摘要：并联电容器组被广泛应用于电力系统的无功补偿装置，投入和退出时内部元件都会产生过电压，甚至损坏设备绝缘，影响电网的安全稳定运行。利用EMTP/ATP电力系统暂态仿真软件，建立DOW变电站无功补偿仿真模型，模拟断路器分闸时电容器组内部过电压情况。

    并联电容器组具有简单经济、方便灵活等优点，在电网无功补偿装置中得到了广泛应用。虽然电容器的生产、安装工艺质量有大幅的提高，但近几年仍不断发生严重的电容器爆炸事故，对电网安全运行带来较大威胁。相关研究显示，受电容器极间电场强度影响，在过电压情况下长时间运行，电容器绝缘介质的损耗增大可能导致绝缘老化，内部薄弱元件可能会发生击穿，从而造成电容器组的损坏。
    本文通过模拟并联电容器组分闸过程中的多种工况，对系统中出现的过电压分布进行了仿真计算，分析了电容器组及其配套设备上的过电压分布、电容器内部元件及非故障相电容器的电压暂态变化量，对于优化并联电容器组设计、运维有一定参考意义。

    1 操作过电压类型
    并联电容器组的操作分为合闸和分闸。合闸操作需考虑的暂态过程为合闸涌流，一般不会产生威胁电容器绝缘的过电压，分闸操作则需考虑电弧重燃、开关重击穿等情况，因此并联电容器组的操作过电压主要指分闸重燃过电压。
    在切除电容器组时，假设三相开关同时分闸且不发生重燃，则电容器组上的剩余电荷可通过放电线圈泄放，不会出现对电容器装置产生威胁的过电压、大电流。然而，实际上断路器完成断开动作后，有可能发生断口重燃而使电路接通，此时电路中出现暂态振荡过程，会产生较高水平的过电压。
    断口重燃可分为单相重燃、两相重燃和三相重燃。单相重燃出现概率较大，两相重燃和三相重燃出现概率相对较小。在实际应用中，发生断路器三相重燃的概率很小，本文仅考虑单相重燃和两相重燃两种情况。在发生单相重燃时，振荡回路由相电容器、串联电抗器、放电线圈和中性点对地电容组成；在发生两相重燃时，振荡回路由回路电感与电容器组构成，回路中各组件按固有频率充放电，可能导致断路器多次重燃。

    2 仿真模拟的构建
    本文以某330kV变电站35kV并联补偿电容器为例，主变为三绕组变压器，并联无功补偿装置经真空断路器接入35kV母线，电容器组采用双Y中性点不接地方式连接。在ATP/EMTP软件中建立仿真模型，在ATP将并联补偿电容器分为两组，投切断路器为真空断路器，仿真模型接线原理如图1所示。

    仿真中充分考虑了开断并联电容器组过程中可能出现的多种情况，并对各种假设情况下系统中出现的过电压分布进行了仿真计算，分析了电容器组及其配套设备上的过电压分布、电容器内部元件及非故障相电容器的电压暂态变化量。

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