論文：10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈淺析

10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈淺析

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摘要：為了確保電能質(zhì)量滿足供電要求，減少輸、供電損耗，10kV供電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用高壓并聯(lián)電容器，與之配套的并聯(lián)放電線圈起到對(duì)電容器的優(yōu)化和保護(hù)作用，本文就10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈進(jìn)行討論和分析。
關(guān)鍵詞：10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈 配置 保護(hù)
1、引言
當(dāng)電容器從電網(wǎng)斷開后，為使其存儲(chǔ)的電荷自行泄放，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將電容器剩余電壓在規(guī)定時(shí)間內(nèi)降到規(guī)定安全值以下，確保電容器裝置配置及維修人員安全，放電線圈須具備以下兩方面的基本性能要求：一是放電性能要求，即在配套電容器組容量范圍內(nèi)，滿足電容器組的放電要求；二是故障情況及異于正常狀態(tài)下的保護(hù)作用。
2、放電線圈放電過程分析
正常運(yùn)行時(shí)，放電線圈一次接線方式如下圖：

正常運(yùn)行
……（新文秘網(wǎng)http://m.jey722.cn省略727字，正式會(huì)員可完整閱讀）……　
，一般10kV系統(tǒng)不低于2kΩ；介損因數(shù)值：35kV及以下產(chǎn)品不大于3%（20℃時(shí)）。
（3）放電線圈的額定一次電壓應(yīng)與所并聯(lián)的電容器組的額定電壓一致。


（4）放電線圈的額定絕緣水平應(yīng)符合下列要求：
1 安裝在地面上的放電線圈，額定絕緣水平不應(yīng)低于同電壓等級(jí)電氣設(shè)備的額定絕緣水平；
2 安裝在絕緣框（臺(tái))架上的放電線圈，其額定絕緣水平應(yīng)與安裝在同一絕緣框(臺(tái))上的電容器的額定絕緣水平一致。

（5）每一個(gè)放電線圈可以滿足某一容量范圍內(nèi)的并聯(lián)電容器的放電要求，單相放電線圈的放電容量優(yōu)先從圖6中選取，放電線圈的最大配套電容器容量(放電容量)，不應(yīng)小于與其并聯(lián)的電容器組容量。

示例：系統(tǒng)電壓10kV，電容器總?cè)萘浚?100kvar，三臺(tái)單相放電線圈放電容量分別為1700kvar；電容器總?cè)萘?100kvar～10000kvar，三臺(tái)單相放電線圈放電容量分別為3334kvar，以此類推。
（6）放電線圈帶有二次線圈時(shí)，其額定輸出、準(zhǔn)確級(jí)，應(yīng)滿足保護(hù)和測量的要求。額定頻率、0.9～1.3倍額定電壓和額定二次負(fù)荷下，應(yīng)滿足圖7要求。

（7）放電性能要求：放電線圈與規(guī)定容量上限值的并聯(lián)電容器相并接，當(dāng)電容器組脫開電源后，其端子間電壓在5s內(nèi)將電容器組的剩余電壓降至50V及以下。
根據(jù)電壓計(jì)算公式放電時(shí)間長短取決于τ（RC的乘積）的影響，τ大放電時(shí)間長，τ小放電時(shí)間短：
1 電容器容量：W=Cu2/2，電容器選擇容量大，即儲(chǔ)能大，則放電線圈容量選擇大，在等值電阻一定的情況下，放電時(shí)間長；
2 等值電阻：R =u/ i,等值電阻大，在電容容量一定的情況下，放電電流小，放電時(shí)間長。
2）相關(guān)選配要求
（1）放電線圈與感性PT的選擇
1 兩者的選擇需與高壓并聯(lián)電容容量配合，當(dāng)電容容量大時(shí)，感性PT一次容量與配套電容器組容量難以配合，達(dá)不到斷電5s后剩余殘壓降到50V的要求，此時(shí)應(yīng)選用放電線圈。
2 放電裝置隨電容器組投切，大容量電容器組配置下，放電線圈繞組的絕緣水平要比普通感性PT高。
（2）單只并聯(lián)電容器熔絲要求
根據(jù)一次接線圖可知，如果電容器保險(xiǎn)熔斷，對(duì)應(yīng)電容的電荷將無法放掉，會(huì)對(duì)工作人員產(chǎn)生危險(xiǎn)，熔絲選擇應(yīng)符合下列要求：
1 戶內(nèi)型熔斷器（或絲）不得用于戶外電容器組。
2 熔斷器的熔絲額定電流選擇，不應(yīng)小于電容器額定電流的1.43倍，并不宜大于額定電流的1.55倍，一般選1.5倍電容器的額定電流為宜。
3 電容器保護(hù)使用的熔斷器宜采用噴逐式熔斷器。熔斷器的時(shí)間電流特性曲線應(yīng)選擇在被保護(hù)的電容器外殼的10％爆裂概率曲線的左側(cè)。
4 10kV線路選用快熔保護(hù)式無功固定補(bǔ)償裝置時(shí)，作為電容器保護(hù)裝置的跌落開關(guān)快熔保險(xiǎn)宜保證在1.5倍過流下小于75秒熔斷。
（3）分閘時(shí)各相電壓殘存情況
電容器組正常分閘時(shí)，各相電容器上的操作過電壓與開斷順序有關(guān)，每次開斷時(shí)，那一相首開是隨機(jī)的，但開斷后每相電容器上的電壓則是基本確定的：首開相電容器上的電壓為√2Uc、第二相為0.37√2Uc、第三相為1．37√2Uc(Uc為開斷時(shí)電容器組的相電壓）。顯然，放電線圈在電容器退出運(yùn)行后的放電過程將直接受制于各相電容器上剩余電壓的狀況，其中以第三相的條件為最惡劣。根據(jù)三相的放電條件，在標(biāo)準(zhǔn)中分別給出如下規(guī)定：
1 放電線圈的放電性能要求是以首開相的放電條件提出的，為了確定放電線圈的放電性能，并以此為鑒別其性能能否滿足運(yùn)行要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在最大配套電容器組容量時(shí)，充電達(dá)電容器組的額定電壓峰值條件下，該放電線圈應(yīng)能在放電5 s時(shí)，使其電壓降至50 V以下。
2 放電線圈應(yīng)能承受住以第三相的放電條件下的電流沖擊和能量消耗，考慮到電容器組頻繁操作的特點(diǎn)，其充電電壓按第三相放電時(shí)的電容器電 ……（未完，全文共4044字，當(dāng)前僅顯示2043字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文：10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈淺析》）