高壓串聯(lián)諧振電容器避雷防護措施

更新時間：2013-5-31 點擊:3491次

電網(wǎng)中裝設(shè)高壓串聯(lián)諧振電容器以功率因數(shù)，維持運行電壓，提高輸變電設(shè)備輸送容量和降低線路損耗。但如運行電壓過高，會危及設(shè)備和運行。有多種因素引起穩(wěn)態(tài)電壓升高，下面將進行分析

1　穩(wěn)態(tài)電壓的升高

1) 電容器裝置接入電網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓升高。設(shè)升高的系數(shù)為K1，其值按下面方法計算：　　

ΔU≈UZM.Qc/Sd

K1=(UCG+ΔU)/UCG

ΔU為電壓升高值(kV)；Uzm為電容器裝置未投入時母線電壓(kV)；Qc為接入母線的電容器總?cè)萘?/font>(Mvar)；Sd為電容器裝置安裝處母線短路容量(MVA)；UCG為電容器正常工作電壓。

例如某220 kV變電站，10 kV母線短路容量350 MVA，每組串聯(lián)600 kvar，6%電抗器1臺，裝4組電容器，每組7 800 kvar,則：

(2) 電容器組接入電抗器后，電容器端電壓升高。設(shè)升高的系數(shù)為K2，其值按下面方法計算。

三相電容器回路一般不存在偶次諧波，由于電源變壓器有一側(cè)為三角形結(jié)線，三次諧波在這個低阻抗線圈中循環(huán)流動，不流入電網(wǎng)，只要電容器母線上沒有諧波源，很少有三次諧波，電容器組投入運行后應(yīng)測試一下以便驗證。

電容器組串聯(lián)電抗器可諧振、諧波電壓、降低合閘涌流。電容器的選擇主要是對占份量較大的5次諧波，設(shè)經(jīng)串聯(lián)電抗器后恰能消諧，即　　

5ωL-1/(5ωC)=0

解得感、容阻抗比為

XL=ωL=1/(52ωC)=0.04Xc。

為了在所有高次諧波出現(xiàn)時，串聯(lián)電抗器應(yīng)足以消諧，使感抗值大于容抗值，可引用可靠系數(shù)1.5，則XL=1.5×0.04X?C=0.06Xc。

電容器端子上電壓：

K2=U?C/U=1.064U/U=1.064,電容器端子上電壓高出母線電壓6.4%。

(3) 電容器組如不裝串聯(lián)電抗器，則諧波引起電容器端子電壓升高的系數(shù)為K3，計算式可從傅里葉級數(shù)得知，非正弦電壓值計算如下：　　

式中　U1為基波電壓分量的值；UM為第M次諧波電壓分量的設(shè)U1的數(shù)值等于額定電壓UN，5次諧波電壓U?5的數(shù)值為26.45%U?N。