浅谈电容器放电线圈.docVIP

并联电容器过电压探讨 A Survey upon Overvoltage of Shunt Capacitor 汪洪明 Wang Hongming （无锡供电公司 江苏无锡 214123 ） ( Wuxi Power Supply Company Wuxijiangsu 214123) 摘要：电容器过电压会危害人身和设备的安全，本文列举了两个电容器过电压事故案例并对过电压产生的原因进行了相关的技术分析，提出了一系列具体的改进措施。 关键词：并联电容器 ； 过电压 ； 措施 Abstract: The over-voltage of capacity will endanger the human body and equipment. The hereof article states two over-voltage incidents regarding capacitor, analyses the reasons herein, and puts forward a series of concrete improvement methods. Key words: Shunt capacitor overvoltage methods 并联电容器是电网无功补偿的重要设备，是提高电网输送能力、减少功率损耗、改善电压质量的重要技术手段。并联电容器为了适应电力系统无功功率和电压的变化，需要进行频繁的操作。当电容器合闸时，可能产生很大的冲击合闸涌流和很高的过电压，都会留下安全隐患，造成设备烧伤事故和人员的伤亡。因此，如何限制电容器过电压就成为一个急待解决的问题。本文就此通过实际案例进行分析并提出一些改进办法限制过电压，以确保人身和设备的安全。 1 故障实例 1.1 故障实例1 02月5号上午，某220kV变电站值班员发现35kV正母电压达37.5kV，即汇报调度拉开530电容器开关，然而却引起1号所变运行于35kV正母线失电，控制室等照明失却。高压室浓烟滚滚，530开关已烧坏。经全面检查发现：35kV 1号电容器530开关上部（母线侧）三相桩头及上支持绝缘子、开关框架顶部有严重放电痕迹，如图1，开关本体真空泡支撑绝缘杆有严重放电痕迹，如图2。 图1 图2 从故障现场及试验结果来看，可以推断：故障为开关分闸时因A相动静触头抖动而引起电容器操作过电压，使开关本体上部对地绝缘击穿，引发开关母线侧AB相间接地短路，继而发展成三相短路，1.3秒后1号主变35kV侧定时过流动作跳开35kV总开关501，从主变2501开关录波图（见图3）中电压和电流的变化也对上述分析进行了印证。 图3 1号主变2501开关故障波形图 1.2 故障实例2 2月12日8：19，某变合上乙组电容器340开关，8：21，乙组电容器不平衡电流动作，跳开340开关，经检查，乙组电容器放电线圈外壳炸裂，详见图4。 图4 炸裂的放电线圈 经检查，是由于电容器谐波过载能力较差，电容器产生局部放电后，电弧不能自行熄灭，造成电压叠加导致过电压，其峰值电压超过放电线圈的耐压，使得放电线圈绝缘损坏，产生短路电流，发热以后，使环氧树脂外壳炸裂放电线圈爆炸。 2 故障分析 2.1案例1原因分析 对于事故案例1，主要是由于开关分闸时因传动支点及A相真空泡失去稳定而造成A相动静触头抖动，引起A相产生重燃电弧过电压。从现在情况看，重燃有两种，一种是真空泡自身问题产生的，一种是由操作机构产生的，主要是弹跳引起。分闸弹跳主要是机构调整不当，拐臂在使用中磨损使间隙过大造成。这部分引起的重燃常常会很频繁，危害较大。由于分闸时均在电容器组处于峰值电压时完成熄弧，一旦弹跳时间为10ms左右时，开关断口的恢复电压将处于2Um，若这时发生重燃则电容器组上的电压为： 由于分闸弹跳是一种间隙击穿形成的重燃，多在电压峰值发生。因此这种重燃引起的结果正是过电压最严重的状态，对电容器组的破坏很大，应给予足够的认识和防范。 2.2案例2原因分析 故案例2中，电容器的谐波过载能力由电容器的耐热和耐压水平决定。因为谐波分量对电容器的影响表现为附加的发热和损耗，以及电容器过电压。我国电容器标准（GB3983-83）规定UC≤1.1UNC 。然而具有谐波分量时，只按这个规定以有效值作为电容器所能承受的最大电压是不全面的。那么，就电容器过载能力分析如下。 设电容器的基波容抗为XC ，串联电抗器的基波电抗为XL ，电容器组接入电网处的基波电压为U1，则流过电容器组的基波电流为： 电容器上的基波电压为： 若有谐波电流ICn流过电容器组，则电容器组的电流IC为： 式中Khin=ICn/I1为电流的第n次谐波畸变率。也称为第n次谐波电流含量，用Din