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    并聯(lián)電容器過電壓和過電流的判斷條件

    放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):118
    核心提示:

    1 前言


      并聯(lián)電容器是電力系統(tǒng)的重要無功電源,具有成本低、便于維護和運行、經(jīng)濟效益好等特點。電容器在系統(tǒng)中會產(chǎn)生以下現(xiàn)象:①與電力系統(tǒng)的感性設(shè)備發(fā)生諧振;②因絕緣老化和發(fā)熱等,造成系統(tǒng)短路;③投入系統(tǒng)時產(chǎn)生無功沖擊,出現(xiàn)較大的涌流等。其中諧振和絕緣問題是電容器組設(shè)計、投運和運行中所要考慮的首要問題。本文結(jié)合電容器組的設(shè)計論證和對河南電網(wǎng)部分變電站的諧波測試,對電容器的過電壓和過電流問題進行討論。

    2 并聯(lián)電容器組諧波過載能力的四條要求  

    2.1 反映電容器耐壓性能的指標(biāo):過電壓倍數(shù)


      國標(biāo)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》(GB50227-1995)規(guī)定:α≤1.1,表示電容器所承受的基波電壓與諧波電壓的幾何和(電壓有效值)不超過額定電壓的1.1倍。作為算法上的對比,計算基波和諧波電壓的算術(shù)和時:

     


    2.2 反映電容器耐熱性能的指標(biāo):過電流倍數(shù)


      國標(biāo)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》(GB50227-1995)規(guī)定:β≤1.3,表示流過電容器的基波電流和諧波電流的幾何和(有效值)不應(yīng)超過額定電流的1.3倍。作為算法上的對比,計算基波和諧波電流的算術(shù)和時:


    2.3 反映電暈現(xiàn)象的指標(biāo):峰值電壓過電壓倍數(shù)


      IEEE規(guī)定:γ≤1.2。顯然γ=α′。

    2.4 考慮過載容量的指標(biāo):過載容量倍數(shù)

      IEEE規(guī)定η≤1.3,即過載容量不超過額定容量的1.3倍。根據(jù)過壓倍數(shù)、過流倍數(shù)計算方法的不同,η值可以是αβ、αβ′、α′β和α′β′。

    3 河南電網(wǎng)部分變電站實測結(jié)果和計算

    3.1 駐馬店220kV變電站的電容器過電壓過電流的計算

       首先,將10kV母線的電壓諧波數(shù)據(jù)(見表1)轉(zhuǎn)化為電容器端電壓的諧波。電容器串聯(lián)電抗器,電抗器基波電抗為XL,電容器基波容抗為XC,母線基波電壓為U1,諧波次數(shù)為n,n次諧波百分含量為DFVn,母線n次諧波電壓為DFVn·U1,n次諧波電抗為nXL,n次諧波容抗為XC/n。那么,電容器n次諧波電壓百分含量為:

      由表2知,采用算術(shù)和的計算方法表明電容器已過電壓,最大峰值過壓倍數(shù)接近1.2,符合峰值電壓校驗。實際運行情況是電容器接近過電壓的限值。因為母線電壓沒有達(dá)到母線保護的定值(平均電壓的1.1倍),電容器電壓的有效值也沒有達(dá)到額定電壓的1.1倍,所以母線過電壓保護和電容器分支過電壓保護不動作。

        表3,說明變壓器低壓側(cè)電流沒有超過《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》的定值。利用駐馬店站的設(shè)備實際參數(shù),計算得到投入電容器后,諧振頻率在230Hz附近,大電流并非諧振造成,10kV母線運行電壓過高才是電容器的運行電流過大的原因。
        表4說明在利用算術(shù)和算法求電壓電

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