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并联电容器组分闸操作过电压仿真研究
来源:电工技术  作者:佚名  2017-01-05 08:26:01


    2.1电容器模型
    如图2所示,每个单元电容器由48个电容器元件压装(16并3串),电容器单元带内熔丝(在电路中可等效为一个极小电阻)。并联电容器组模型中每相由16个单元电容器组装而成。每相电容器组容量嗽为20 016kvar;电容器组额定相电压UEX为24kV;单元电容器容量QCN为417kvar,单元电容器电压UCN为12/2kV,单元电容器电流ICN为69. 5A。

    2.2串联电抗器
    仿真模型中的串联电抗器等值为电感,串联电抗器的正常接线位置为电容器组的电源侧。已知电容器组额定相电压为24kV,则串联电抗器适用的电压等级为35kV。根据电网运行实际参数,选取串抗额定电抗率为12%,串抗额定端电压为2. 88kV。
    2.3放电线圈
    断开电源后,电容器组上存在剩余电荷,若不经过可靠放电,则当电容器组再次投运时将会产生过电压及涌流,因此必须给并联电容器组装配放电器件。电容器组的放电器件除了内部放电电阻以外,还可采用放电线圈,其能为切除电源后的电容器组提供快速泄放剩余电荷的途径,使电容器端子上的电压在规定时间内降到要求值以下。放电线圈必须具备以下两方面的基本性能要求:一是放电性能的要求,即在配套电容器组容量范围内,满足电容器组从放电起5s内,将电容器组的剩余电压自额定值下降到50V以内;二是正常分闸操作时,应能承受最大放电电流冲击和最大储存能量的消耗。
    放电线圈并接于电容器组两端,是一个带铁心的电感线圈,可等效为可变电感与直流电阻串接支路,放电线圈等效电路如图3所示。系统正常运行时,放电线圈工作在交流电压下,装置支路对外表现出很高的励磁阻抗。断开电源后,电容器通过放电线圈泄放电荷,其过程可看成是衰减直流放电过程。图4中,L为放电线圈的铁心电感,在直流电压的作用下,电感值下降,电容器储能在直流电阻R上消耗;随着放电过程的发展,电容器电压衰减到一定程度时,电感L开始回升。放电线圈的直流电阻R一般较大,如10kV级产品多在2kn左右,35kV级为3~4kΩ。

    为确保放电线圈的放电效果,放电线圈中心点与电容器组中性点直接连接。图4为电容器组、串联电抗器和放电线圈的正确接线方式,其中放电线圈兼有相电压差动保护作用。

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