李锋(牡丹江电业局试验所,牡丹江157000)
摘要:从补偿电容无法投入,谈内熔丝的动作,并且到分析内熔丝的补偿电容,提出治理内熔丝引起的过高压给予初步的建议。
关键词:内熔丝;补偿电容;内熔丝电容器
中图分类号:TM84文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)09-0021-01
国标GB11025-1989《并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器》标准中3.2条隔离要求的规定和4.2条隔离试验的规定,在下元件击穿时熔丝应能将故障元件断开、在2.2的上限电压下试验时,除了过渡电压之外,断开的熔丝两端的电压降落不得超过30%,在高压内熔丝电容器中的内熔丝动作之后,在其各个串联段上会出现直流电压分量。在高压内熔丝电容器中内熔丝动作之后之所以会在各串联段上出现过电压,就是由这些直流电压分量与交流电压分量叠加引起的,在高压内熔丝电容器的每一个串联段上并接一个内放电电阻,这样由内熔丝动作产生的分布在各个串联段上的“陷阱电荷”就有了一个释放通道,在故障串联段上的直流电压分量与时间的关系变为:t=rsCsln(U0/UR)(14),即只要在其每个串联段上并联一个2MΩ的放电电阻、就可以将该内熔丝电容器在其内部熔丝动作时所产生的作用在故障串联段上的过电压的幅值在5min内降到一个对电容器不会产生危害的水平;我们在设计内熔丝的时候,在保证电容器发生短路放电时不会熔断,尽可能不要选用直径太粗的内熔丝,因为内熔丝的直径越粗其动作时所消耗的能量越大,故障串联段上失去的电荷△Q0就越大,由其产生的直流电压分量U0也就越大,由于在电容C2上的电荷已完全放净,所以U0=Um,U′m≈2Um。在交流电压负峰值时由工频电流将熔丝熔断负峰值也将熔断,这种熔断值得我们谨慎考虑不然将会造成过电压。
电动机保护主要有两大类:采用电流检测型的有热继电器,带有热磁脱扣的电动机保护用断路器,带电子式脱扣的电动机保护用断路器以及软起动器;直接检测电动机绕组温度的温度检测型有双金属片温度继电器、热保护器、检测线圈和热教电阻温度继电器等,由于特高压输电线路绝缘子能够承受的过电压裕度较低,发生过电压造成绝缘子击穿将给我们造成的经济损失是非常巨大的,单纯依靠提高设备绝缘水平来抵御过电压也是不可取的,要时刻考虑到特高压输电线所允许的电压升高的数值与所加电压的持续时间等因素直接相关,因此只有通过特高压输电线继电保护、重合闸的配置与相关自动装置的动作配合来限制过电压,才会是最可行的办法。
1高压电容器补偿串联电容
为降低统计操作过电压和线路闪络率,设计中在线路中间装设一组线路型444kVMOA(氧化锌避雷器),属国内首创;为限制潜供电流,在高压内熔丝电容器中的内熔丝动作之后,在其各个串联段上会出现直流电压分量。在高压内熔丝电容器中内熔丝动作之后之所以会在各串联段上出现过电压,就是由这些直流电压分量与交流电压分量叠加引起的。据调查国内运行的电容器组有两类接线:三角形类(单三角形、双三角形);星形类(单星形、双星形);在电业部门以单星形接线最多,当我们的用电量涉及到一个局部电网的谐波控制时,从技术经济上优化电抗率配置是一个复杂的系统工程在装设串联电抗器后将产生谐波放大。例如,装设小电抗会放大5次7次谐波,装设电抗率为4.5%~6%的电抗器又会放大3次谐波,为了对谐波放大作粗略计算,可参照目前国内的一些谐波专题研究中推荐的公式计算来以便对设计做出估计,但最终仍然需要在工程投运时作调试,在回路装设的限流电抗器实际上加大了回路电感,当分组回路的电感较大时,限流电抗器电感的影响相对较小甚至可以忽略、而分组回路装小电抗器或不装电抗器时,则需考虑限流电感的影响忽略它可能会造成较大的误差使分组回路的电抗率失准。限流电抗器流过电容电流时将引起电压升高,可根据其电感参数予以考虑来确保电压的正常运行。
2高压电容器内熔丝电容器
目前生产厂家提供的“成套装置”其实是不包括投切开关的半成套装置,开关是由建设单位自选与装设的。然而,投切开关在装置中与电容器同样是关键部件,对它的选用要特别慎重,因为如果开关性能存在缺陷(例如:开关合时触头弹跳时间过长,开断时发生单相或多相重击穿)则在投切电容器组过程中所引发的事故,其危害性是最严重的同时也是最常见的事故、电力电容器在电力系统中主要作无功补偿或移相使用,大量装设在各级变配电所里,这些电容器的正常运行对保障电力系统的供电质量与效益起着重要的作用,当多组电容器并联运行时只要其中有一台发生了击穿其余各台就会同时通过这一台放电,这也使放电能量很大,脉冲功率很高、使电容器油迅速汽化、引起爆炸,甚至起火、严重时有可能使建筑物也遭到破坏;为防止这种事故的发生,可在每台电容器上串联适当的电抗器或熔丝然后并联使用,并联电容器是电力系统的重要无功电源,具有成本低、便于维护和运行、效益好等特点。其中谐振和绝缘问题是电容器组设计、投运和运行中所要考虑的首要问题,在设计内熔丝的时候、保证电容器发生短路放电时不会熔断,并留有一定裕度的前提下尽可能不要选用直径太粗的内熔丝,因为内熔丝的直径越粗其动作时所消耗的能量越大故障串联段上失去的电荷△Q0就越大,尤其产生的直流电压分量U0也就越大;其中几何的算法计算结果是有效值,具有实际物理意义的,也是《并联电容器装置设计规范》要求的算法;所以在利用实测数据进行电容器过压过流的判断,宜利用电压(几何和)—电流(几何和)。过电压保护:是防止被保护元件的绝缘完好而采取的手段,即被保护元件上出现高于整个电压(整定电压小于元件绝缘击穿电压)时,过电压保护动作发生即对地放电,从而消除过电压对保护元件的危害;过电流保护:是防止被保护元件的载流部分通过一定电流而不损坏电路中的原件,而通过电流超过其最大电流时的动作,主动切断电路产生绝缘断电做到保护元件载流部分完好而装置受损的保护,从而保持正常的电压用电。
3总结
高压电容器内熔丝动作要时刻重视,不然将会引起过电压,影响人们的用电,所以,保持正常的用电已经成为我们身边的常见问题,解决这个问题,是现今的关键,笔者赞成利用电压(算术和)—电流(几何和)及电压(算术和)—电流(算术和)的方法解决电压问题,其中后者的裕度最大,条件比较符合,峰值电压和容量的校核也可满足。
参考文献:
[1]吴竟昌,等.电力系统谐波[M].北京:电力出版社.
[2]许克明,等.电力系统高次谐波[M].北京:重庆大学出版社.