配电网无功补偿电容器损坏事故分析及抑制措施研究

为查找配电网无功补偿电容器的损坏原因,在对广西区内电容器补偿系统充分调研的基础上,建立了用于仿真计算的等值模型;通过仿真计算,研究合闸操作无功补偿电容器组产生的过电流、过电压及其影响因素,研究串联电抗对过电压、过电流以及系统谐波放大的影响;通过分析计算,研究系统谐波对无功补偿电容器组的影响;通过现场试验,测量系统无功补偿电容器组产生的过电压与过电流,提出能限制无功补偿电容器组产生过电压与过电流的措施。     

500kV变电站静补装置用国产电容器的运行效果

郑州500kV变电站的静止无功补偿装置是瑞典ABB公司产品,去年9月3日静补FCI的B相电容器爆炸起火损坏后,改用国产电容器代替,为了解其正常投切时的操作过电压特性及与原A、C相进口电容器的匹配情况,对FCI电容器组进行投切试验,结果如下:1、FCI支路总电流满足规定的电容器支路受谐波影响总电流小于额定电流1.3倍的要求,B相电容器谐波电流、电压的总畸变率及各次谐波分量与更换前的基本相同;2、FCI不平衡电流保护的整定值,可保证在出现单只及以上电容器故障时可靠动作;     

并联电容器组故障原因分析及对策

针对某220 kV变电站35 kV并联电容器在运行中发生故障,通过分析电容器装置和主变压器故障录波图,利用等效电路图对谐波源位于系统侧情况进行了推导,并用该方法对本次电容器故障进行计算分析,证实了电容器组与系统发生了4次串联谐振,谐振过电压、过电流导致电容器故障。通过将第1组电容器电抗率提高到12%,并再次对低压侧各次谐波阻抗进行计算分析,证明改变电容器组电抗率可以抑制4次谐波放大,避免再次出现电容器故障。     

谐波条件下并联电容器过电压保护的一种实现方法

并联电容器过电压保护是基于电压有效值基础上的反时限保护。电容器母线电压因含有谐波而发生畸变,因此在过电压保护时要分别计算实际的电压有效值和峰值。文章给出了谐波条件下的并联电容器过电压保护的一种实现方法,介绍了实际电压有效值和峰值的计算方法和有效值选取的原则。     

谐波条件下并联电容器过电压保护的一种实现方法

并联电容器过电压保护是基于电压有效值基础上的反时限保护。电容器母线电压因含有谐波而发生畸变,因此在过电压保护时要分别计算实际的电压有效值和峰值。文章给出了谐波条件下的并联电容器过电压保护的一种实现方法,介绍了实际电压有效值和峰值的计算方法和有效值选取的原则。     

参数失谐对基于滤波器的高压直流输电系统直流侧谐波电压测量的影响

将测量的高压直流输电系统直流侧滤波器电流进行傅里叶分解得到各次谐波电流,结合滤波器已知的阻抗-频率特性计算得到直流侧的谐波电压。推导了采用常规直流单调谐滤波器时谐波电压测量误差与参数失谐度之间的关系,分析了不同元件的失谐度对各次谐波电压测量的影响和谐波电压测量误差对滤波器元件参数失谐的灵敏度。仿真计算结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

单调谐滤波电容器参数选择的工程方法

工程设计中单调谐滤波电容器额定容量与额定电压的选择存在盲目性。为充分利用滤波电容器额定容量增大带来的经济效益、更好地滤除谐波,文章推导出了单调谐滤波电容器额定容量与额定电压和谐波电流的关系式及其实用化变型公式,给出了以基波和各次谐波电压算术和为校验条件的电容器最低额定电压选择式,并结合算例给出了相应的滤波电容器参数。3条滤波支路并联构成的滤波器组的阻抗-频率特性表明了文中公式的正确性和合理性。     

交流滤波电容器不平衡保护的原理和计算

论文对高压三相交流滤波电容器不平衡保护的计算进行了大量的理论分析,指出:高压交流滤波电容器较之并联补偿电容器的不平衡保护计算要复杂得多,既有基波分量的计算,还有谐波分量的计算。基波分量的计算与并联补偿电容器的计算相类似。论文重点分析了谐波分量的计算问题,给出了谐波源谐波电流在系统和三相不对称电容电路间分流计算的三相电路模型。并在此模型的基础上,推导出电容器的谐波电流和谐波电压,以及不平衡保护谐波分量计算需要的各种公式。总的不平衡电流或电压应为其各分量的平方和的平方根。论文为滤波电容器不平衡保护计算提供了理论依据和适用的计算公式。     

无功补偿电容器谐波过载保护的研究

对电容器的谐波过载进行了分析,以及分析了谐波的危害和对电网的谐波放大的问题。提出了在电容器过电压保护和过电流保护中考虑谐波影响的整定计算方法,针对电容器的谐波过载问题,提出了谐波过电压和谐波过电流的保护整定计算方法。     

无功补偿电容器谐波过载保护的研究

对电容器的谐波过载进行了分析,以及分析了谐波的危害和对电网的谐波放大的问题.提出了在电容器过电压保护和过电流保护中考虑谐波影响的整定计算方法,针对电容器的谐波过载问题,提出了谐波过电压和谐波过电流的保护整定计算方法.     

特高压交流110kV并联电容器组相对地过电压研究及避雷器能量选择

特高压交流工程110 k V并联电容器装置采用避雷器作为相对地过电压保护设备,避雷器的吸收能量需要根据电容器组结构形式和运行工况确定。以110 k V/240 MVA并联电容器装置为研究对象,利用电力系统过电压理论分析了开关正常分闸及重击穿时电容器组的相对地过电压水平,采用电压电流积分法推导出分闸重击穿时注入避雷器的能量,并采用EMTP软件进行了仿真计算,仿真计算结果与理论分析结论一致。研究表明:对于110 k V并联电容器装置,当某相开关发生重击穿时,相邻相避雷器吸收能量最大,建议特高压工程110 k V并联电容器装置用避雷器吸收能量不小于1 MJ,2 ms方波通流容量不小于1 500 A。     

特高压直流输电系统交流滤波器电容元件击穿故障仿真研究

特高压直流输电系统交流滤波器用作滤除换流装置产生的谐波,并补偿换流装置运行中吸收的无功功率。为了确保交流滤波器的安全可靠运行,通常对交流滤波器配置高压电容器不平衡保护。基于交流滤波器电容器不平衡保护原理,推导了不平衡保护定值的计算公式;根据某特高压直流输电线路工程设备参数,在PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,研究了交流滤波器电容器组元件击穿故障后元件过电压、不平衡电流及流过滤波器总电流等特征量。在内熔丝有效切除故障元件的前提下,理论分析和仿真计算都表明高压电容器不平衡电流与流过交流滤波器总电流比值K随着故障元件个数的增加而增加,且两者计算结果一致。最后,结合一起特高压直流输电工程交流滤波器投切故障,对仿真分析和电容器击穿的故障记录进行对比分析。结果表明:现场故障记录数据分析得到的K值与仿真分析的结果一致,进一步证明了仿真模型的有效性。     

特高压变电站110kV并联电容器装置过电压阻尼器故障分析

特高压系统低压无功补偿装置的并联电容器装置主要承担着大负荷输送功率时改善电压和提高功率因数的重要作用。并联电容器装置的串联电抗器起着抑制涌流倍数、抑制高次谐波、限制短路电流的重要作用。而过电压阻尼器并联在串联电抗器两端,起着限制过电压和涌流的作用。     

电力电容器串联电抗器及其补偿容量的算法

由于电力电子元件、变频设备、非线性负荷的存在,变压器结构不对称或工艺等问题,导致出现谐波电压或者谐波电流,在无功功率补偿装置中,谐波对电力电容器的影响主要表现在增加电容器损耗、放大谐波电流、引起电容器过热和降低电容器寿命等方面。为减少或避免高次谐波对电容器的危害,应从电能质量和抑制谐波装置上采取措施。本文就低压并联电容器装置串联电抗器及补偿容量进行分析,结合额定参数及现场数据,推导出具体公式,通过公式可计算补偿单元的额定无功输出和实际无功输出容量,可作为补偿装置设计、实际工程应用的参考。     

电网高次谐波与并联电容器容量

电容器对电网谐波电压具有放大作用。电容器回路中串联电抗器后,该电容器装置对电网次数较高的谐波电流具有分流作用;对于次数较低的谐波电压仍然具有放大作用。这二种情况均可能使电容器出现谐波过电压,后者还可能使电网谐波电压超出规定。本文从电网和电容器谐波电压允许值为条件,对变电所电容器装置的容量最大值和最小值进行探讨。     

电力牵引变电所电容器微机保护装置的设计

本文论述了电力牵引变电所电容器微机保护装置的设计。电容器的成套保护由ＷＢＢ－２／４Ｆ、ＷＢＢ－２／４Ｇ装置共同完成,包括差电压保护、过电压保护、低电压保护、差电流保护、电流速断保护、过电流保护、谐波过电流保护。经过实验和南昆铁路现场的实际运行,证明了该装置技术先进、运行可靠。     

基于单相谐波电流源模型的无功补偿装置过电压判据

针对目前规避电网谐波危害而采用的滤波方法的不足,在建立民用建筑低压侧等效电路模型并分析参数与补偿电容容量及变压器规格等发生并联谐振时的关系,剖析系统并联谐振机制的前提下,结合并联电容器长期运行电压极限值,构建系统无功补偿过电压判据,优化并联电容器组投切策略。针对某一民用建筑物的低压(0.4 kV)配电系统,基于实际测量的母线电压U_L、负荷侧电流i_L与无功补偿并联电容器组电流i_c,分析其电流电压谐波特性;利用系统无功补偿过电压判据进行过电压规避,并进行仿真验证,以此形成一套可推广到其他民用建筑的规避过电压的方法。     

电容器故障监测系统的应用研究

基于近年并联电容器装置频繁出现故障的现象和特点,研制出一套电容器故障监测系统,分别提取并联电容器装置的电流和电压实时信号,利用Labview虚拟仪器程序进行软件开发实现在线监测,对获取的电流电压信号进行谐波、合闸涌流、暂态过电压等方面进行分析和研究,并应用于现场测量,给出了一起电容器内部击穿故障的监测实例。     

电容器故障监测系统的应用研究

基于近年并联电容器装置频繁出现故障的现象和特点,研制出一套电容器故障监测系统,分别提取并联电容器装置的电流和电压实时信号,利用Labview虚拟仪器程序进行软件开发实现在线监测,对获取的电流电压信号进行谐波、合闸涌流、暂态过电压等方面进行分析和研究,并应用于现场测量,给出了一起电容器内部击穿故障的监测实例。     

变压器直流偏磁对无功补偿电容器的影响

针对变压器发生直流偏磁时无功补偿电容器电流谐波过大的现象,基于Jiles-Atherton模型,在MAT-LAB平台下,建立了变压器直流偏磁仿真模型,仿真结果与实测数据符合很好。计算了不同直流偏磁电流条件下的电容器谐波电流,结果表明各次谐波随直流电流增加而近似呈线性增加,各电容器组之间发生4次谐波放大现象,容易造成电容器电流总有效值过大。通过增大串联电抗值来增加串联电抗率,可以避免4次谐波放大,增强无功补偿电容器组的直流偏磁承受能力。