便会产生不平衡电压,引起保护动作。

2.2电容器组三相电容量不平衡中性点不接地的星型接线电容器组,当三相电容器组电容值不平衡时,运行中会产生电压分布不均的情况。

电容值小的一相或承受较高的电压,并随着电容值不平衡加大,电压分布不均的情况也随之加大。

10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析 (3)

10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析 (3)

10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析印 华(重庆电力科学试验研究院)摘要:针对某些变电站出现的对10kV并联电抗器进行合闸操作时开关柜发生爆炸的事故,本文分析了并联电抗器合闸过电压产生的原因,并用EMTP对合闸过电压进行了理论计算。

计算结果表明,真空开关合闸时发生弹跳是合闸过电压产生的主要原因,阻容吸收装置对该类过电压有较好的抑制作用。

关键词:并联电抗器;真空开关;弹跳1 前言并联电抗器作为电网的无功补偿设备,对于稳定电压、提高供电质量有着重要的意义。

并联电抗器的投切也是电网中较为频繁的操作。

在投切电抗器的时候通常研究的是分闸时真空开关发生截流、重燃产生的过电压,而对合闸时产生的过电压研究较少[1-3]。

但是在某些变电站,对并联电抗器进行合闸操作时,发生了开关柜爆炸的事故。

为此,笔者专门针对并联电抗器合闸时产生的过电压进行了计算分析。

2 并联电抗器合闸过电压产生原因分析在对电抗器进行合闸操作时,如果断路器触头同期性差,非全相合闸会产生一个电磁振荡过程,在一定的参数情况下还会产生谐振过电压。

如图1所示,A、B、C三相合闸时,如果合闸时间不一致,回路中就会存在电磁振荡的过程,如果电容和电感的匹配,还会产生谐振过电压。

对于某些质量不好的真空开关,在合闸的过程中,开关触头发生弹跳(震动),也会产生过电压。

开关触头的弹跳是指开关的触头发生了一个合上以后又分开,然后又合上的过程,或者持续合上又分开直至完全合上不再分开的过程。

在这个过程中触头分开的距离不大,断口的电弧会发生重燃,截留现象,回路中会产生高频的电磁振荡,产生过电压。

图1 电抗器回路示意图3 计算结果及分析利用电磁暂态仿真程序(EMTP),进行了10kV真空开关对并联电抗器进行合闸操作产生过电压的理论计算。

计算原理如下图所示。

图2 计算模型计算中的主要参数如下:断路器的截断电流为3A;电抗器电感为42.5mL,杂散电容取10PF,配变的入口电容100pF,配变的电感取10mL。

并联电抗器操作过电压分析及处理措施

并联电抗器操作过电压分析及处理措施

并联电抗器操作过电压分析及处理措施摘要:近年来浙江220kV变电站发生了多起低压并联电抗器投切时引起操作过电压,导致设备绝缘损坏的事件。

本文通过探究低压并联电抗器投切时产生操作过电压的机理,分析了各种抑制措施的效果,并对改造和运维提出建议。

关键词:并联电抗器;操作过电压;0.引言近年来浙江变电站投切并联电抗器回路操作过程中发生多起过电压,造成如开关柜炸裂、所用变烧毁、主变出口短路等事故,并引起母线失电、全站交流失电等更加严重的扩大事故。

因此投切电抗器回路时引起的操作过电压对设备绝缘的事故已经是一个不能忽视的问题。

开断并联电抗器过电压机理分析经过多年的探索,国内外学者对于断路器分断小感性电流负载操作过电压的过程、机理、成因已达成一些基本共识,即:断路器分断感性负载时会产生三种形式的操作过电压:截流过电压、多次重燃过电压以及三相同时开断过电压(虚拟截流过电压)。

断路器首开相的复燃对负载侧能量是补充而不是释放,产生电压级升效应,导致复燃连续发生首开相复燃。

暂态电流叠加到后两相电流上,引起后两相电流出现高频过零熄弧,引发等效截流,引发猛烈过电压(对电抗器是截流,对于开关是高频电流过零熄弧)。

等效截流时电抗器电流均在100A以上,引发极其猛烈的过电压,理论峰值可超700kV,由于避雷器及断口击穿限制,实际过电压强度:并抗侧相对地过电压:100kV(避雷器操作波水平);并抗侧相间过电压:200kV左右(2倍相对地过电压);电抗器匝间过电压:150kV左右。

母线侧(空母线)相对地过电压:100kV 左右,相间过电压在200kV左右。

最主要威胁是空母线系统母线侧相间过电压(200kV,对外绝缘最薄弱的35kV环氧浇铸干式所变构成严重威胁)。

220kV变电站35kV并联电抗器现场投切试验通过实测空母线前置真空断路器开断、空母线前置SF6断路器开断(35kV)、空母线前置SF6断路器(110kV)、空母线中性点断路器开断,母线带出线情况下原位置真空断路器开断、母线带出线情况下原位置相控真空断路器开断、电抗器侧加装相间避雷器等系统配置方式下的过电压情况,可以验证各种过电压抑制手段的实际效果。

10kV电容器组选相投切技术的分析

10kV电容器组选相投切技术的分析

10kV电容器组选相投切技术的分析发表时间:2015-09-21T13:27:13.763Z 来源:《电力设备》第02期供稿作者:莫孟斌[导读] 广东汇盈电力工程有限公司削弱电容器组投切引起的暂态过程的影响在供电质量要求越来越严格的背景下已经成为电力工作者迫切需要解决的问题。

莫孟斌(广东汇盈电力工程有限公司)背景分析问题描述近几年来,随着社会经济的不断发展,对电能质量也提出了更高的要求,大量的并联电容器组应用于配电系统中补偿系统无功功率,以提高电网电压和功率因数。

而且随着电网容量的不断增加,并联电容器总装容量及单组容量亦越来越大。

然而,10kV并联电容器组是一种操作频繁的电气设备,需要按电网系统电压和无功功率的变化进行频繁投切。

而目前主要采用的断路器投切电容器组,由于受投切方式和断路器开断性能的影响,投切电容器组时会产生涌流及过电压,从而可能给电容器造成危害,使其过早损坏,进而带来扩大性事故。

频繁的过电压会使电容器的自愈性提前失效,使电容器的局部放电加剧,促进绝缘老化和电容量的衰减,切断断路器重燃会导致断路器爆炸;同时,电容器组投入时还会产生很大的冲击涌流,涌流的频率在几百赫兹到几千赫兹之间,幅值比电容器正常工作电流大几倍甚至几十倍,持续时间数十毫秒,这些对电容器组安全运行和使用寿命都构成了严重威胁。

因而,并联电容器组是电力系统中最频繁,事故率最高的装置之一。

虽然电容器故障本身的影响并不大,但若其故障发展成扩大性事故则可能造成严重影响,如爆炸、起火等。

此外在电容器组投切过程中所引起的暂态过程还会造成电网设备绝缘恶化、电能质量下降、干扰灵敏度高的电气设备正常工作等问题。

因此,削弱电容器组投切引起的暂态过程的影响在供电质量要求越来越严格的背景下已经成为电力工作者迫切需要解决的问题。

传统解决方法的不足针对于断路器投切过程中产生的过电流与过电压,危害设备的安全,传统上一般采用预插电阻、预插固定电抗器、安装R-C阻容吸收设备、后备氧化锌避雷器(MOA)等方法来削弱电容器组投切的暂态过电流、过电压过程。

10kV配电系统过电压原因分析及防范措施

10kV配电系统过电压原因分析及防范措施

10kV配电系统过电压原因分析及防范措施摘要:本文主要针对10kV配电系统过电压的原因及防范措施展开了分析,对过电压的原因作了详细的阐述,给出了一系列相应有效的防过电压措施,并结合具体的实例进行了论证,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词:配电系统;过电压;原因;措施过电压属于电力系统中的一种电磁扰动现象。

在10kv配电系统中出现过电压问题,将会对正常的供电产生一定的影响。

因此,我们需要认真分析过电压存在的原因,采取有效的措施做好防范,从而保障供电系统的正常供电运行。

基于此,本文就10kV配电系统过电压的原因及防范措施进行了分析,相信对有关方面的需要能起到一定的帮助作用。

1 过电压原因分析据运行统计,造成设备故障或损坏的过电压形式主要有:谐振过电压、直击雷过电压、雷电反击过电压等。

不同的过电压形式具有不同机理,对设备的损坏程度也不同。

1.1 谐振过电压10kV电压互感器由于谐振过电压使髙压侧熔断器熔断的故障。

变电站10kV系统属中性点不接地系统,当发生接地故障时,系统相电压升高,加在线圈两端的电压升高,铁芯出现磁饱和现象,感抗发生变化。

PT的感抗和线路的对地容抗匹配时就会产生铁磁谐振过电压,使高压侧熔断器熔断。

特别是单相接地故障时,对地电容电流较大,产生电弧不能自熄灭,出现间歇性放电产生弧光过电压,使铁芯更易出现磁饱和现象,引起谐振过电压,使PT高压侧熔断器熔断。

1.2 接地不良引起雷电反击过电压主变10kV侧出线避雷器过电压烧毁现象。

出现这种现象的主要原因是接地电阻偏大。

经实地测量,两个变电站地网的接地接阻均不合格,约1欧姆(标准要求小于等于0.5欧姆)。

当强大的雷电流通过避雷针、避雷线的引下线或构架等接地体向地网泄放时,因接地阻太大,残压过高而通过避雷器进行反击,以致破坏避雷器。

1.3 进行波入侵和雷电流感应引起的过电压(1)10kV架空线或配电线因雷击而引起雷电流入侵,入侵的进行波遇到阻抗突变的结点时会因反射而使电压升髙,来回反射并扩散的高电压碰到绝缘相对薄弱处便可能击穿造成事故。

浅谈变电站10kV并联补偿电容器的常见故障及处理措施

浅谈变电站10kV并联补偿电容器的常见故障及处理措施
压 峰值 激 增 , 进 而 造 成 电 容 器 在 长 时 间 内 处 于 过 电 压 的 运 行
状 态。
造成 电容器渗漏 的原 因主要有 以下几个方 面 : ( 1 )过高 的
温升 。这主要是 由电容器 的于过 电压状态 、 室外安 装不合 理
1 由谐 波 引起 的 电容 器 热 击 穿 故 障
目前 , 随着 我 国 电 力 行 业 电 子 技 术 的 快 速 发 展 , 越 来 越 多
的新型非线性负荷的用电设施 和设备在 电网中得到应 用 , 这 就 导致 了高次谐波 在 电网运 行 当中的影 响越来 越大 。当谐 波 污
染 电力 系统 之 后 , 会 对 变 电站 中并 联 补 偿 电 容 器 运 行 的 可 靠 性 和安 全 性 造 成 极 大 威 胁 。大 量 实 测 数 据 表 明 , 在 实 际 运 行 过 程
地提 高并 联补 偿 电容器 的运行 质量 , 不 断推动 和促 进我 国 电力事 业 的可靠 、 安全 、 平稳 、 可持 续发 展 。 关键 词 : 变 电站 ; 并联 补偿 电容 器 ; 故障; 处理措 施
0 引言
目前 , 1 0 k V并联 电容器是我 国 电力 网络当 中应 用最为广
鍪 茎 鱼 些 里 量 里 銮 z n u a n g b e i y i n g 。 n g v u Y a n i — u
浅 谈 变 电站 1 0 k V 并联 补偿 电容器 的常 见故 障及处 理措 施
李敬 红
( 廊 坊三 河供 电有 限公 司 , 河 北 廊坊 0 6 5 2 0 0 ) 摘 要: 就 目前 变电站 中 l O k V并 联补偿 电容器 在运行 中 常见 的故 障进行 了分 析和 探讨 , 并提 出 了相应 的处 理措 施 和对 策 , 以期 更 好

并联电容器组投入运行时的涌流分析及抑制方法

并联电容器组投入运行时的涌流分析及抑制方法

并联电容器组投入运行时的涌流分析及抑制方法骆真真南京紫金电力保护设备有限公司(210028)E-mail :zhenzhen_0517@摘 要:本文通过在单组并联电容器和多组并联电容器合闸时的电路图,推到出并联电容器合闸涌流的计算公式,并详细介绍了两种可以限制合闸涌流的技术措施。

关键词:并联电容器,合闸涌流,串联电抗器,并联电阻并联电容器组投入系统运行时,主要是合闸涌流和分、合闸过电压的问题。

以下主要讨论的是并联电容器合闸时的涌流分析及限制涌流的有利方法。

当并联电容器合闸投运时,不仅会产生过电压,而且同时会产生幅值很大、频率很高的暂态过电流,即合闸冲击涌流,其波形见图1。

涌流的幅值相当于电容器正常运行的几倍甚至几十倍,其频率很高,可达到几百甚至几千赫兹,但衰减的很快,持续时间一般小于20毫秒。

图1 涌流波形图1. 并联电容器组合闸时的涌流计算图2 单组并联电容器合闸等值电路图1.1 单独一组电容器投入图2是投入单组电容器时,计算涌流的等值电路图。

其中E :电源电压;L :电感,包括电源电感和并联电容器电感;DL :并联电容器进线断路器; C :并联电容器电容;Uc :并联电容器端电压。

若电源电压为:sin )E Em t ωϕ=(+ (1)因为电容器常与电感线圈连接,则电容器端电压的微分方程式: sin()dicEm t Uc Ldtωϕ+=+ (2) 因为: dUic C dt= (3) 将(3)式代入(2)得:22sin()d UEm t Uc LC dtωϕ+=+ (4)解(4)式可以得出:cos sin()(sin )cos sin Em Uc Em t Uo Em t t ωϕωϕϕωω++−−o o o=ω (5)式中的ω=o Uo 是合闸前电容器上的残余电压。

如果并联电容器合闸时,,则(5)可以化简为:90ϕ=ocos90sin 90)(sin 90)cos sin o Em Uc Em t U Em t t ωωωωω++−−oooo o o=( =cos ()cos o Em t U Em t ωω+−o (6)所以(3)式可以化简为: sin ()sin duic C CEm t C Uo Em t dtωωω==−+o -ωo (7)将ω=o 代入(7)式 得:sin ()ic CEm t C Uo Em t ωωω=−+o -sin CEm t t ωω=−−o -ωt (8) 由于并联电容器上接有并联放电线圈,所以当电容器合闸时,电容器上的残余电压Uo =0又因为涌流的最大值出现在sin 1,sin 1t ωω=−o =时,所以电容器的最大涌流的峰值为:(1ic CEm CEm ωω=+=+ (9)Im 为电容器额定电流最大值时 Im Em C ω= (10)设电容器安装处的短路容量为P DL,则:2N DL N DLU P I Lω== (11) 而电容器的额定容量为:2C N N Q U I U C ω== (12)如此:21DL C P Q L ω=C(13) 将(13)代入(9)得:(1(1cm m m I I I =+= (14) 例:今有额定电压为10kV 得电网,装有容量为900kvar 的并联电容器,电容器安装处得短路容量为P =500MV A ,试计算合闸涌流。

10 kV真空开关柜操作过电压问题及对策探讨

10 kV真空开关柜操作过电压问题及对策探讨

10 kV真空开关柜操作过电压问题及对策探讨作者:王永春来源:《科技资讯》2014年第11期摘要:在对10 kV真空开关柜操作过电压产生的原因进行简单阐述后,从开断配电网负载的操作过电压、开断感性负载的操作过电压、开断容性负载的操作过电压等方面,对10 kV 真空开关操作过电压的抑制方法对策进行了探讨。

关键词:10 kV开关柜真空开关过电压抑制中图分类号:TM561.2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(b)-0098-01随着现代电力工业的进一步发展和用户供电服务要求的进一步提高,对10 kV配电开关设备运行的安全性、可靠性、智能自动化等技术水平也提出了更高的要求。

在10 kV配电系统中,配电设备的过电压故障较为常见,主要表现为大气过电压(雷电)和操作过电压两方面,会造成配电设备发生烧损、冲击破坏等,直接影响到配电设备供电的安全可靠性。

1 10 kV真空开关柜操作过电压产生的原因由于真空开关柜具有占地面积小、操作简单、安全可靠性较高等优点,在10 kV配电网系统规划设计中得到优选使用。

真空开关柜既可以安装在变配电中心用作出线控制开关使用,同时也可以安装在用户端用作终端控制开关。

因此,10 kV配电系统中真空开关需经常开断各种配电网、电容器、电机等阻性、容性或感性负载。

10 kV真空开关设备由于其自身具有较强的灭孤能力,因此在开断感性负载过程中,势必会产生截流过电压、多次复燃(重燃)过电压和三相不同步开断引起的过电压,也就是说10 kV真空开关在操作过程中可能产生的高幅值、高频率的操作过电压,这些操作过电压强大的冲击和破坏作用,对10 kV配电系统及电器设备均是有害的,尤其是复燃(重燃)和重击穿条件下产生的高率操作过电压对10 kV开关柜中的线圈类电器设备,如电抗器、互感器等产生的危害非常大,会引起设备产生损坏等问题,严重威胁到整个10 kV配电系统运行的安全可靠性,因此在系统规划设计、选型使用等过程中,必须采取合理的技术措施予以限制,确保系统安全可靠、节能经济的稳定运营发展。

10KV铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施讲解

10KV铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施讲解

10KV 铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施摘要:铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统,中性点直接接地的三相五柱电磁式电压互感器线圈电感和电网对地电容与构成谐振条件,在运行中容易产生铁磁谐振,引起内部过电压。

本文通过对10KV 中性点不接地运行方式下谐振过电压的分析,说明产生谐振过电压的条件、种类及特点,并针对各种抑制谐振过电压的措施进行探讨,得出可行性结论。

关键词:铁路;电力;过电压;抑制措施1 概述铁路10KV 电力系统均为中性点不接地系统(小电流接地),发生单相接地故障时,由于对线电压不产生影响,允许继续运行2个小时,提高了供电的可靠性和连续性,但是存在着易产生过电压的问题。

在10KV 配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱电磁式电压互感器,其一次线圈中性点直接接地。

由于电网对地电容与压互的线圈电感构成谐振条件,在运行中容易产生铁磁谐振,引起内部过电压,这种过电压持续时间长,甚至能长时间自保持,对系统的安全运行威协极大,它是导致压互高压熔丝熔断和压互烧损、避雷器爆炸的主要原因,也是某些重大事故的诱发原因之一。

近五年以来,在我段管内共发生谐振过电压烧坏压互高压保险12次,烧毁10KV 压互1台,压互瓷瓶内部引出线烧断1次。

2 铁路10KV 电力系统谐振过电压产生的条件2.1 内部条件铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统,为了监视系统的三相对地电压,10 kV配电所每段母线上均接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式压互。

母线电压互感器的高压侧接成Y 型,其中性点是接地的,由于铁路10KV 电力系统中电缆较多,各相对地电容较高,电网对地电容与压互的电感相匹配构成谐振条件。

当发生谐振时,压互感抗显著下降,励磁电流急剧增大,可达到额定值的数十倍,造成压互烧毁或保险熔断。

2.2 外界激发条件激发产生谐振过电压的外部条件有以下几种:(1)线路发生单相接地或瞬间接地。

(2)向带有三相五柱电磁式压互的空母线充电(不带馈线负荷的情况下空送母线)。

10kv变电站几种典型过电压波形分析

10kv变电站几种典型过电压波形分析

10kv变电站几种典型过电压波形分析摘要本文对10kv配电网中的过电压进行了分析;介绍了“tr2000型暂态过电压监测及记录系统”的功能及其在边电站、发电厂使用的必要性;接着引用了几组典型的过电压数据对其进行分析,判断过电压的类型及其产生的原因。

关键词过电压监测波形分析一、引言10kv配电网系统承担着直接向用户供电的任务,具有分布广、设备多、绝缘水平低的特点,易因过电压造成绝缘事故。

统计资料表明,电网中频现的内、外过电压是引发各种事故的首要原因,其中外过电压幅值较大、高频成分丰富而对电力系统危害更重。

由四川电力试验研究院研制的“tr2000型暂态过电压监测及记录系统”能监测电网中出现的内、外过电压。

本文利用vb编写的上位机软件对采集到的过电压波形进行分析,判断过电压的类型和产生的原因,这对于研究判断电气设备的绝缘强度、检修周期、设备改进和系统改造、过电压对电力系统的影响方式和程度以及过电压的防范等都具有重要的指导意义。

二过电压的分类及特征1.雷电过电压由于雷云放电引起电网电压的不正常升高称为雷电过电压。

在母线上测到的雷电过电压波过程持续时间约在50μs~80μs之间,可分为:直击雷过电压,感应雷过电压和流动波过电压。

2.内部过电压内部过电压是电力系统内部的能量转化或传递引起的,由于产生的原因不同,内过电压可分为:(1)工频过电压。

电力系统发生单相接地故障或负荷突然甩去等原因所引起的短时超过正常工作电压的工频电压升高,工频电压升高的过电压倍数一般小于2.0倍。

工频电压的升高形式包括:空载长线路的电容效应、不对称短路引起的工频电压升高和甩负荷引起的工频电压升高。

(2)操作过电压。

因操作致使电网数发生变化而产生的电压升高。

系统中较常见的操作过电压有开断空载线路过电压、空载线路的合闸过电压,开断电容器组引起的过电压,开断空载变压器过电压,开断高压电动机过电压、震荡解列过电压等等。

(3)谐振过电压。

电网内各设备的构成元件都有电感、电容,从而组成了及为复杂的震荡回路,正常运行情况下一般不发生震荡现象。

基于电力电容器过电压分析与仿真——由并联电容器内部元件故障引起的过电压分析

基于电力电容器过电压分析与仿真——由并联电容器内部元件故障引起的过电压分析

基于电力电容器过电压分析与仿真——由并联电容器内部元件故障引起的过电压分析摘要:作为电力系统中最主要的无功补偿装置,电力电容器故障频发给生产生活带来诸多的不便,其中,最主要的故障是电力电容器运行过程中所承受的异常过电压。

因此,为减少故障,提高电网运行的可靠性,对电力电容器过电压的分析研究显得尤为重要。

本文结合电容器运行故障的具体情况,对造成故障的原因进行了详细的分析,对电容器内部电容元件击穿所导致的过电压情况进行研究,推导出完好相和完好电容元件所承受的过电压并对典型故障情况进行仿真。

关键词:并联电容器组;过电压;桥臂故障绪论近年来,电网中个别变电站中电容器组烧坏的情况时有发生,严重时会发生爆炸事故。

此类的事故对电网的安全运行构成较大威胁,同时给国家的经济发展带来巨大损失。

因此,探究电力电容器损坏的原因、损坏原理以及提出相应措施对电力系统的经济效益和安全运行都有重要意义。

1.国内外研究现状目前国外以并联电容器为无功平衡和电压支撑、提高配电网功率因数的备用设备。

从二十世纪末至今,国外多数国家采用分体式电容器组成电容器组投入运行,而采用集合式电容器组则较少。

国内的研究主要针对个别站或特定的问题,例如电容器的保护熔丝特性的选择、保护动作原因的分析、谐波对电容器的影响、电容器的维护建设等。

一些电容器相关厂家主要研究电容器材料、设计、散热以及生产工艺等制造方面的问题,而对产品的运行条件没有提供足够的重视。

而用户主要是针对使用条件、事故分析等方面开展故障原因分析,制定反制措施。

2过电压理论分析2.1导致电容器故障的原因电容器的实际使用寿命是用户和制造商所关心的问题。

根据国家标准,电容器制造厂应按照90%的产品能可靠运行20到30年的要求进行设计和生产。

只有在国家标准和技术规定的条件下得到正确使用,电容器才具有较高的可靠性,并达到其预期的使用寿命。

并联电容器补偿装置的使用寿命与电容器本身的制造水平、使用条件有关,电网的运行参数、运行状态也对电容器有着一定的影响。

10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施

10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施

10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施摘要:随着我国综合国力的增强,社会经济不断发展和进步,人们的工作和日常生活已离不开电能,与此同时人们对供电质量的要求也更加严格。

母线谐振过电压事故在电力系统运行工作过程中时有发生,对社会经济以及人们的工作生活造成严重的影响。

本文通过分析探索10kV母线谐振过电压事故的发生及其预防措施,为将来我国电力系统的正常工作运行和发展提供科学有效的方案。

关键词:母线;谐振过电压;事故分析;预防措施近年来,随着我国社会的不断发展,电力行业也随之不断进行发展和改革,当前,10kV电网广泛应用在人们的工作和日常生活中,作为电力系统中重要的连接部分,母线有很多功能特点,例如对电能的分配、汇集和传送等等。

但在电路运行过程中,10kV母线谐振过电压事故,以及各种内在和外在因素等都会影响电力系统的正常运行过程。

所以,应该高度重视电力系统在运行过程中出现的事故,并对其进行有效的分析、解决和预防,来提高10kV母线对我国电力行业发展的积极影响,并且为电力系统的正常运行提供保障。

一、母线谐振过电压事故分析2019年3月23日11时58分,在我院科研楼发生了第16GP母线上电压互感器(PT)铁磁谐振烧毁的事件,现场高压室内烟雾弥漫,且伴有剌鼻气味,导致消防烟感报警及停电事件,我们打开PT柜进行检查,发现熔断器C相已完全炸裂、A相从熔断器中间断裂、B相相对较为完整,但三相熔断器卡口上端均有烧蚀迹象;三只电压互感器中,A相和C相互感器下端均有液体流出,B相互感器无液体流出。

图略。

后经查综保装置后台系统和18GP进线柜综保装置,发现11时50分后台装置报母线PT及避雷器柜3GP的TV异常、发出预告总信号(总告警信号),8分钟后电源进线柜18GP报线路过流,母线I段动作,动作电流值为A相55.822A、B相80.053A、C相92.303A。

我们又到上级输变电站查看,综保装置无故障跳闸信息,也没有故障报警信息。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制
【摘要】随着经济社会的发展,大量的并联电容器组在配电网被用来提高电能质量,这些并联电容器组通常要求频繁操作,承受着各种过电压。

本文针对10KV投切并联电容器组产生的过电压,提出了应用阻尼装置来进行限制的措施,并得出了相应结论。

【关键词】电容器;并联;阻尼装置
1 概述
投切并联无功补偿装置时产生的过电压主要有两种:一种是合闸时产生的过电压;另一种是切除时,由于开关发生重燃产生的过电压。

第二种过电压对并联无功补偿装置的危害更为严重。

操作过电压成为电容器运行中的一个危险因素,对并联电容器组操作过电压的抑制,是并联电容器组运行的一个重要课题。

本文以某10kV 系统真空开关投切并联电容器组为例,对可能产生的操作过电压进行分析研究。

对投切并联电容器组产生的操作过电压利用阻尼装置进行限制,对阻尼限流器的参数进行了选取。

2 阻尼装置及其参数选取
如图1所示,用于并联电容器的过电压阻尼装置由火花间隙G 与阻尼电阻R 串联组成,该装置并联在并联电容器C 的串联电抗器L 两端。

阻尼装置中的阻尼电阻,在过电压发生时接入电路,对过电压和过电流产生阻尼作用,抑制过电压和过电流的发展。

当阻尼电阻过大时,它流过的电流很小,对回路的影响也很小,相当于未接入阻尼电阻,不能产生阻尼作用;当阻尼电阻过小时,又相当于将电感短路,也不能起到阻尼作用。

因此,在一定的回路条件下,必定有一个最佳电阻值,在此阻值下可将电容器组的过电压或过电流降到可能的最低值,确保系统的稳定正常运行阻尼电阻阻值的选取对过电压、过电流的抑制及阻尼装置都是相当重要的。

本文借鉴上述方法,将图1中的过电压阻尼装置用于某10kV 变电站电容器组中,用以限制操作过电压和合闸涌流,利用EMTP对间隙、阻尼电阻等参数的选取进行了研究,确定了最佳的阻尼电阻值和串联间隙的动作电压,使用最佳的保护参数进行加装与不加装保护装置时过电压的对比计算及现场对比测量。

3 系统接线及相关参数
某变电站10kV并联补偿电容器的接线如图2所示。

真空开关采用ZN63A(VSI),合闸不同期性为2m s;电缆型号Y JV22- 8.7/15-3 *240,长度为40m;避雷器型号为Y5WR-17/45;空心串联电抗器型号为CKGKL-60/10-6;集合式并联电容器型号为电容器型号为电容器型号为BAMH11-1500-3W。

4 操作过电压
主要考虑两种操作过电压,包括合闸时的涌流和过电压;分闸时的两相重燃过电压。

合闸涌流的理论计算如下式所示。

幅值=(1+);
频率=f
式中为电容器额定电流;XC 为电容器组的容抗;为回路中总的感抗;f 为50Hz。

系统合闸涌流的理论分析结果:
幅值=1024.7A;频率=180.2Hz。

图3所示为张滩变电站大方式下运行时非同期合闸,电抗器支路的电压频数直方图。

从图中可以看出90% 的电抗器支路电压在4000V 以上,张滩变电站小方式以及江北、汉阴变电站的合闸过程中也均有90% 以上的电抗器支路电压在4000V 以上。

同时,分闸过程中发生重
燃时,重燃过电压的数值远大于合闸过电压。

因此,选择4000V 作为阻尼电阻间隙击穿电压。

其中N为电压出现频数;U为电抗器支路电压。

为了考察阻尼电阻对合闸、单相重燃时过电压和电流的影响,进行了EMTP 仿真。

下面为张滩变电站在采用阻尼装置后,非同期2% 合闸过电压,1pu= 8.57kV。

不妨取间隙动作电压取4000V。

选取阻尼电阻值分别为R0 的1/3、1/2、2/3、1倍、1.5倍、2倍作为研究对象,不同阻尼电阻阻值对电容器支路过电压的影响如图4所示
不同阻尼电阻阻值对电容器支路电流的影响如图5所示。

电磁暂态程序的合闸过电压和分闸重燃过电压仿真结果显示,在阻尼电阻
等于R0的1/2时,电抗器支路电压、电容器支路电压、母线电压、中性点电压等最小;随着阻尼电阻增加,电容器电流、阻尼电阻电流变小,电流有一最小值,达到最小值后,随着阻尼电阻增加,电容器电流、阻尼电阻电流又增大。

可见,对于具体的并联电容器组,阻尼电阻的选取需要具体分析,综合考虑限制过电压、过电流以及阻尼电阻在暂态过程中吸收的能量来加以选择。

5 结论
(1)计算与试验结果表明,断路器合闸时,过电压保护装置消耗了电磁振荡能量,明显加速了涌流的衰减速度。

当开关发生重燃时,采用过电压保护装置后,过电压倍数大为降低。

(2)现有避雷器的位置对并联电容器操作过电压和合闸涌流的影响很小。

在正常合分闸过程中,避雷器几乎不动作,难以起到限制操作过电压的作用。

当发生开关重燃时避雷器可以用来限制操作过电压。

(3)计算表明,选用合适的过电压保护装置参数后,可以有效地限制并联电容器操作过电压和降低合闸涌流,有利于并联电容器的安全运行。

相关文档
最新文档