資源描述:
《電容器組電抗器的接線方式與濾波》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電容器的接線通常分為三角形和星形兩種方式。此外,還有雙三角形和雙星形之分。三角形接線的電容器直接承受線間電壓,任何一臺電容器因故障被擊穿時,就形成兩相短路,故障電流很大,如果故障不能迅速切除,故障電流和電弧將使絕緣介質(zhì)分解產(chǎn)生氣體,使油箱爆炸,并波及鄰近的電容器。因此這種接線已經(jīng)很少在10kV系統(tǒng)中使用,只是在380V配電系統(tǒng)中有少量使用。在高壓電力網(wǎng)中,星形接線的電容器組目前在國內(nèi)外得到廣泛應用。星形接線電容器的極間電壓是電網(wǎng)的相電壓,絕緣承受的電壓較低,電容器的制造設(shè)計可以選擇較低的工作場強。當電容器組中有一臺電容器因故障擊穿短路時,由于其余兩健全相的阻抗限制,故障電流將減小到一定范圍,
2、并使故障影響減輕。星形接線的電容器組結(jié)構(gòu)比較簡單、清晰,建設(shè)費用經(jīng)濟,當應用到更高電壓等級時,這種接線更為有利。星形接線的最大優(yōu)點是可以選擇多種保護方式。少數(shù)電容器故障擊穿短路后,單臺的保護熔絲可以將故障電容器迅速切除,不致造成電容器爆炸。由于上述優(yōu)點,各電壓等級的高壓電容器組現(xiàn)已普遍采用星形接線。高壓電力系統(tǒng)的電容器組除廣泛采用星形接線外,雙星形接線也在國內(nèi)外得到廣泛應用。所謂雙星形接線,是將電容器平均分為兩個電容相等或相近的星形接線電容器組,并聯(lián)到電網(wǎng)母線,兩組電容器的中性點之間經(jīng)過一臺低變比的電流互感器連接起來。這種接線可以利用其中性點連接的電流保護裝置,當電容器故障擊穿切除后,會產(chǎn)生
3、不平衡電流,使保護裝置動作將電源斷開,這種保護方式簡單有效,不受系統(tǒng)電壓不平衡或接地故障的影響。大容量的電容器組,如單臺容量較小,每相并聯(lián)臺數(shù)較多者可以選擇雙星形接線。如電壓等級較高,每相串聯(lián)段數(shù)較多,為簡化結(jié)構(gòu)布局,宜采用單星形接線。電容器一次側(cè)接有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)放電線圈。放電線圈的作用是將斷開電源后的電容器上的電荷迅速、可靠地釋放掉。由于電容器組需要經(jīng)常進行投入、切除操作,其間隔可能很短,電容器組斷開電源后,其電極間儲存有大量電荷,不能自行很快消失,在短時間內(nèi),其極間有很高的直流電壓,待再次合閘送電時,造成電壓疊加,將會產(chǎn)生很高的過電壓,危及電容器和系統(tǒng)的安全運行。因此,必須安裝放電線
4、圈,將它和電容器并聯(lián),形成感容并聯(lián)諧振電路,使電能在諧振中消耗掉。放電線圈應能在電容器斷開電源5s內(nèi)將電容器端電壓下降到50V。對串聯(lián)電抗器的作用,我們做一下重點介紹:電容器配套設(shè)置的串聯(lián)電抗器是為了限制合閘涌流和限制諧波兩個目的,串聯(lián)電抗器限制合閘涌流的作用非常淺顯,不言而喻。但是限制諧波的原理我們需要解釋一下:所謂諧波,是指電網(wǎng)運行中存在的與工頻頻率不同的電磁波。我國電網(wǎng)使用50Hz頻率,波形按正弦規(guī)律變化的三相對稱的電源,而諧波(主要是指高次諧波),如3次、5次、7次……的存在,將對電網(wǎng)工頻的波形造成影響,使其不再是正弦波,而是波形發(fā)生畸變的非正弦波。波形的畸變會危及電氣設(shè)備的安全運行
5、,造成繼電保護和自動裝置的誤動,會影響電力用戶的產(chǎn)品質(zhì)量,甚至會影響我們家用電器的正常使用,因此消除和抑制諧波,做為一項課題日益受到有關(guān)部門的重視。電網(wǎng)在運行時不可能沒有諧波,很多電氣設(shè)備和用電設(shè)備在運行時都會產(chǎn)生諧波,只不過一般情況下對電網(wǎng)波形影響不大,不會危及正常的供電和用電,但某些情況則不同,如變壓器鐵心飽和、電弧爐煉鋼,大型整流設(shè)備,都會對電網(wǎng)帶來嚴重的諧波干擾,影響供電質(zhì)量,因此必須加以治理。為了回避諧波的影響,必須采取消除諧波影響的措施,其中一條重要的措施就是在電容器回路中串聯(lián)一定數(shù)值的電抗器,即造成一個對n次諧波的濾波回路。在實際運行中,3次、5次、7次諧波分量往往偏高,是電容
6、器濾波回路的主要目標。所謂3次、5次、7次……諧波,指的是諧波的頻率相當于工頻的3倍、5倍或7倍。當串聯(lián)電抗器的n次諧波感抗與電容器的n次諧波容抗相等時,即nwL=1/(nwC)時構(gòu)成串聯(lián)諧振條件,則母線的n次諧波電壓將被抑制得干干凈凈。對于3次諧波:3Xl=(1/3)Xc,則Xl=(1/9)XC=0.11Xc;對于5次諧波:5Xl=(1/5)Xc,則Xl=(1/25)Xc=0.04Xc。實際運行中,各變電站普遍采用在回路中串聯(lián)12%電抗構(gòu)成3次諧波濾波器,12%電抗率的含義是指串聯(lián)電抗器的值為電容的12%;串聯(lián)6%電抗構(gòu)成5次諧波濾波器。不正好采用11%和4%,而是稍大一點,目的是使電容器
7、回路阻抗呈感性,避免完全諧振時電容器過電流。當變電站母線上具有兩組以上電容器組,且既有串聯(lián)大電抗的電容器組又有串聯(lián)小電抗的電容器組時,電容器組的投切順序是一個應該考慮的問題。投切順序不合理可能造成不良后果。由對諧波電流的分析可知:當電容器回路呈電感性時,電容器回路和系統(tǒng)阻抗并聯(lián)分流,可使流入系統(tǒng)的諧波電流減小。當電容器回路呈電容性時,由于電容器的“補償”作用,電容器回路在諧波電壓作用下,將產(chǎn)生的諧波電流流入系