高压并联电容器组保护的分析及参数计算
特高压并联电容器装置的设计分析
ห้องสมุดไป่ตู้
１１０ 侧并 联补偿成套装 置的设计 １ １ ． １电容器 组额定 电压 的选择 １０ Ｋ ０ ０ Ｖ变电站 ， 在第三绕组及 １０ Ｖ侧进行无功补偿， Ｋ １ 无其他负 载， 其电压波动可不在 ０ １％ － ０ 范围内， 最高可达 １６ Ｖ 及 比标称电压 ２Ｋ ， 高 １％，０６ Ｋ ５ １－６ Ｖ电容器组额定电压的计算公式不适用 ， 需重新选择额 定 电压 的计算公式 。 电容器组额 定电压的计算公 式为 ：
击 穿 ，相 当于该 台并联 的 ６台电容器 和另一桥臂 的 ６台电容 器 同时对 故障电容器放电， 并联总容量为 ６０ ｋ Ａ 不能满足耐爆要求， ００ Ｖ ， 故采用 先并后串在并 的结构 。 接线 图如下 ：
４ Ｋ （－ 、 ３ ￣ Ｋ １ ｕｒ 装置最高 连续运行 电压 ； Ｋ 电容器允许 连续运行 电压倍数 ；一 硼 Ｋ 中 电抗率 ． １ － ２断路器的选择 由于容性电流开断的的重燃在现行的电容器组投切 中难以解决， 常常造成电容器 的爆裂、 、 鼓肚 套管绝缘损坏 ， 加上特高压特大容量电 容器组的额定电流大，电容器组投切开关的容性开断能力将直接威胁 着 电容 器组 的绝 缘安 全 ， 因此 ， 断路器 建议 采用 无重 燃 的 Ｓ ６ Ｆ 断路 器 ， 合 闸弹跳小 于 ２ ｓ分 闸弹跳小 于断 口间距 的 ２％ ， 出厂前 应进行 容 ｍ， ５ 在 性 负荷 ３ 次连 续投 切无重 击穿试 验 ， 足 容性负 载 的投切 要求 ， 有 ０ 满 具 保护公 式如下 （ 桥差 ， 单 每臂分 二支路 ， 每支路先 并后 串在 并 ， 路 支 良好 的开断性 能 ， 技术参数 见下 表 ： 其 并联势湘 同， 电容相 同） 各臂 ：
高压并联电容器装置的保护整定
Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ Ｈｉ ｇ ｈ Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｓ ｈ ｕ ｎ ｔ Ｃａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ
ＬＩ Ｚｈｅ ｎ ，ＰＡＮＧ Ｓ ｕｈ ｏ ｎ ｇ
桥臂 接线 时 采用 桥式 差 电流保 护 （ 此 为 文 中研 究保
３ 并 联 电 容 器 用 串联 电抗 器
每 相 电 容器 组 都 串 接 １ 个 电抗 器 。 装 置 运 行
时， 可抑 制 谐 波 放 大 ， 减 小谐 波对 电容 器 和 系统 的
影 响 。另 外 ， 电容 器 在投 入 时 ， 由于 电容器 充 电 ， 会
０ 引 言
高压 并 联 电容 器作 为 主要 的无 功 补偿 装 置 ． 广
泛 应用 于 变 电站 ３ ５ ｋ Ｖ或 １ ０ ｋ Ｖ母线 侧 。作为一 种 重 要 的 电力 设 备 ． 并 联 电容 器 向 系统 注 入 容 性 无
护及桥差不平衡电流保护的整定值计算 。 １ 并 联 电容 器 主 要 结 构
Ｔａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｈ ｕ ｎ ｔ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
高 压并 联 电容 器 装 置 型 号
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
并联电容器组不平衡保护初始值的估算
３ 哪些 干 扰 影 响 最 大 ？ 关于 影 响开 口三角 电压保 护 的因 素 ， 文 献 ［ 认 为 “ 压 不 日期 ： ０ ２ ０ — ９ ２ ０ — ４２
内熔 丝 技 术 的发 展 ， 量 的并 联 电 容 器装 置 ， 大
２ 保 护 分 析 的 约 定 条 件
本 文所讨论 的保护 是基 于如下假 设 ：
ａ 中性 点 不 接 地 高 压 并 联 电 容 器 组 ； ）
ｂ 中性 点 不 直 接 接 地 系 统 ； ） ｃ 电磁 式 继 电保 护 ； ） ｄ 内熔 丝 并 联 电 容 器 ； ）
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２０ ０ ２年 第 ３期
并 联 电 容 器 组 不 平 衡 保 护 初 始 值 的 估 算
联咆密器
蠲腮护
粱 琮
儆哟借
（ 林 电力 电容 器总 厂 ， 西 桂 林 ５ １０ ） 桂 广 ４ ０ ４
摘 要 ：通 过 对开 口三 角 电压保 护信 号初 始值 大 小的估 算 、 析 ， 并联 电容 器 组 不平 衡 保 护 分 对 的安 全性 进 行探 讨 ， 出 了并联 电容 器组 内部 故 障不 平衡 保护 初 始 不平衡 测 量值 估 算 式 。 提
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２・
电力 电容 器
２０ ０ ２年
第 ３期
缺 点 ” 文 献 【 认 为 “ 种 保 护 方 式 的 优 点 是 ， ｌ ２ ］ 这 不 受 系 统 接 地 故 障 和 系 统 电 压 不 平 衡 的 影
响 ， 不受 三次谐 波的影响” 也 。究 竟 有 多 少 因
１ 概 述 文献 ［ 对 保 护 的 可 靠 性 做 出 了 明确 的 界 １ ］ 定 ： 指 保 护 装 置 该 动 作 时 应 动 作 ， 该 动 作 “ 不 时 不 误 动 作 。 者 为 信 赖 性 ， 者 为安 全 性 。 前 后 ”
电容器保护整定计算
电容器保护整定计算#Ⅰ电容器: 600/5#Ⅲ电容器: 600/5一、说明：保护型号为RCS-9631A二、阻抗计算：#Ⅰ电容器:集成高压并联电容器产品型号 BFMH11/√3—7500—3W额定电压 11/ √3 KV 相数 3额定电流 393.7A 接线 Y额定输出 7500Kvar 实测电容 602.6μF阻抗：Xc*= Xc *100/10.52=(1/2πfC )*100/10.52＝100/（2*3.1416*50*602.6*10-6*10.52）＝4.7912#Ⅰ电容器:干式串联电抗器（上）型号 CKSGQ-150/11/√3 -6%额定电抗 2.904ΩX*= 2.904*100/10.52=2.634干式串联电抗器（下）型号 CKSGQ-300/11/√3 -6%额定电抗 1.45ΩX*= 1.45*100/10.52=1.3152#Ⅲ电容器:集成高压并联电容器产品型号 BFMH11/√3—7500—3W额定电压 11/ √3 KV 相数 3额定电流 393.7A 接线 Y额定输出 7500Kvar 实测电容 612.6μF阻抗：Xc*= Xc *100/10.52=(1/2πfC )*100/10.52＝100/（2*3.1416*50*612.6*10-6*10.52）＝4.7130#Ⅲ电容器:干式串联电抗器（上）型号 CKSGQ-150/11/√3 -6%额定电抗 2.904ΩX*= 2.904*100/10.52=2.634干式串联电抗器（下）型号 CKSGQ-300/11/√3 -6%额定电抗 1.45ΩX*= 1.45*100/10.52=1.3152三、接线图：10KV母线等值阻抗：Zmx*=0.3297(小方式)四．保护定值 CT：600/5 PT：10000：1.732//57.7//100 电容器额定电流按393.7A1、过流I段：✧按躲电容器投入时的励磁涌流计算Idz.j≥5Ie/120＝5*393.7/120＝16.4A取23A 0.1s2、过流II段：✧按躲电容器的额定电流整定Idz.j≥1.5Ie/120＝1.5*393.7/120＝5A✧按电容器端部引出线两相故障Klm≥2计算：Idz.j≤4760/(0.3297+2.634)*120*2=6.7A取6A 0.5s3、过电压保护 (线电压)✧按电容器额定电压的110%整定:Udz.j=1.1*11000/100=121 V确定取 115 V 0.5S4、失压保护 (线电压)✧按电容器额定电压的60%整定:Udz.j=0.6*11000/100=66 V✧有流闭锁元件定值：0.5 A确定取 65 V 0.5 A 0.5S(与出线时限速断配合)5、零序差压保护✧躲零序最大不平衡电压确定取 7 V 0.5S。
高压并联电容器的接线方式及故障保护措施
高压并联电容器的接线方式及故障保护措施摘要：随着电网规模越来越大，对无功补偿装置的需求量也越来越大，并联电容器是重要的无功补偿装置，经济性以及实用性都很轻，所以当前普遍应用在电网建设中。
要想确保充分发挥并联电容器的重要作用，必须要采取有效的接线方式，而且强化故障保护，减少并联电容器故障出现几率，确保电网供电质量符合有关标准要求。
基于此，本文主要介绍了高压并联电容器的接线方式，而且分析了高压并联电容器的故障保护措施，希望可以为有需要的人提供参考意见。
关键词：高压并联电容器；接线；故障；保护高压并联电容器的接线方式有很多，比如：中性点不接地的单星形以及双星形接线等等，该接线方式能够对故障电流进行有效控制，将降低电容器箱壳爆炸着火出现几率，尽可能将故障的几率控制在最小化，而且防止故障扩大。
此接线方式也可以便于应用不同形式的保护方式。
应该根据接线方式，采取有效的故障保护措施，保证故障保护是非常有效的，减少故障剂量率，而且减少故障的危害。
因此，研究高压并联电容器的接线方式及故障保护措施是非常有必要的，也是至关重要的。
一、高压并联电容器的接线方式选择高压并联电容器接线方式，为了保证接线方式的合理性，必须要认真考虑所有因素，保证选择接线方式的合理性。
比如：结合电容器额定电压以及单台电容器数量等多种因素。
现阶段，普遍应用的接线方式有两种，一种是三角形接线，二是星形接线[1]。
比如：就三角形接线方式来讲，通常适合在小容量电容器组中应用，而且该接线方法重点在工厂企业变电所中押运员。
此接线方式可以将因三倍次谐波电流产生的影响彻底消除。
然而该接线方式也有缺陷，比如：如果电容器组存在全击穿短路的情况，容易造成故障电流能量加大，很有可能造成电容器油箱出现爆裂，带来严重的危害。
就星形接线方式来讲，完全不同于三角形接线方式，在发生相同的情况时，一般来说，故障电流低于额定电流，所以故障电流的能量很小，能够防止事故扩大。
由此不难发现，相对于三角形接线而言，星形接线相当可靠，所以该接线方式应用相当普遍。
电网10kV电容器保护方式原理探讨
电网10kV电容器保护方式原理探讨摘要：目前，内熔丝的可靠性和隔离性能都比较成熟稳定，加上不拆线测量技术的发展成熟，对于电网110kV变电站内10kV侧常用的双星性接线、单台容量334kVar的并联电容器组，内熔丝+继电保护方式完全可发展为一种较完善可靠的保护方式。
对于外熔断器，建议可以对目前的生产制造水平进行调研，加强其质量监管，在可靠性得到保障的情况下，可深入探讨和研究外熔断器+内熔丝+继电保护的配置方案。
关键词：10KV并联电容器保护方式随着我国电网的发展和电容器制造水平的提高，并联电容器已广泛应用于电力系统的无功补偿，电容器保护也经历了一个发展变化的过程。
上世纪70年代初，电容器单台容量小，保护措施多以继电保护为主；后来发展了单台电容器保护用熔断器，为防止电容器爆裂起到了良好的效果。
其间随着容量增大，发展了带内熔丝的电容器，由内熔丝切除内部故障元件。
目前并联电容器的保护配置通常是电容器单元内部故障保护配合电容器组故障保护，具体形式有以下4种：外熔断器+继电保护、内熔丝+继电保护、外熔断器+内熔丝+继电保护、单独继电保护。
目前，电网110kV变电站10kV侧普遍采用的并联电容器组方案为：容量10020/8000kVar，双星形接线。
单台电容器334kVar，单元内部元件3串11并。
本文拟结合该并联电容器组，对上述各种电容器保护方式的原理、现状进行分析，以期提出合理的保护配置方案。
1 保护方式原理分析1.1 外熔断器+继电保护结合电网常用的单台334kVar电容器的内部接线，外熔断器保护的基本原理如下图1所示单台334kVar电容器由11个元件相互并联后构成1个串联段，再由3个串联段相互串联而构成。
当其中某个元件故障后，元件被击穿，自身阻抗下降，引起该串联段和电容器阻抗减小，电流增大；随着击穿元件的增多，流过外熔断器的电流达到一定过电流倍数时，外熔断器发热熔断，有故障的单台电容器被切除，其它健全电容器继续运行；当故障电容器增多，剩余健全电容器的过电压超过限制（约为1.1倍）时，继电保护动作，整组电容器退出。
110kV以下电压等级并联电容器微机保护的研究和实现
中文摘要并联电容器作为一种重要的无功补偿设备，被广泛应用于电力系统中。
但是在线运行的电容器各种故障频发，显现出传统的电容器继电器保护方式的缺陷和不足。
因此研制新一代智能化保护装置是解决电容器有效运行和故障保护的显得很有必要。
本课题进行110kV以下电压等级并联电容器微机保护的研究和实现。
首先，对并联电容器的保护原理进行分析、研究，克服了一些传统继电器保护的缺陷和不足。
如传统继电器保护方式下，对桥式差电流保护和双星形接线的不平衡电流保护中发生的平衡性故障无法给予保护。
论文中给出一种改进新方法，即在桥差式电流和不平衡电流判断的基础上，增对三相电流变化的比较、判断，克服了上述缺陷。
该设计的硬件部分以ATmega16为系统的核心，通过电压及电流进行数据采集并送入信号处理电路，从而准确地得到控制系统可以识别的数字信号。
该设计的软件部分对系统的主要流程作出了说明，讲述了单片机如何对处理得到的信号进行监视、判断处理，实现了过电压保护、过电流保护、不平衡电流保护、不平衡电压保护、欠电压保护和零序电流护等功能。
关键词：并联电容器微机保护单片机AbstractAs an important parallel capacitor reactive power compensation equipment is widely used in electric power systems. But the fault line running frequency of the various capacitors, shows the traditional way of capacitor relay protection of the defects and deficiencies. Therefore, a new generation of intelligent protection device developed to solve the capacitor effective operation and fault protection seems necessary.Following this the subject of 110kV shunt capacitor voltage of microprocessor-based protection and realization. First, the protection of shunt capacitor theory analysis, research, and to overcome some of the traditional relay protection of the defects and deficiencies. Such as traditional relay protection mode, differential current protection on the bridge and the binary form of wiring in place to protect the current imbalance in the balance of fault can not be protected. Paper presents a new method for improvement, that the bridge current and unbalanced current differential based on the judge, by comparison of the three-phase current change, to judge, to overcome these shortcomings.The design of the hardware to ATmega16 as the core of the system, through the voltage and current data collected and sent to the signal processing circuit, so the system can be controlled accurately identify the digital signal. The design of the software part of the main flow of the system made a note about how to deal with the SCM to monitor the signal received to determine treatment, to achieve the over-voltage protection, over current protection, unbalanced current protection, unbalanced voltage, under voltage protection and zero sequence current protection functionsKeywords；shunt capacitor Microcomputer Protection SCM目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 基于微机的电容保护装置发展及现状 (1)1.2.1国外的发展与现状 (2)1.2.3存在的问题 (3)1.3 论文的主要工作 (4)第二章并联电容器运行特点及配置研究 (5)2.1高压电容器组的结构跟接线 (5)2.1.1相关术语定义 (5)2.1.2电容器组结构 (6)2.1.3接线方式 (7)2.2 条件下电容器组运行特性研究研究 (8)2.2.1谐波条件下并联电容器过电压以及谐振的研究 (9)2.3并联电容器保护相关条款 (12)2.4本章小结 (14)第三章基于微机的电容保护原理的分析与研究 (15)3.1电容器组故障类型及保护方式 (15)3.1.1故障类型 (15)3.1.2 保护方式 (15)3.2电容器组保护原理 (16)3.2.1电容器组与断路器之间连线、电容器组内部连线上的短路故障保护 (16)3.2.2电容器组过负荷保护 (17)3.2.3 电容器组过电压保护 (17)3.2.4 电容器组欠电压保护 (18)3.2.5 多台电容器切除后过电压保护 (18)3.3保护方法的改进研究 (24)3.3.1谐波条件下电容器组过电压保护的研究 (24)3.3.2桥式差电流保护和不平衡电流保护的研究 (26)3.4本章小结 (29)第四章基于微机的电容保护装置硬件设计 (30)4.1 ATmega的选择 (30)4.3.1 ATmega16微处理器 (30)4.2信号输入模块电路设计 (31)4.2.1模拟量输入电路设计 (31)4.2.2开关量输入电路设计 (32)4.3晶振和锁相环接口 (33)4.4电源设计 (33)4.5硬件抗干扰技术 (34)4.6本章小结 (34)第五章基于微机的电容保护装置软件设计 (35)5.1 主程序流程图设计 (35)5.1.1.程序说明 (35)5.1.2 关于中断 (35)5.1.3 主程序的主要结构安排 (36)5.1.4 程序中时间段安排 (36)5.2 各主要功能子程序设计 (37)5.2.1采样中断子程序 (38)5.2.2 各保护子程序 (39)5.3软件抗干扰技术 (43)5.4本章小结 (45)总结 (46)参考文献 (47)致谢 (49)第一章绪论1.1 课题背景及意义电力电容器组及其重要的电器设备，在解决电力系统无功电源容量的不足、提高功率因数、改善电压质量、降低线损中起到相当重要的作用，它比同步调相机制造简单、施工简易、维护方便、投资节省。
高压并联电容器装置中串联电抗器的配置及应用分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与电容器的额定电压 、 额定容量及电抗率有关。 ２３ 电抗 率 ． 要做到合理地选择 电抗率必须了解该 电容器接 人母线处的谐波情况 ， 根据实测结果对症下药 ， 并联
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２ ０ 年第 ２ ０７ 期 总 第 １０期 ２
ＭＥｒ Ｉ ．ｌ ＩＡ ＩⅣ Ｒ Ａ．Ｉｉ Ｃ ＬＰ Ｅ １ ＩＧ
由此可见 ， 串联电抗器额定端电压、 额定容量均
２ 串联 电抗器技术参数 的选取
串联 电抗器的参数选取必须根据 电容器参数和
系统谐波类型进行综合考虑 ， 统一配置， 以免因配置
不 当造成 电容器容量亏损和对谐波反而起到放大的 作用。 ２１ 额定 端 电压 ． 在电抗器和电容器串联回路 中 ｕ＝ ｄ， ｃ ｘ