补偿电容器串联长白山干式变压器的利与弊
补偿电容器串联长白山干式变压器的利与弊在感性负载两端并联电容器,这是电网最常用的无功补偿方法,也是提高功率因素改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的要求,根据无功负荷变化而投切适量的电容量。然而在国企投运合闸瞬间将产生幅值很大,频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网存谐波污染,由于电容器的容性阻抗特性,将对谐波电流起到放大作用。危险的过电流必将对电气设备产生不良影响,严重时往往还会造成设备的损坏。
为避免谐波对补偿装置的影响,则在电容器回路采用串联长白山干式变压器的措施,这既不影响电容器的无功补偿作用,又能抑制高次谐波。所以在补偿电容器回路串联长白山干式变压器,具有抑制高次谐波,限制合闸涌流的效果。然而运行实践表明,电容器回路串联长白山干式变压器后,在无功补偿装置投运合闸时还可能发生过电压,以及电容器端电压升高和使用寿命缩短等负面影响。
现就电容器回路串联长白山干式变压器的利和弊作些分析。2电容器回路串联长白山干式变压器的好处(2)限制合闸涌流无功补偿电容器在投运合闸瞬间往往会产生冲击性合闸涌流,这是因为首次合闸的电容器处于未充电状态,流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。因该回路接近短路状态,回路阻抗很小,故而会产生很大的冲击涌流。
GB28898-58《并联电容器装置设计规范》中合闸涌流的计算式为:K值是随母线短路容器的增大,或长白山干式变压器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小,故而串联长白山干式变压器后能起到限制合闸涌流的作用。(3)抑制高次谐波当补偿电容器接入处电网存在谐波时,电容器对n次谐波的容抗降为Xc/n,系统电感对n次谐波的感抗升为nXs。
电网存在有n次谐波电流时,如果nXs=Xc/n,则产生n次谐波谐振现象。其n次谐波电流与基波电流迭加后,使流过电http://guangxi.lchft.com/容器电流骤增,其过电流将危及电容器的安全。此时,谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压,此过电压将影响电容器使用寿命。在补偿电容器回路串联长白山干式变压器后,能有效避开谐振区,从而起到抑制高次谐波作用。
电网存在高次谐波时,当nn7时其阻抗呈感性,对等效网络有明显的抑制谐波作用。但在n运行实践表明,如串联长白山干式变压器的主要用途限制合闸涌流,应选择%容抗值的长白山干式变压器;如是为抑制高次谐波应选择百分之九容抗值的长白山干式变压器。长白山干式变压器应串联在电容器组的电源侧,其抑制谐波效果会更好。几串联长白山干式变压器存在的弊端(2)电容器投切时产生过电压在并联电容器组的回路中串联的长白山干式变压器,特别是线性长白山干式变压器,或是品质因数较高长白山干式变压器,在断路器投切电容器时都会产生过电压,因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃,均会增加过电压产生的几率和倍数。
故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流、不发生重燃的开关,以避免操作时产生的过电压。
(3)电容器端电压升高电容器回路串联长白山干式变压器后,在运行中将造成电容器端电压高于母线电压,电容器端电压由下式确定。Uc=Ue·Xc/(Xc-XL)式中Ue为电容器母线额定电压。当长白山干式变压器XL相对于比电容器Xc较大时,则电容器端电压出现升高,若XL相对于比Xc更大时,电容器端电压升高也越大。
如XL=百分之九Xc时,电容器端电压降升高%;若XL=61%Xc时电容器端电压降升高%。此外,对中性点不接地的丫形接线的电容器组,因三相实际电容量不可能完全平衡,导致部分电容器端电压升高明显。这种三相电容量不平衡程度,在串联长白山干式变压器后变得更为严重。从而造成电容器端电压升高值大于三相电容平衡时的升高值。电容器端电压升高必将危及安全运行,影响使用寿命,甚至发生鼓肚、爆炸等事故。为此,在电容器回路串联长白山干式变压器还应考虑三相电容器的平衡情况,以免产生更大的端电压升高。
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