10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析
一起10kV电抗器故障分析及防范措施
一起10kV电抗器故障分析及防范措施电抗器是电力系统中常用的无功补偿设备，其作用是通过调节无功功率来维持电力系统的电压稳定。
电抗器也会发生故障，导致电力系统不稳定甚至发生故障。
本文将就10kV 电抗器的故障原因进行分析，并提出防范措施。
一、故障原因分析1. 过电流故障：过电流故障是电抗器故障的主要原因之一。
主要包括内部故障和外部故障两种情况。
内部故障主要是电抗器内部元件损坏，如电容器短路、绕组断线等。
外部故障主要是由于电力系统的瞬态电压或瞬态电流过大造成的。
2. 过电压故障：过电压故障是电抗器故障的另一主要原因。
当电力系统发生短路、放电等事故时，会产生过电压，导致电抗器的电压超过额定值，造成电抗器故障。
二、防范措施1. 定期检查维护：对电抗器进行定期检查，及时发现故障隐患，采取相应的维修措施，确保电抗器正常运行。
2. 使用保护装置：为电抗器安装过电流、过电压等保护装置，当电抗器发生故障时，及时切除电抗器，避免故障扩大。
3. 提高电抗器的质量：在选购电抗器时要选择质量好、可靠性高的产品，并严格按照产品要求进行安装和使用，避免因产品质量问题造成故障。
4. 加强运行管理：建立健全的运行管理制度，加强对电抗器的运行状态进行监测和检测，及时发现故障迹象，并采取相应的措施进行处理。
5. 进行故障分析：对发生故障的电抗器进行仔细的故障分析，找出故障原因，并针对性地制定修复方案。
电抗器故障对电力系统的稳定运行有很大影响，需要加强对电抗器的管理和维护，及时发现故障隐患，并采取相应措施进行处理，以保证电力系统的安全稳定运行。
在使用过程中要严格按照产品要求进行操作，确保电抗器的质量和可靠性。
10kV配电线路保护措施及整定计算
10kV配电线路保护措施及整定计算摘要：电压质量作为衡量电能质量的一个指标，既是用电客户生产生活的需要，也是供电企业保证电网安全、可靠和经济运行重要条件。
配电网是直接向用电客户供电的电力网络，10KV配电线路的电压质量显得尤为重要。
10kV配电线路保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
本文针对提高10KV配网线路电压质量进行论述。
关键字：线路保护，整定计算0 引言对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。
因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。
对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足线路保护的要求。
1 10kV配电线路保护的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如负荷多少不一致，线路长短不一致，容量不一致等。
有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等，对于输电线路，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。
2 整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
下面针对一般保护配置讨论。
2.1电流速断保护由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。
所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。
在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
2.1．1按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。
实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。
10千伏并联电抗器补偿
10千伏并联电抗器补偿是指将电抗器与10千伏的输电线路并联，通过调节电抗器的电感量来吸收或释放无功功率，从而达到改善输电系统的电压稳定性和降低线路损耗的目的。
在电力系统中，无功功率的平衡对于系统的电压稳定性和供电质量至关重要。
当系统缺乏无功功率时，电压会下降，导致设备无法正常运行。
因此，通过并联电抗器进行无功补偿是一种常见的措施。
10千伏并联电抗器补偿的原理是将电抗器与输电线路并联，通过调节电抗器的电感量来吸收或释放无功功率。
当系统缺乏无功功率时，电抗器可以释放出无功功率，以补充系统的不足，从而稳定系统电压。
同时，通过吸收无功功率，电抗器还可以降低线路损耗，提高输电效率。
在实际应用中，并联电抗器的补偿方式可以根据不同的需求和场景进行选择。
例如，可以在输电线路的起点或终点设置并联电抗器，或者在不同的电压等级之间进行交叉补偿。
此外，还可以采用动态无功补偿技术，根据系统的实时需求进行快速调节，以达到更好的电压稳定性和节能效果。
总之，10千伏并联电抗器补偿是一种有效的无功补偿技术，对
于提高电力系统的稳定性和供电质量具有重要意义。
10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析 (3)
10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析印 华（重庆电力科学试验研究院）摘要：针对某些变电站出现的对10kV并联电抗器进行合闸操作时开关柜发生爆炸的事故，本文分析了并联电抗器合闸过电压产生的原因，并用EMTP对合闸过电压进行了理论计算。
计算结果表明，真空开关合闸时发生弹跳是合闸过电压产生的主要原因，阻容吸收装置对该类过电压有较好的抑制作用。
关键词：并联电抗器；真空开关；弹跳1 前言并联电抗器作为电网的无功补偿设备，对于稳定电压、提高供电质量有着重要的意义。
并联电抗器的投切也是电网中较为频繁的操作。
在投切电抗器的时候通常研究的是分闸时真空开关发生截流、重燃产生的过电压，而对合闸时产生的过电压研究较少[1-3]。
但是在某些变电站，对并联电抗器进行合闸操作时，发生了开关柜爆炸的事故。
为此，笔者专门针对并联电抗器合闸时产生的过电压进行了计算分析。
2 并联电抗器合闸过电压产生原因分析在对电抗器进行合闸操作时，如果断路器触头同期性差，非全相合闸会产生一个电磁振荡过程，在一定的参数情况下还会产生谐振过电压。
如图1所示，A、B、C三相合闸时，如果合闸时间不一致，回路中就会存在电磁振荡的过程，如果电容和电感的匹配，还会产生谐振过电压。
对于某些质量不好的真空开关，在合闸的过程中，开关触头发生弹跳（震动），也会产生过电压。
开关触头的弹跳是指开关的触头发生了一个合上以后又分开，然后又合上的过程，或者持续合上又分开直至完全合上不再分开的过程。
在这个过程中触头分开的距离不大，断口的电弧会发生重燃，截留现象，回路中会产生高频的电磁振荡，产生过电压。
图1 电抗器回路示意图3 计算结果及分析利用电磁暂态仿真程序（EMTP），进行了10kV真空开关对并联电抗器进行合闸操作产生过电压的理论计算。
计算原理如下图所示。
图2 计算模型计算中的主要参数如下：断路器的截断电流为3A；电抗器电感为42.5mL，杂散电容取10PF，配变的入口电容100pF，配变的电感取10mL。
10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析
10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析印华吴高林（重庆电力科学试验研究院401123）摘要：针对某些变电站出现的对10kV并联电抗器进行合闸操作时开关柜发生爆炸的事故，本文分析了并联电抗器合闸过电压产生的原因，并用EMTP对合闸过电压进行了理论计算。
计算结果表明，真空开关合闸时发生弹跳是合闸过电压产生的主要原因，阻容吸收装置对该类过电压有较好的抑制作用。
关键词：并联电抗器；真空开关；触头弹跳1前言并联电抗器作为电网的无功补偿设备，对于稳定电压、提高供电质量有着重要的意义。
并联电抗器的投切也是电网中较为频繁的操作。
在投切电抗器的时候通常研究的是分闸时真空开关发生截流、重燃产生的过电压，而对合闸时产生的过电压研究较少[1-5]。
但是在某些变电站，对并联电抗器进行合闸操作时，发生了开关柜爆炸的事故。
为此，笔者专门针对并联电抗器合闸时产生的过电压进行了计算分析。
2并联电抗器合闸过电压产生原因分析在对电抗器进行合闸操作时，如果断路器触头同期性差，非全相合闸会产生一个电磁振荡过程，在一定的参数情况下还会产生谐振过电压。
如图1所示，A、B、C三相合闸时，如果合闸时间不一致，回路中就会存在电磁振荡的过程，如果电容和电感的匹配，还会产生谐振过电压。
图1电抗器回路示意图对于某些质量不好的真空开关，在合闸的过程中，开关触头发生弹跳（震动），也会产生过电压。
开关触头的弹跳是指开关的触头发生了一个合上以后又分开，然后又合上的过程，或者持续合上又分开直至完全合上不再分开的过程。
在这个过程中触头分开的距离不大，断口的电弧会发生重燃，截留现象，回路中会产生高频的电磁振荡，产生过电压。
3计算结果及分析利用电磁暂态仿真程序（EMTP），进行了10kV真空开关对并联电抗器进行合闸操作产生过电压的理论计算。
计算原理如下图所示。
图2计算模型计算中的主要参数如下：断路器的截断电流为3A；电抗器电感为42.5L，杂散电容取10PF，配变的入口电容100pF，配变的电感取10L。
10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算
10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算常用的10KV配电系统继电保护方案包括：1.过电流保护：过电流保护用于检测系统中的短路故障，当故障发生时，继电器会发送信号切断电流，以保护设备的安全运行。
过电流保护可分为短路过电流保护和过负荷过电流保护两种方式。
短路过电流保护是通过检测电流的大小和时间来确定是否存在短路故障，常用的短路过电流保护方案有：-电流互感器继电器保护方案；-电流互感器和保护自动重合闸方案。
过负荷过电流保护是通过检测负载电流的大小和时间来确定是否存在过负荷故障，常用的过负荷过电流保护方案有：-时间-电流保护方案；-倍数-时间保护方案。
2.过电压保护：过电压保护用于检测系统中的过电压故障，当电压超过设定值时，继电器会触发保护措施，以避免设备受损。
常用的过电压保护方案有：-欠功率保护；-欠电流保护；-欠频保护。
3.功率方向保护：功率方向保护用于检测电力系统中的功率流向，并判断是否存在逆功率流问题。
常用的功率方向保护方案有：-电压方向保护；-电流方向保护。
整定计算是为了确定继电保护装置的参数，使其能够准确地检测并排除系统故障。
整定计算主要包括以下几个步骤：1.确定故障电流和故障电压：通过计算或测量确定系统故障电流和故障电压的大小。
2.确定保护装置的故障区间：根据故障电流和故障电压的大小，确定保护装置的故障区间，即保护装置能够检测到的故障电流和故障电压的范围。
3.确定保护装置的动作时间：根据保护装置的灵敏度和系统的可靠性要求，确定保护装置的动作时间。
动作时间应能够及时切除故障电流，同时避免误动作。
4.确定保护装置的保护范围：根据系统的性能要求和可靠性要求，确定保护装置的保护范围，即保护装置对于故障的检测范围。
5.确定保护装置的整定参数：根据以上步骤的结果，确定保护装置的整定参数，包括动作电流、动作时间等参数。
综上所述，10KV配电系统继电保护常用方案包括过电流保护、过电压保护和功率方向保护等。
并联电抗器操作过电压分析及处理措施
并联电抗器操作过电压分析及处理措施摘要：近年来浙江220kV变电站发生了多起低压并联电抗器投切时引起操作过电压，导致设备绝缘损坏的事件。
本文通过探究低压并联电抗器投切时产生操作过电压的机理，分析了各种抑制措施的效果，并对改造和运维提出建议。
关键词：并联电抗器；操作过电压；0.引言近年来浙江变电站投切并联电抗器回路操作过程中发生多起过电压，造成如开关柜炸裂、所用变烧毁、主变出口短路等事故，并引起母线失电、全站交流失电等更加严重的扩大事故。
因此投切电抗器回路时引起的操作过电压对设备绝缘的事故已经是一个不能忽视的问题。
开断并联电抗器过电压机理分析经过多年的探索，国内外学者对于断路器分断小感性电流负载操作过电压的过程、机理、成因已达成一些基本共识，即：断路器分断感性负载时会产生三种形式的操作过电压：截流过电压、多次重燃过电压以及三相同时开断过电压（虚拟截流过电压）。
断路器首开相的复燃对负载侧能量是补充而不是释放，产生电压级升效应，导致复燃连续发生首开相复燃。
暂态电流叠加到后两相电流上，引起后两相电流出现高频过零熄弧，引发等效截流，引发猛烈过电压（对电抗器是截流，对于开关是高频电流过零熄弧）。
等效截流时电抗器电流均在100A以上，引发极其猛烈的过电压，理论峰值可超700kV，由于避雷器及断口击穿限制，实际过电压强度：并抗侧相对地过电压：100kV（避雷器操作波水平）；并抗侧相间过电压：200kV左右（2倍相对地过电压）；电抗器匝间过电压：150kV左右。
母线侧（空母线）相对地过电压：100kV 左右，相间过电压在200kV左右。
最主要威胁是空母线系统母线侧相间过电压（200kV，对外绝缘最薄弱的35kV环氧浇铸干式所变构成严重威胁）。
220kV变电站35kV并联电抗器现场投切试验通过实测空母线前置真空断路器开断、空母线前置SF6断路器开断（35kV）、空母线前置SF6断路器（110kV）、空母线中性点断路器开断，母线带出线情况下原位置真空断路器开断、母线带出线情况下原位置相控真空断路器开断、电抗器侧加装相间避雷器等系统配置方式下的过电压情况，可以验证各种过电压抑制手段的实际效果。
10kV干式空心并联电抗器技术规范
10kV干式空心并联电抗器通用技术规范1本规范对应的专用技术规范目录210kV干式空心并联电抗器采购标准技术规范使用说明1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。
2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分的表6“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会：①改动通用部分条款及专用部分固化的参数；②项目单位要求值超出标准技术参数值；③需要修正污秽、温度、海拔等条件。
经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。
4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。
6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数表”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。
填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写表7“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。
7、专用技术规范中表1“标准技术参数表”中的“标准参数值”栏是标准化参数（对应于正常的使用条件），不允许项目单位和投标人改动。
项目单位不能在表1中对参数做任何修改（包括里面有“项目单位填写“字样）；表1中若有“项目单位填写“项，项目单位应在表7中给出；投标人应在表1中“投标人保证值”一栏逐项填写且应在表7中填写相应的响应值。
3目录1 总则 (1)1.1 一般规定 (1)1.2 投标人应提供的资质文件 (1)1.3 投标人应提供的技术文件 (1)1.4 标准与规范 (3)2结构及其他要求 (3)2.1结构、材料要求 (3)2.2铭牌 (4)2.3电气一次接口 (4)2.4 电气二次接口 (6)2.5 土建接口 (6)3 试验 (1)3.1 例行试验 (1)3.2 型式试验 (1)3.3 特殊试验 (1)3.4 现场试验 (1)4 安装要求 (1)41 总则1.1 一般规定1.1.1投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。
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10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析
摘要：针对某些变电站出现的对10kV并联电抗器进行合闸操作时开关柜发生爆炸的事故，本文分析了并联电抗器合闸过电压产生的原因，并用EMTP对合闸过电压进行了理论计算。
计算结果表明，真空开关合闸时发生弹跳是合闸过电压产生的主要原因，阻容吸收装置对该类过电压有较好的抑制作用。
关键词：并联电抗器；真空开关；触头弹跳
1前言
并联电抗器作为电网的无功补偿设备，对于稳定电压、提高供电质量有着重要的意义。
并联电抗器的投切也是电网中较为频繁的操作。
在投切电抗器的时候通常研究的是分闸时真空开关发生截流、重燃产生的过电压，而对合闸时产生的过电压研究较少[1-5]。
但是在某些变电站，对并联电抗器进行合闸操作时，发生了开关柜爆炸的事故。
为此，笔者专门针对并联电抗器合闸时产生的过电压进行了计算分析。
2并联电抗器合闸过电压产生原因分析
在对电抗器进行合闸操作时，如果断路器触头同期性差，非全相合闸会产生一个电磁振荡过程，在一定的参数情况下还会产生谐振过电压。
如图1所示，A、B、C三相合闸时，如果合闸时间不一致，回路中就会存在电磁振荡的过程，如果电容和电感的匹配，还会产生谐振过电压。
图1电抗器回路示意图
对于某些质量不好的真空开关，在合闸的过程中，开关触头发生弹跳（震动），也会产生过电压。
开关触头的弹跳是指开关的触头发生了一个合上以后又分开，然后又合上的过程，或者持续合上又分开直至完全合上不再分开的过程。
在这个过程中触头分开的距离不大，断口的电弧会发生重燃，截留现象，回路中会产生高频的电磁振荡，产生过电压。
3计算结果及分析
利用电磁暂态仿真程序（EMTP），进行了10kV真空开关对并联电抗器进行合闸操作产生过电压的理论计算。
计算原理如下图所示。
图2计算模型
计算中的主要参数如下：断路器的截断电流为3A；电抗器电感为42.5L，杂散电容取10PF，配变的入口电容100pF，配变的电感取10L。
计算结果如下所列。
图3开关同期合闸不发生弹跳的电压波形
图4开关不同期合闸（三相触头相差1ms）不发生弹跳的电压波形
（a）母线侧A相峰值大约为：16kV （b）电抗器侧A相峰值大约为：29kV
图5开关A相触头发生弹跳的过电压波形
从上面的计算结果可以看出，开关发生弹跳是导致合闸过电压产生的主要原因。
本次的计算模型中，A相触头发生弹跳，导致A相开关的母线侧过电压约为16kV，电抗器侧约为29kV。
采用RC 阻容吸收装置和MOA 均能抑制截流过电压、多次复燃（重燃）过电压。
但由于MOA 不能抑制开关开断后断口间暂态恢复电压的上升速度，因而抑制高频过电压的效果远不如RC 阻容吸收装置好。
并联RC 阻容吸收装置可限制电弧熄灭后加在开关触头上的暂态恢复电压，从而可限制开关复燃（重燃）的发生。
一旦复燃（重燃）发生，电阻可起到衰减高频暂态过程的作用，电容可降低高频过程的频率，两者的联合作用可起到良好的限制复燃（重燃）高频过电压的作用。
本次计算，采用的阻容吸收装置中，电容0.4μF，电阻40Ω。
计算原理和结果见图6和图7所示。
图6加入阻容吸收装置后的计算模型
（a）母线侧（b）电抗器侧
图7加入阻容装置后开关A相触头发生弹跳的电压波形
根据上面的计算结果来看，阻容能够很好的抑制此类过电压。
母线侧和电抗器侧均无过电压出现。
4结论
真空开关发生弹跳是并联电抗器合闸过程中过电压产生的主要原因。
根据本次计算采用的参数，真空开关发生弹跳时，母线侧过电压约16kV（相对地），电抗器侧过电压约39kV（相对地）。
阻容吸收装置能够很好的抑制该类过电压。
本次模拟计算，采用电容0.4μF，电阻40Ω的阻容吸收装置，真空开关发生弹跳时，母线侧和电抗器侧均无过电压产生。