电力电容器损坏原因与抑制措施研究.pdf

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1、第3l卷第5期电力电容器与无功补偿Vo1．31No．52010年10月PowerCapacitor＆ReactivePowerCompensation0ct_201O电力电容器损坏原因与抑制措施研究侯杰，谢远伟(1．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072；2．湖北中盛电气有限公司，湖北襄樊441003)摘要：电力系统中广泛应用电力电容器进行无功补偿，但在使用过程中设备损坏却比较频繁。对这一问题进行了研究，并通过模型仿真对电力电容器投切操作引起的过电压、过电流及谐波放大等故障进行分析；提出了相应的抑制措施，以便于用户进行针对性的解决。关键词：电力电容器；谐波电流；新型可调

2、电抗器；谐波放大中图分类号：TM531．4文献标识码：A文章编号：1674．1757(2010)05-0055-03StudyonDamageCausesofPowerCapacitorandPreventiveMeasuresHOUJie，XIEYuan．wei(1．WuhanUniversitySchoolofElectricalEngineering，Wuhan430072，China；2．HubeiZhongshengElectricCo．，Ltd．，Xiangfan441003，China)Abstract：Powercapacitorforreactivepow

3、ercompensationiswidelyusedinpowersystembutwithquitefrequentdamageintheuse．Thisproblemisstudiedandsuchfaultsasovervohage，overcur-rentandharmonicamplificationisanalyzedthroughsimulation；thecorrespondingmeasuresispro—posedfortheconvenienceoftheusertocarryoutspecificsolution．Keywords：powercapa

4、citor；harmoniccurrent；newadjustablereactor；harmonicamplification0引言1电容器损坏原因的分析利用电力电容器进行无功补偿可以提高功率目前，对并联电力电容器损坏原因的分析研因数，降低电网的有功损耗，同时还能提高变压器究较多，综合国内外研究现状，主要原因分为如下和电力线路的容量利用率，减少电压降⋯，因此几类：在电力系统中得到了广泛的应用。但是每年都有1)断路器投切电容器操作引起的过电压、过很多使用中的电容器设备频繁损坏。由于电网电电流冲击；压和电流暂态特性、开关重燃的多样性以及难以2)系统自身谐波在电容器支路引起放大

5、的捕捉性，因此，人们常常无法准确判定电容器设备影响；频繁损坏的真正原因，只能被动的返厂检修或更3)带有自保护的电容器，有效的保护不能及换设备，针对性强的措施难以实施。为了给电力时跟上；系统用户进行电容器事故分析提供科学依据，笔4)电容器产品质量差。者主要对造成电容器故障的原因进行分析，并提在上述几类原因分析中，3)和4)只能通过对出相应的抑制措施，以便进行针对性的解决。器件生产厂商提高要求来预防，笔者主要针对电容器投切时的暂态冲击，以及谐波放大引起的过收稿日期：2010-07-05作者简介：侯杰(1976一)，女，工程师，主要从事无功补偿设备的成套设计工作。电力电容器与无功

6、补偿第31卷电压、过电流问题进行分析，并提出相应的抑制措1．1投切时的过电压、过电流的分析施。仿真计算模型及等值电路如图1、图2所示。中性点等效电容图1仿真计算模型衰减增长、电容器稳态运行电压升高；3)分闸后电弧重燃对电容器暂态过程的影响。单相重燃，中性点对地出现过电压，电容器极间电压较高和中性点对地电压相加使各相电容器组相对地出现过电压。无论两相重燃还是三相重燃，在电容器极间图2单相等值电路图会产生较高的过电压，且重燃次数越多，极间过电设电源电压压越高，这极易引起电容器极间绝缘的破坏。e(t)：Esin(o)t+)(1)在最严重情况下(电容器的残压与电源电压则电路微分方程

7、为瞬时值极性相反，断路器断口电压最大时)发生断路器重燃时振荡过程比较剧烈，将出现过大的』Emsin(+)：警(2)振荡充电电流，这一电流比电容器投入时的涌流大得多，虽然其持续时间较短，但巨大的电流也可c警能造成电容器及其限流电抗器过电流损坏。解上述方程得1．2谐波放大引起的过电压、过电流分析=Esin(COt+)一Esinqcoso)0t—实际系统谐波分析等效图如图3所示。toE(3)．Ic^hi=C[oJECOS(o)t+O／)+0Esinasinw0t～^wECOSOfCOSO)0t](4)仿真得出如下结论：图