降低并联电容器极间过电压的新型保护装置

作者：史班　周国良　周锡忠　来源：不详

0值小且绝缘泄漏受环境因素影响，导致Ur幅值高、衰减慢的主要因素在于电容器组的高幅值残余电压。 2.2　“自控式过电压限制器”的保护机理 “自控式过电压限制器”(以下简称“限制器”)主要由火花接入装置和电阻器组成(见图1)。自首相开断启动触发回路到击穿点火间隙g，再到引燃主间隙G而接入R，完成电容器的放电过程。从开始触发到G击穿(即限制器的触发时间)应<10 ms，而从g动作到G导通的时间(即时延τ)很短，正常～0.1 ms。也就是说，只要触发回路能在合适的时间点火成功，几乎可使电阻器同步并接于主电容上，使其残余电压迅速降低，限制Ur幅值，而达到良好的保护效果。   图1　自控式过电压限制器原理图 2.3　自控式过电压限制器的基本性能 2.3.1　点火间隙 间隙为三电极系统，主间隙G在正常运行中及电容器投入时起隔离作用，保证电阻R不接入。其静态击穿电压值UG应保证在电容器组合闸过电压和正常运行电压下不能动作。而在触发条件下，应在设定动作电压Uk下正确动作，点火间隙和主间隙应有良好的同步性，即τ应足够小。τ与g的点火能量及G的动作电压Uk有关，前者决定于触发回路的特性和点火电压(即g放电电压)Ukg，而后者与UG有关，UG与Uk越接近，τ值亦越小。通过试验和计算实现开断电容器组出现过电压时，限制器τ≤0.1 ms，完全达到了设计要求。 2.3.2　电阻器R 电阻器R的热容量必须满足电容器正常与非正常放电(如考虑两相重击穿时)的能量吸收要求，R还应能耐受一定的电压。 3　10 kV机样的研制 　　第一套(三相)10 kV自控式过电压限制器样机已通过各项验收试验，各项指标达到设计要求。试验证明：当限制器触发时间为7 ms时，可使Ur幅值由原来的2.5 p.u降至～1.9 p.u，可抑制近75%的重击穿发生。同时，对于性能较差的开关(如未经老炼的部分真空断路器)，即使重击穿，其过电压水平也较低，且作用时间大大缩短，使其激发的电容器内绝缘局部放电易于熄灭。 ①触发性能 触发性能良好，触发时间稳定，在试验站共进行了97次实际运行条件的操作考核(图2为示波图)。首开相触发时间5～8 ms，个别达9 ms。触发时主间隙同步性能良好，G导通接入R后4～5 ms，电容器电压基本降为0。据分析，触发时间分散性较试验室大的原因在于分闸时电容器电压偏差。 ②防误触发性能 试验室数百次试验和试验站实际运行工况下操作100次均无误触发。 ③工作寿命 点火间隙工作寿命>3 000次，寿命期间击穿电压分散性≤±6%。 ④通流能力 陶瓷电阻片组装的电阻器可安全通过400 A工频电流0.5 s，折算通流能力～6 300 A 2 ms方波，远大于氧化锌阀片，这是它保护电容器极间绝缘优于氧化锌避雷器的根源。以单相10 MVA电容器组为例，若5 ms内将残余电压为2.5Un的电容器上的电簧放完，则按现有设计，放电电流为1 222.4 A，而限制器电阻5 ms的通流可达4 000 A，远大于实际放电电流。 a)C相首开，t=6 ms，C相R接入， t=8 ms，B相R接入，正常开断。 b)C相首开，t=8.65 ms，C、B相R同时接入， t=21.7 ms，单相(B相)重击穿。 图2　装限制器的电容器开断波形图 4　结　语 　　a.目前的MOA难于满足并联电容器极间过电压保护的需要。 b.新型的过电压保护装置“自控式过电压限制器”利用点火间隙并接电阻器于电容器组两端，降低了开关断口间恢复电压幅值。对于限制两相重击穿引起的电容器极间过电压，无论保护性能还是工作可靠性都优于MOA方案。 作者简介：史　班　1942年生，1964年北京电力学院毕业，高级工程师，从事高压电气试验工作，电话：(0571)8074324—2175。 周国良　1958年生，工程师，从事高压电气试验工作。 周锡忠　1950年生，1977年武汉水利电力学院毕业，工程师，从事高压试验管理工作，电话：(0573)2082318—2326。 作者单位：史班(浙江省电力试验研究所杭州　310014) 周国良(浙江省电力试验研究所杭州　310014) 周锡忠(浙江省嘉兴电力局嘉兴　314000) 参考文献： ［1］别索诺夫 N A.电工理论基础(下).北京：高等教育出版社，1988 ［2］陈维贤.电力系统内部过电压.北京：中国工业出版社，1965 ［3］张国明等.10 kV真空开关老炼技术及其效果述评.高电压技术，1994，(1)：52 ［4］孙　煦.电容器组断路器的技术要求.华东电力，1992，(5)：26 ［5］史　班.自控式过电压限制器的试验研究.杭州：浙江省电力试验研究所报告，1994 ［6］倪学锋等.关于并联电容器过电压保护方式的分析.电力电容器，1997，(4)：26 本新闻共2页,当前在第2页  [首页]    [上一页]    [下一页]    [末页]     选择页数12