高压并联电容器投切过电压抑制方法研究

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1、分类号TM76密级UDC编号上海电机学院硕士学位论文高压并联电容器投切过电压抑制方法研究THESTUDYOFHIGHVOLTAGESHUNTCAPACTITORSWITCHINGOVER-VOLTAGESUPPRESSIONMETHOD硕士研究生：倪涛学号：126001010120校内导师：刘军教授企业导师：余绍峰高级工程师工程领域：电气工程申请学位：工程硕士所在单位：电气学院答辩日期：2015年01月19日授予学位单位：上海电机学院上海电机学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《高压并联电容器投切过电压抑制方法研究》，是本人在导师的指导下，独立进行研究

2、工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海电机学院硕士学位论文高压并联电容器投切过电压抑制方法研究摘要并联电容器组用来补偿电力系统无功功率，是目前应用最为广泛的一种无功补偿装置。近年来，并联电容器组在运行中频繁发生故障，给供电企业造成较大经济损失，不利于电网的健康运行。造成故障的主要原因是投切并联电容器中产生的过电压，而其中最严重的过电压是由断路器重燃造成的。随着制造工

3、艺的提高以及对真空断路器进行老炼试验可以减少重燃概率，但目前还没有无重燃的真空断路器，这就要求通过抑制措施降低断路器重燃的概率，减小过电压带来的危害。本文就该课题做了以下工作：首先，从机理上分析并联电容器投切过电压产生的过程。包括对合闸时产生过电压以及在分闸时因真空断路器重燃产生过电压过程的理论分析；然后在系统简化模型和电路方程的基础上，应用EMTDC/PSCAD仿真工具搭建并联电容器投切过程的仿真模型，模拟各种投切工况过电压产生的过程，明确过电压的危害程度。其次，结合仿真和试验站并联电容器开关重燃过电压的实测数据，主要针对开关恢复过电压和电容器对地电压这两个主要过电

4、压参数，通过统计分析，得到其变化规律，为开关恢复过电压抑制器的研究提供数据依据。然后，为达到加快电容器残压的释放速度，降低并联电容器重燃的概率的目的，设计了以非晶合金材料为铁心的开关恢复过电压抑制器，并对其进行磁特性分析和参数优化。同时提出了过零投切装置和开关恢复过电压抑制器组合使用的结构，以达到抑制合闸涌流和降低开关恢复过电压，降低并联电容器开关重燃概率的目的。I上海电机学院硕士学位论文最后，通过对开关恢复过电压抑制器的现场试验和挂网试运行，验证了抑制器对加快电容器残压释放速度，降低开关恢复过电压，降低并联电容器开关重燃概率都有明显的抑制效果。关键词：并联电容器；真

5、空断路器；重燃过电压；非晶合金；磁特性II上海电机学院硕士学位论文THESTUDYOFHIGHVOLTAGESHUNTCAPACITORSWITCHINGOVER-VOLTAGESUPPRESSIONMETHODABSTRACTShuntcapacitorsasthemainreactivepowercompensators,arewidelyusedinsubstation.Substationcapacitorfailuresoccurfrequently,resultingingreatereconomiclossestothepowercompanies,to

6、poseagreatthreattothesafeoperationofthepowergrid.Themaincauseoffailureisshuntcapacitorswitchrestrikeovervoltage.Withthemanufacturingprocessimprovedandmakingaseriesofteststothevacuumbreakerbeforerunningintothegridcanreducetheprobabilityofitsrestrike,butthereisnotthevacuumcircuitbreakerwi

7、thoutrestrike,whichrequiresmeasurestoreducetheovervoltage.Inthispaper,followingworkhasdoneonthisissue.Firstly,vacuumcircuitbreakersrequireswitchingshuntcapacitorsfrequently,theoreticallyanalysistheshuntcapacitorswitchingtransients,includingclosedovervoltageandrestrikeovervoltag