平波电抗器电容器放电试验电压波形高频过冲的抑制

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1、技术与应用平波电抗器电容器放电试验电压波形高频过冲的抑制张德顺吴玉坤张月华王楠(北京电力设备总厂，北京102401)摘要在特高压平波电抗器的电容器放电试验中，电压波形的波前会出现频率为数百千赫的高频振荡和过冲。本文计算表明，如果单纯地依靠波头阻尼电阻来消除高频振荡和过冲，电容器放电持续时间将过短。因此提出了一种使用暂态阻波器抑制过冲的方法，并通过仿真计算和试验，证明其效果十分明显。关键词：平波电抗器；电容器放电试验；高频过冲；阻波器SuppressionofHFOvershootintheCapacitorDischargeTestofSm

2、oothingReactorsZhangDeshunWuYukunZhangYuehuaWangNan(BeringPowerEquipmentGroup，Beijing102401)AbstractThewavefrontwillhaveafrequencyofabout460kHzhighfrequencyovershootinthecapacitordischargetestofextra—highvoltagesmoothingreactor．Thisarticleproposedanewkindofseriesafasttrans

3、itionconditiontrapmethodtocometheeffectivesuppression，anddoesnotaffectthedurationoftheexperimentalprofile．Keywords：Smoothingreactor；capacitordischargetest；HFovershoot；trap平波电抗器是直流输电系统关键设备之一。按据试品电感和试验装置的电容器规格，充电电容取照国际标准IEEE1277[1J的规定和设备技术规范的要0．5，振荡频率为822Hz，符合标准的要求。求，用于800kV

4、特高压工程的干式空心平波电抗器必须进行电容器放电试验，在电容器与试品之间形成逐渐衰减的、频率为300~900Hz的中频振荡电压，振荡电压的第一个最大峰值要求等于电抗器的操作冲击耐受电压。在样机的试验过程中发现，平波电抗器匝散电容和试验引线电感之间存在高频率图1仿真模型的能量交换，引起试品电压在波前上升过程中出现图1给出了计算模型。图中，c为冲击电压发暂态的高频振荡分量。在户外试验场观测到，该暂生器中的电容器，Lc为电容器自身杂散电感，Rt态振荡具有460kHz以上的频率，其幅值可引起1．8为波尾电阻，Cs为分压器电容，Ca为截波装置电倍以上

5、的过冲。这种高频振荡的叠加使电容器放电容，Lz、Cz、Cz、Rz分别为试品的电感、自身电容。试验的瞬时峰值超过平波电抗器的雷电冲击耐受电其余为引线的寄生参数。截波装置高压引线位置较压，对试品形成不利影响，因此必须设法加以抑制。高不容易进行接线操作，进行各种试验时截波装置1高频过冲的特性与电阻阻尼的效果并不从回路中摘除，其电容总是介入回路。因此，电容器放电试验时虽然不必连接截波装置，在仿真使用PSCAD软件进行仿真，试品为75mH电感计算时还是以400pF的电容来计入它的影响。电抗的特高压平波电抗器，操作冲击水平为845kV。根68I电毒詈暮

6、技戒2o12年第9期“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAA02A22)技术与应用电容器放电持续时间最少应在10ms以上。可见，波头阻尼电阳取信掂／f、时对宣蝙I口作用续时。舯∞。0o’。。晡2B面蔷蔷磊—蔷意菡；●●。r-I_Ea1⋯_⋯⋯⋯_E___～～一～?一⋯__、一。⋯．搿i■————(b)波前过冲振荡图4波头电阻1001"~的仿真波形’(a)电抗器电压全波。／、＼}√，^：__。：一⋯⋯00∞∞Om70ozoeo‘：0∞‰O：O~n———～(a)电抗器电压全波LbJ坡日过冲振荡图3波头电阻26．64Q的仿真波形目前，限

7、制上升沿过冲的普遍方法是增大回路中．脉冲电容器和试品相串联的波头阻尼电阻霉这与维持波形持续时间相抵触。但计算。本文对添加真坌别26·64Q、100Q、200Q的波头阻尼电阻进行仿，结果如图3、4、5所示。波头电阻26．64Q(b)波前过冲振荡导签太季擎高76,过冲最高值为1480kV，对试品来说图5波头电阻20012的仿真波形。波头电阻10oQ时过冲系数I．4，过冲最为能够兼顾抑制高频过冲和维持主振荡持续为1194kV，依然比较大，并且电容器放电仅仅，，本文提出了～种新的抑制高频过冲的方法维持4ms。波头电阻增加到200Q时过冲最高值为。在

8、．试验回路中与试品串联接入暂态阻波器95lkV，虽然过冲系数1．13降低到安全范围内品，对施窄器放电持续时间降低到3ms，但电上的各种电压分量提供有选择的阻尼既抑制过，达⋯到个周