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        首页 高压并联电容器的过电压及防护

        高压并联电容器的过电压及防护.doc

        高压并联电容器的过电压及防护

        李海立
        2019-02-23 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

        简介:本文档为《高压并联电容器的过电压及防护doc》,可适用于工程科技领域

        课程结业论文高压并联电容器的过电压及防护中国·大庆?年??月摘要讨论电容器电容器各种稳态过电压过电压系数的计算并提出防止电容器电容器过电压过电压的对策包括避雷器的多种结线方式结线方式的选择。(Abstract:Allkindsofsteadystateovervoltagecoefficientofcapacitorbankarecalculated,andthecountermeasuresforpreventionofcapacitorovervoltage,includingtheselectionofarresterconnection?modes?,arealsoproposedItcanbeusedtoreferencefordesigneinmodeselectionandperformanceimprovement)关键词: 电容器稳态过电压系数结线方式结线方式(Keywords:capacitorsteadystateovervoltagecoefficientmodeofconnection)目录摘要??绪论??内部过电压的概念??内部过电压现象分析??过电压的倍数及防止措施??稳态电压升高的分析??稳态电压的升高?? 电容器组过电压及避雷器?? 电弧重燃过电压?? 避雷器的选择?? 电容器组断开时的过电压及避雷器的配置??总结??参考文献??高压并联电容器的过电压及防护绪论内部过电压的概念内部过电压是由于操作(合闸、拉闸)、事故(接地、断线)或其它原因引起电力系统的状态发生突然变化将出现从一种稳态转变为另一种稳态的过渡过程在这个过程中可能产生对系统有危险的过电压。这些过电压是系统内部电磁能的振荡和积聚引起的所以叫做内部过电压。内部过电压可分为操作过电压和谐振过电压。操作过电压出现在系统操作或?#25910;?#24773;况下谐振过电压是由于电力网中的电容元件和电感元件(特别是带铁芯的铁磁电感元件)?#38382;?#30340;不利组?#38386;?#25391;而产生的。内部过电压的幅值?#21152;?#39069;定电压成正比出现内部过电压时三相电压表有规律快速大幅度摆动使电压互感器激磁电流增加到几十?#23545;?#25104;高压保险器熔断甚至导致电压互感器烧毁。它区别于外部过电压之处在于外部过电压是一种对设备的直击雷过电压或是雷击于设备附近在设备上产生的感应过电压。两者过电压均是较高的都可能引起绝?#31561;?#28857;的闪络引起设备绝缘损坏甚至烧毁。内部过电压现象分析谐振过电压当谐振过电压出现在中性点不接地系统中时根据相电压的特征可分为以下三种情况:()相电压特征是一相电压低但不为零两相电压升高超过线电压表针打到头(不超过倍相电压)或两相电压低但不为零一相电压高表针打到头。这种特征的出现是由于存在基波谐振产生谐振过电压电压最低相为接地相。()相电压特征是三相依次轮流升高并超过线电压(不超过倍相电压)表针打到头三相电压表指针在相同范围内低频摆动。此种情况属于有分频谐振的谐振过电压。()相电压特征是三相同时升高有的相超过线电压表针打到头结果可判断为:产生高频过电压。操作过电压操作过电压一般产生在下列情况:合空载线路、切断空载变压器或电抗器、空载变压器突然合闸、开关非全相拉合闸(包括非同期动作)或刀闸、熔断器非全相动作?#21462;?#36807;电压的倍数及防止措施根据不同类型的内部过电压可采取不同的限制措施。电网中装设高压并联电容器以改善功率因数维持运行电压进步输变电设备输送容量和?#26723;?#32447;路损耗。但如运行电压过高会危及设备和?#36393;?#36816;?#23567;?#31283;态电压升高的分析稳态电压的升高  ()电容器装置接进电网后引起电网电压升高。设升高的系数为K其值按下面方法计算:ΔU≈Uzm×QcSdKl=(UcgΔU)UcgΔU为电压升高值(kV)Uzm为电容器装置未投进时母线电压(kV)Qc为接进母线的电容器总容量(Mvar)Sd为电容器装置安?#25353;?#27597;线短路容量(MVA)Ucg为电容器正常工作电压。例如某kV变电站kV母线短路容量MVA每组串联kvar电抗器台装组电容器每组kvar,则()电容器组接进电抗器后电容器端电压升高。设升高的系数为K其值按下面方法计算。三相电容器回路一般不存在偶次谐波由于电源变压器有一侧为三?#20999;?#32467;线三次谐波在这个低阻抗线圈中循环活动不流进电网只要电容器母线上没?#34892;?#27874;源很少有三次谐波电容器组投进运行后应测试一下以便验证。电容器组串联电抗器可消除谐振、改善谐波电压、?#26723;?#21512;闸涌流。电容器的选择主要是对占份量最大的次谐波设经串联电抗器后恰能消谐即 ωL(ωC)=解得?#23567;?#23481;阻抗?#20219;猉L=ωL=(ωC)=Xc。为了在所有高次谐波出现时串联电抗器应足以消谐使感抗值大于容抗值可引用可靠系数则XL=×XC=Xc。电容器端子上电压:即K=UcU=UU=,电容器端子上电压高出母线电压。()电容器组如不?#25353;?#32852;电抗器则谐波引起电容器端子电压升高的系数为K计算式要从?#36947;鏌都?#25968;得知然后计算非正弦电压?#34892;?#20540;。式中 U为基波电压分量的?#34892;?#20540;UM为第M次谐波电压分量的?#34892;?#20540;。设U的数?#26723;?#20110;额定电压UN次谐波电压U的数值为*UN。那么 ()电容器组相间电容差值引起过电压的系数K可按下面的分析计算。中性点不接地的?#20999;?#32467;线电容器组由于三相电容不平衡引起中性点位移使电压升高。为此应尽量缩小差值在安装前应抄录每台电容器电容量并编号将其分成电容量差不大于的三个组。对于单?#20999;位?#21452;?#20999;?#30340;电容器组每组如有两个臂应使对应臂电容接近相?#21462;?#32463;仔细操纵可以做到三相电容差值小于。此时K=ΔC(CΔC)=C(CC)=()=式中 C为每相电容值ΔC为相电容差值。()并联电容器组在运行过程中由于电容器内部?#25910;?#34987;熔断?#35856;?#21518;?#25910;?#27573;中剩余的健全电容器端子所承受电压也将升高。设升高的系数为Ks可按下面分析计算。电容器组无论采用三?#20999;?#32467;线或?#20999;?#32467;线每相都可以由一?#20301;?#22810;段电容器串联为相当的电压等级各段又由若干台电容器并联组成所需容量的电容器组。例如kV系统可用两段kV的电容器串联后接成?#20999;蝛V系统可用两段kV的电容器或三段kV的电容器串联后接成?#20999;巍?#30005;容器使用台数应大于答应使用的最小并联台数最小并联台数的计算公式见表。不同?#36393;?#31995;数K时应小于最大并联台数。每段中电容器最大并联台数Mmax见表。?#25910;?#27573;健全电容器端子上承受的工频过电压计算公式见表。例如某kV变电站装设组每组kvar电容器采用中性点不平衡电流保护的中性点不接地双?#20999;?#32467;线。?#36865;?#31995;统电压的调整可根据需要投切电容器或用计算机控制有载调压变压器的分节开关由于操纵时间短规程规定为Ue。对轻负荷时电压升高规程也另有规定即不超过~Ue此值超过过电保护定值可以自动?#35856;?#37096;分或全部电容器。?#26159;?#36127;荷电压升高也不在稳态过电压计算?#30340;凇?#19978;述各项综合过电压系数K=K×K×K×K×K如电容器组有串联电抗则K=。从以上计算得K=××××=>稍微超过标准为努力?#26723;?#19977;相电容差?#30331;?#24471;合乎规程尽量选择kV或kV代替kVkV代替kV。表 升压系数K及最小并联台数的计算公式表并联电容器组接线方式?#25910;?#27573;健全电容器端子上承受的工频过电压系数K=UgdUcg最小并联台数Mmin的计算公式当K=时的最小并联台数三?#20999;?#21450;中性点接地?#20999;?#25509;线MN[MNP(N)]≥(N)N(K)采用三?#35835;?#24207;电压及电压差动保护的中性点不接地单?#20999;?#25509;线和采用中性点不平衡电压保护的中性点不接地单?#20999;?#25509;线MN[MNP(N)]≥(N)N(K)采用桥式差电流保护的中性点不接地单?#20999;?#25509;线MN[MNP(N)]≥(N)N(K)???采用中性点不平衡电流保护的中性点不接地双?#20999;?#25509;线MN[MNP(N)]≥(N)N(K)????????注:Ugd为?#25910;?#27573;中健全电容器端子上承受的电压M为每个串联段中电容器的并联台数P为串联段中?#35856;收?#30005;容器台数Ucg为电容器正常工作电压N为串联?#38382;齂为?#36393;?#31995;数可取~。表 不同K时每段电容器的最大并联台数额定容量kF额定电压kV不同K时的M???? 电容器组过电压及避雷器 电弧重燃过电压开关分闸过程中会形成电弧重燃过电压。设开关在电压最大值电流过零时电弧熄灭电容器处于充电状态其电压保持在系统电压的最高值。此时开关触头间的电压一侧为电容器电压另一侧为电源电压电源变为负的最大值时触头间的电压为电源电压的倍。假如开关弹跳或分闸速度慢且灭弧?#38405;?#19981;好开关弧隙尽缘?#25351;?#30340;速度低于?#25351;?#30005;压增长的速度则开关弧隙将?#25442;?#31359;这时形成电弧重燃它的过电压可达额定值的~倍。

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