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并联电容器装置涌流的限制

电能质量网谐波治理及无功补偿服务平台  来源:正尔科技  日期:2016-05-11
关键词:并联电容器装置

根据相关国家(行业)标准,并联电容器单元应能承受其额定电流100倍的涌流冲击,远高于其他有关设备的承受能力。

例如:对于断路器,过高的合闸涌流会使其触头发生熔焊,高压断路器标准规定:高压断路器应能承受的额定背靠背关合电容器组的涌流值为20kA,4250Hz,这个指标相当于电容器装置额定电流为1000A时的20倍,基本上可以覆盖目前装置的配置要求,装置用的电流互感器没有提供合闸涌流的承受要求,但是,高幅值的高频涌流会引起绕组绝缘的损坏,此外,高幅值和高频率的涌流具有的热效应和电动力对熔丝及一些导线连接处的破坏力也是不可忽视的。

在并联电容器装置的标准中,规定了“合闸涌流倍数应不大于装置额定电流的20倍”,即要求必须对合闸涌流采取限制措施。


对照标准规定,以上的分析表明了在单组电容器时,即母线上仅连接一个电容器组时,该电容器组的合闸涌流是安全的。但当在背靠背方式下,即同一母线上有多个电容器组时,则必须采取限制涌流的措施。在电容器装置中加装串联电抗器,直接加大了电容器组回路的电感L,则可有效降低合闸涌流的峰值和振荡频率。


串联电抗器的实际使用中可分为两类:

A. 主要用于限制电力谐波放大的串联电抗器

由于在电网中的某些区域存在有一些高次谐波,在并联电容器组投入运行时会使得流入系统的谐波量变大,导致系统的电压质量变坏。这类串联电抗器的接入可有效的抑制某次电力谐波在系统中的放大,如:加装电抗率为5%的串联电抗器,可抑制5次及以上的谐波流入系统,而12%的串联电抗器则可抑制三次及以上的谐波流入系统。这类电抗器都具有较高的电感L,因此,能有效的限制涌流峰值及频率。

可见,在装有旨在抑制某类电力谐波的串联电抗器的电容器装置中,合闸涌流的峰值和频率过高已不是问题。但是必须注意由于这一类电抗器的电抗率较高,电容器组运行电压会有相应升高。


B.限制合闸涌流的专用串联电抗器

对于没有谐波问题会谐波问题不突出的场合,可选用限制合闸涌流的专用串联电抗器。这类串联电抗器有两个特点:一是电抗率低,标准中推荐值为XL(%)≤1%。因此,它的接入不会影响到电容器组的运行电压和输出容量,且更高的电抗率没有必要。二是与但容器组的配置相对更方便宽松,即不必像用于抑制谐波的电抗器那样要求准确的电抗率,只要求对涌流背书的限制满足标准要求即可。这一类电抗器产品(俗称“小电抗”)通常以固定的电感值作为额定参数设计而成。选用时,除了额定电流、绝缘水平等主要参数应与电容器组相一致外,尚需按其电感值L估算其实际的电抗率以保证对合闸涌流限制的要求。

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