真空断路器投切电容器组的探讨.ppt

真空断路器投切电容器组的探讨 一 电力系统的无功补偿 ●电力系统的无功功率补偿对于提高电网功率因数，降低供、配电的线路损耗，具有不可缺少的重要意义 ●改善功率因素的几种方法： ●发电机发无功 ●安装同步补偿机 ●安装电容器组 真空断路器用于投切电容器组的优势●真空断路器具有上万次的机械动作寿命；●真空断路器运行过程中真空灭弧室触头无 需维护；●受环境影响小且对环境无任何污染；●真空灭弧室内部小开距能耐受高电压。 二 真空断路器投切电容器组的问题 1 合闸涌流 电容器组投入时的主要问题是涌流。涌流的频率较高，可达几百到几千赫兹，幅值比电容器正常工作电流大几倍至几十倍，衰减很快且持续时间很短，小于20ms。涌流过大可能造成断路器触头融焊、烧损，涌流产生的电动力可能会使零件损坏。合闸涌流对NSDD有一定的影响。 1-2）背靠背电容器组投入时的涌流 2 开断三相电容器组的恢复电压 3 NSDD非自持破坏性放电 三 提高真空断路器投切电容器组的成功率 7 切电容真空断路器的老炼 用心做好每一只灭弧室 真空灭弧室只造工艺中常用的高压小电流、低压大电流、冲击电压等老炼方法来降低真空断路器切电容重燃作用不明显。 采用高压大电流单相老炼法对提高真空断路器切电容组的性能有一定的作用同时还考核了断路器投切电容器组的性能。 目前常用合成回路试验法来老炼真空断路器的投切电容器组。 图 含涌流回路且变压器直接提供电流的合成回路 * 投切电容器常见的3个问题 1 合闸涌流 2 重燃 3 非自持破坏性放电 (NSDD) 1-1）单组电容器投入时的涌流 下左图是单组电容器的接线图，G为电源，T为变压器，电容器组C经过断路器CB3接在母线上。右图是计算涌流的等值电路图，LS为电源电感。 (a)接线图 (b)等值电路图 单组电容器接线图 XS为电源每相的短路感抗。 XC为电容器组每相的容抗 下左图是n组电容器的接线图，G为电源，T为变压器，电容器组C经过断路器CB接在母线上。右图是等效图，LS电源电感，L电容组安装电感。 (a)接线图 (b)等值电路图 背靠背电容器组接线图 涌流的峰值： 涌流的频率： 由于L远比单组电容器投入时的小，因此背靠背电容器组投入时的涌流比单组时大了很多，涌流的频率也很高。 3 4.3 630(单) 1.6 3.7 160(单) 40.5 0.75 3.3 400(单) 1.7 2.6 160(单) 24 0.3 5.1 630(单) 2 12.2 400（背） 4.1 6.1 100（背） 12 涌流频率KH 最大涌流值KA 涌流 电容电流A 试验电压KV 合闸涌流表 2-1三相电容器组(中性点接地)开断时恢复电压 (a)三相电容器组中性点接地接线 (b)开断单相电容器组电路 开断三相电容器组（中性点接地） 图中电源按正弦变化，C为电容器，L为断路器CB负载电感(连线电感或串联电感)。 下图是开断单相电容性电路时的典型波形图。 (a)开断过程中电流、电压的波形 (b)断路器恢复电压波形 开断三相电容器组(中性点接地) 恢复电压波形图 弧隙击穿时刻电容器电流、电压波形 2-2 三相电容器组(中性点不接地)开断时恢复电压 开断三相电容器组（中性点不接地） 开断三相电容器组(中性点不接地) 恢复电压波形图 断路器各相触头的恢复电压最大值Utrm A相：恢复电压最大值UtrmA=2.5Um C相：恢复电压最大值UtrmC=-1.87Um B相：恢复电压最大值UtrmB=1.87Um 3 真空开关投切电容器组时发生重燃现象的特点及原因分析 3-1 特点 1）重燃现象的出现有很大的偶然性和随机性; 2）重燃现象往往出现在电流开断后40~100多ms之间 3-2重燃原因分析 3-2-1真空开关灭弧后的电压耐受能力 12KV --24.3KV(19.5) 24KV --48.6KV(39) 40.5KV --82.5KV(66) 1）真空灭弧室的电压耐受能力 2）真空开关分闸运动的适时性 3-2-2微粒击穿 由于制造的原因，在真空灭弧室内有各种微粒 ，如果电场足够强，微粒的直径和质量又合适，在穿过间隙到达另一电极时已经具有很大的动