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技術(shù)知識(shí)
并聯(lián)電容器組的接線方式

發(fā)布時(shí)間:2017-05-15

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發(fā)布人:未知

電容器接線通常分為三角形和星形兩種方式。此外,,還有雙三角形和雙星形之分,。  
三角形接線的電容器直接承受線間電壓,任何一臺(tái)電容器因故障被擊穿時(shí),,就形成兩相短路,,故障電流很大,如果故障不能迅速切除,,故障電流和電弧將使絕緣介質(zhì)分解產(chǎn)生氣體,,使油箱爆炸,并波及鄰近的電容器,。因此這種接線已經(jīng)很少在10KV系統(tǒng)中使用,,只是在380V配電系統(tǒng)中有少量使用。  
高壓電力網(wǎng)中,,星形接線的電容器組目前在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用,。星形接線電容器的極間電壓是電網(wǎng)的相電壓,絕緣承受的電壓較低,,電容器的制造設(shè)計(jì)可以選擇較低的工作場(chǎng)強(qiáng),。當(dāng)電容器組中有一臺(tái)電容器因故障擊穿短路時(shí),,由于其余兩健全相的阻抗限制,故障電流將減小到一定范圍,,并使故障影響減輕,。  
星形接線的電容器組結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、清晰,,建設(shè)費(fèi)用經(jīng)濟(jì),,當(dāng)應(yīng)用到更高電壓等級(jí)時(shí),這種接線更為有利,。  
星形接線的最大優(yōu)點(diǎn)是可以選擇多種保護(hù)方式,。少數(shù)電容器故障擊穿短路后,單臺(tái)的保護(hù)熔絲可以將故障電容器迅速切除,,不致造成電容器爆炸,。  
由于上述優(yōu)點(diǎn),各電壓等級(jí)的高壓電容器組現(xiàn)已普遍采用星形接線,。  
高壓電力系統(tǒng)的電容器組除廣泛采用星形接線外,,雙星形接線也在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。所謂雙星形接線,,是將電容器平均分為兩個(gè)電容相等或相近的星形接線電容器組,,并聯(lián)到電網(wǎng)母線,兩組電容器的中性點(diǎn)之間經(jīng)過(guò)一臺(tái)低變比的電流互感器連接起來(lái),。  
這種接線可以利用其中性點(diǎn)連接的電流保護(hù)裝置,,當(dāng)電容器故障擊穿切除后,會(huì)產(chǎn)生不平衡電流,,使保護(hù)裝置動(dòng)作將電源斷開,,這種保護(hù)方式簡(jiǎn)單有效,不受系統(tǒng)電壓不平衡或接地故障的影響,。  
大容量的電容器組,,如單臺(tái)容量較小,每相并聯(lián)臺(tái)數(shù)較多者可以選擇雙星形接線,。如電壓等級(jí)較高,,每相串聯(lián)段數(shù)較多,為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)布局,,宜采用單星形接線,。  
電容器一次側(cè)接有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)放電線圈。放電線圈的作用是將斷開電源后的電容器上的電荷迅速,、可靠地釋放掉,。由于電容器組需要經(jīng)常進(jìn)行投入、切除操作,,其間隔可能很短,,電容器組斷開電源后,,其電極間儲(chǔ)存有大量電荷,不能自行很快消失,,在短時(shí)間內(nèi),,其極間有很高的直流電壓,待再次合閘送電時(shí),,造成電壓疊加,將會(huì)產(chǎn)生很高的過(guò)電壓,,危及電容器和系統(tǒng)的安全運(yùn)行,。因此,必須安裝放電線圈,,將它和電容器并聯(lián),,形成感容并聯(lián)諧振電路,使電能在諧振中消耗掉,。放電線圈應(yīng)能在電容器斷開電源5s內(nèi)將電容器端電壓下降到50V,。  
對(duì)串聯(lián)電抗器的作用,我們一下重點(diǎn)介紹:  
三角形接線的電容器直接承受線間電壓,,任何一臺(tái)電容器因故障被擊穿時(shí),,就形成兩相短路,故障電流很大,,如果故障不能迅速切除,,故障電流和電弧將使絕緣介質(zhì)分解產(chǎn)生氣體,使油箱爆炸,,并波及鄰近的電容器,。因此這種接線已經(jīng)很少在10kV系統(tǒng)中使用,只是在380V配電系統(tǒng)中有少量使用,。  
在高壓電力網(wǎng)中,,星形接線的電容器組目前在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。星形接線電容器的極間電壓是電網(wǎng)的相電壓,,絕緣承受的電壓較低,,電容器的制造設(shè)計(jì)可以選擇較低的工作場(chǎng)強(qiáng)。當(dāng)電容器組中有一臺(tái)電容器因故障擊穿短路時(shí),,由于其余兩健全相的阻抗限制,,故障電流將減小到一定范圍,并使故障影響減輕,。  
星形接線的電容器組結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,、清晰,建設(shè)費(fèi)用經(jīng)濟(jì),,當(dāng)應(yīng)用到更高電壓等級(jí)時(shí),,這種接線更為有利,。  
星形接線的最大優(yōu)點(diǎn)是可以選擇多種保護(hù)方式。少數(shù)電容器故障擊穿短路后,,單臺(tái)的保護(hù)熔絲可以將故障電容器迅速切除,,不致造成電容器爆炸。  
由于上述優(yōu)點(diǎn),,各電壓等級(jí)的高壓電容器組現(xiàn)已普遍采用星形接線,。  
高壓電力系統(tǒng)的電容器組除廣泛采用星形接線外,雙星形接線也在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用,。所謂雙星形接線,,是將電容器平均分為兩個(gè)電容相等或相近的星形接線電容器組,并聯(lián)到電網(wǎng)母線,,兩組電容器的中性點(diǎn)之間經(jīng)過(guò)一臺(tái)低變比的電流互感器連接起來(lái),。  
這種接線可以利用其中性點(diǎn)連接的電流保護(hù)裝置,當(dāng)電容器故障擊穿切除后,,會(huì)產(chǎn)生不平衡電流,,使保護(hù)裝置動(dòng)作將電源斷開,這種保護(hù)方式簡(jiǎn)單有效,,不受系統(tǒng)電壓不平衡或接地故障的影響,。  
大容量的電容器組,如單臺(tái)容量較小,,每相并聯(lián)臺(tái)數(shù)較多者可以選擇雙星形接線,。如電壓等級(jí)較高,每相串聯(lián)段數(shù)較多,,為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)布局,,宜采用單星形接線。  
電容器一次側(cè)接有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)放電線圈,。放電線圈的作用是將斷開電源后的電容器上的電荷迅速,、可靠地釋放掉。由于電容器組需要經(jīng)常進(jìn)行投入,、切除操作,,其間隔可能很短,電容器組斷開電源后,,其電極間儲(chǔ)存有大量電荷,,不能自行很快消失,在短時(shí)間內(nèi),,其極間有很高的直流電壓,,待再次合閘送電時(shí),造成電壓疊加,,將會(huì)產(chǎn)生很高的過(guò)電壓,,危及電容器和系統(tǒng)的安全運(yùn)行,。因此,必須安裝放電線圈,,將它和電容器并聯(lián),,形成感容并聯(lián)諧振電路,使電能在諧振中消耗掉,。放電線圈應(yīng)能在電容器斷開電源5s內(nèi)將電容器端電壓下降到50V,。  
對(duì)串聯(lián)電抗器的作用,我們做一下重點(diǎn)介紹:  
當(dāng)電容器回路呈電容性時(shí),,由于電容器的“補(bǔ)償”作用,,電容器回路在諧波電壓作用下,將產(chǎn)生的諧波電流流入系統(tǒng),,這時(shí)將使系統(tǒng)諧波電流擴(kuò)大,并使母線電壓波形發(fā)生畸變,。  
也就是說(shuō),,僅當(dāng)電容器回路對(duì)諧波呈電感性時(shí),才不會(huì)發(fā)生對(duì)系統(tǒng)的諧波放大,。  
當(dāng)變電站母線上既有串大電抗的電容器組又有串小電抗的電容器組時(shí),,電容器組回路各元件對(duì)諧波的阻抗如表1:  
 
 
 
由表1可見(jiàn),串12%電抗的電容器回路對(duì)3次和5次諧波均呈電感性,。  
而串6%電抗器的電容器回路對(duì)5次諧波呈電感性,,而對(duì)3次諧波卻呈電容性。  
也就是說(shuō),,串6%電抗的電容器組會(huì)在抑制5次諧波的同時(shí),,放大3次諧波,如果此時(shí)系統(tǒng)恰有較大的3次諧波分量,,諧波電流就會(huì)造成電容器組過(guò)電流,,使電容器過(guò)熱、振動(dòng)和發(fā)出異音,,嚴(yán)重時(shí)將造成熔斷器熔斷甚至燒損電容器,。如果該容性回路與系統(tǒng)感抗出現(xiàn)不利組合,還會(huì)引發(fā)諧振,。造成嚴(yán)重后果,。  
回避上述隱患的辦法是:在電容器組投停順序上作出規(guī)定,當(dāng)母線具有2組以上電容器組時(shí),,電容器組的投停順序應(yīng)按所串電抗器百分電抗大小匹配進(jìn)行,。即:電抗值大的先投,回避對(duì)可能存在的3次諧波的放大效應(yīng),,使3次,、5次諧波均受到抑制后,,再投入串小電抗電容器組,停用時(shí)相反,。在并聯(lián)電容器組操作規(guī)定和并聯(lián)電容器組保護(hù)及VQC裝置的整定時(shí),,均應(yīng)遵守這一原則。

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