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)放電線圈起到對電容器的優(yōu)化和保護作用，本文就10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈進行討論和分析。
關(guān)鍵詞：10kV高壓并聯(lián)電容器用放電線圈 配置 保護
1、引言
當(dāng)電容器從電網(wǎng)斷開后，為使其存儲的電荷自行泄放，在規(guī)定時間內(nèi)將電容器剩余電壓在規(guī)定時間內(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)下的保護作用。
2、放電線圈放電過程分析
正常運行時，放電線圈一次接線方式如下圖：

正常運行
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，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）。
（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)低于同電壓等級電氣設(shè)備的額定絕緣水平；
2 安裝在絕緣框（臺)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)上的電容器的額定絕緣水平一致。

（5）每一個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，三臺單相放電線圈放電容量分別為1700kvar；電容器總?cè)萘?100kvar～10000kvar，三臺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，其額定輸出、準確級，應(yīng)滿足保護和測量的要求。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)電壓計算公式放電時間長短取決于τ（RC的乘積）的影響，τ大放電時間長，τ小放電時間短：
1 電容器容量：W=Cu2/2，電容器選擇容量大，即儲能大，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，感性PT一次容量與配套電容器組容量難以配合，達不到斷電5s后剩余殘壓降到50V的要求，此時應(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，如果電容器保險熔斷，對應(yīng)電容的電荷將無法放掉，會對工作人員產(chǎn)生危險，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 電容器保護使用的熔斷器宜采用噴逐式熔斷器。熔斷器的時間電流特性曲線應(yīng)選擇在被保護的電容器外殼的10％爆裂概率曲線的左側(cè)。
4 10kV線路選用快熔保護式無功固定補償裝置時，作為電容器保護裝置的跌落開關(guān)快熔保險宜保證在1.5倍過流下小于75秒熔斷。
（3）分閘時各相電壓殘存情況
電容器組正常分閘時，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，那一相首開是隨機的，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為開斷時電容器組的相電壓）。顯然，放電線圈在電容器退出運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行要求，標(biāo)準規(guī)定在最大配套電容器組容量時，充電達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，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，其充電電壓按第三相放電時的電容器電 ……（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》）