降低并联电容器极间过电压的新型保护装置

_r减小，从而抑制开关重击穿的发生、降低重击穿过电压的幅值^［5］。该装置最大特点是通流容量远大于MOA。
2.1　开断电容器组的恢复电压过程
开断电容器组时断口电压恢复过程主要取决于被开断电路的电容网络特性^［6］。该电容网络由三相Y接主电容及其对地电容组成，开关断口电容器侧的三相对地电容远小于主电容，故实际电路可简化成三相Y接主电容与中性点对地电容C₀串联。
如B相首开，t=0时电流过0断开，其电容C_B上电压为母线相电压U_m，即：
U_CB＝1.0U_m；　U_CC＝U_CA＝－0.5U_m。
5 ms后，剩余两相(C及A相)电流同时过0断开，C_C与C_A上电压分别为：
U_CC＝0.37U_m；　U_CA＝－1.37U_m。
而中性点对地电压U₀＝0.5U_m；其衰减由对地绝缘电阻决定。开关的电容器侧对地电压：
U_A＝－0.87U_m，U_B＝1.50U_m，U_C＝0.87U_m，
若考虑串联电抗器的存在，则这些数值将略大一些。
三相断口恢复电压为电源电压与电容器侧对地电压之差值，其最大值及出现时间为：
t=10 ms时，U_rB＝2.5U_m，
t=16.6 ms时，U_rC＝1.87U_m，
t=13.3 ms时，U_rA＝1.87U_m。
首开相U_rB和另二相U_rC、U_rA分别自0和5 ms起始，呈工频分量与不同直流衰减分量迭加波形。大量试验证实：三相的恢复电压波形在起始至最大值的区段内有较好的重复性，因C[FS:PAGE]₀值小且绝缘泄漏受环境因素影响，导致U_r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U_r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U_G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U_k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U_k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)U_kg，而后者与U_G有关，U_G与U_k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。

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