避雷器电容的计算公式和选择
电力电容器试验
电容器基础知识
电力电容器的分类和用途
电力电容器可分为电力电容器和电力电容器装置两大类， 电力电容器包括： 并联电容器：用于电力系统中无功补偿，补偿负荷的感性电 流，减小线路损耗， 调节无功平衡 交流滤波电容器：与滤波电抗器组成滤波回路，滤除系统系 统谐波。 串联电容器：串联于电力系统中，补偿线路电感，稳定系统 电压,提高输送容量。 耦合电容器：用于电力载波的高频通路。 直流滤波电容器：消除直流输电系统中，整流设备产生的纹 波或谐波。 断路器电容器：并于断路器断口上，均匀断口之间的电压。
电容器损耗
• 电容器的额定电压与其他设备不同，其额定电压不等于系 统额定电压，主要原因是电容器的额定电压与容量和成本 直接有关，额定电压的确定决定于系统的最高运行电压、 串联电抗器的电抗率、系统的谐波水平等。 • 电容器损耗： 电容器内消耗的有功功率，对于单元电容器，由电介 质、内部熔丝、内部放电器件、连接件等产生的损耗。对 于电容器组，由单元、外部熔断器、母线、放电电阻和阻 尼电抗器等产生的损耗。 • 电容器的损耗角正切值 在规定的正弦交流电压和频率下，电容器的等效串联 电阻与容抗之比，这里为电容器的内部介质损耗。
• 的两个出线是通过安装在电容器箱壳顶部的两个对壳绝缘 的套管引出的，而单套管电容器的两个出线只有其中的一 个是通过对壳绝缘的套管引出的，而另一个出线则通过接 壳的方式从箱壳的接线端引出。
电容器的早期损坏
• 电容器的技术性能取决于两个方面：其一是电容 器的绝缘介质，介质的优劣。由于电容器的极间 介质的场强直接决定着电容器的容量的大小，所 以，在所有的电器设备中，电容器的场强是最高 的，所以电容器对制造工艺要求也是最高的。 • 这里要说明的一点是，由于电容器的场强较高， 极间介质较薄，电容器早期少量的损坏应是一种 正常现象。 • 由于国内电容器行业制造设备和工艺的进步，有 力地保证了产品质量的稳定提高。
单相接地电容电流
自动化论坛：单相接地电容电流的计算方法单相接地电容电流的计算4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。
Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
（2）根据经验公式，计算电容电流Ic=0.1×UP ×L式中: UP━电网线电压(kV)L ━电缆长度(km)4.2 架空线电容电流的计算有以下两种：（1）根据单相对地电容,计算电容电流Ic=√3×UP×ω×C×103式中: UP━电网线电压(kV)C ━单相对地电容(F)一般架空线单位电容为5-6 pF/m。
（2）根据经验公式,计算电容电流Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3式中: UP━电网线电压(kV)L ━架空线长度(km)2.7━系数，适用于无架空地线的线路3.3━系数，适用于有架空地线的线路关于单相接地电容电流计算单相接地电容电流我所知道估算公式：对架空线：Ic=UL / 350对电缆：Ic=UL / 10我想请问的是L是指的架空线长度还是架空线距离？比如是三相的L是不是为距离X 3 另请问有没有更详细的计算方法？工业与民用配电设计手册上对L的定义是线路的长度，单位km，这里的长度与楼主说的距离是同一个概念，也就是说L是指架空线或电缆的距离，三相不需要再用距离乘以3更详细的单相接地电容电流计算公式见附件，摘自工业与民用配电设计手册152页描述:没有文件说明附件:( 189 K)单相接地电容电流计算.pdf下载次数(27)首先应该明确为什么要算这个电容电流，一般计算单相接地电容电流首先要了解，中性点接地系统的分类，什么样的系统才要计算单相接地电容电流，相关国家规定是怎样规定的，算出这个电流怎样进行相关的补偿，选用什么装置进行补偿，补偿的分类是欠补偿，还是过补偿，还是完全补偿，为什么要选用过补偿，单单理解怎样计算是没有任何用处的，中性点接地系统是个综合问题，考虑的要全面。
35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算
35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算我国电力系统中， 10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。
电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地的中性点。
当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A《一次设计手册》P81页）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。
由于该运行方式简单、投资少，所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式，并起到了很好的作用。
但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果：1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U 为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。
2）持续电弧造成空气的离解，拨坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路；3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸；这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。
为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。
为了解决这样的办法。
接地变压器（简称接地变）就这样的情况下产生了。
接地变压器就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小。
另外接地变压器有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。
由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。
也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。
该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。
高计二元件电流计算
高计二元件电流计算国家电网公司发布的新版安规规定：电压等级在1000v及以上为高压电气设备。
电压等级在1000v以下者为低压电气设备。
树上鸟教育电气设计师在线教学网络课程！为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：（1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；（2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验；（3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。
电气设备主要指：变压器、电抗器、电容器、组合电器、断路器、互感器、避雷器、耦合电容器、输电线路、电力电缆、接地装置、发电机、调相机、电动机、封闭母线、晶闸管等。
下面我们学习一下，10KV高压电气设备各种元器件具体怎么进行选择和计算？高压断路器的选择举例：例如：800kVA变压器，过流按3倍额定电流，时间0.3S，速断整定为8倍，0S。
电流计算：800/1.732/10=46.2A电流互感器：按46.2*1.5=69.3A,电流互感器选75/5，46.2/75*5=3.08A，3*3.08=9.24A，8*3.08=24.64A,故高压过流整定为9.23A，速断整定24.64A，断路器选630A。
资深电气大佬讲解：高压电气设备选择与校验的一般条件，新手必备如果配电柜上有电流表、电压表和功率因数表，（如果没有仪表，无法计算。
）计算公式是：根号3* 电压* 电流* 功率因数＝有功功率4700高精度数字高压表，可以精确测量AC/DC高电压，最高电压范围150KV，测量精度0.03% 直流，0.1%交流。
彩色触摸屏，LAN/USB/RS232接口，可程控。
氧化锌避雷器
氧化锌避雷器目录展开简述氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。
利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。
这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。
介绍介绍：采用微电脑进行采样、控制等先进技术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。
分类1.按电压等级分氧化锌避雷器按额定电压值来分类，可分为三类；高压类；其指66KV以上等级的氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为500kV、220kV、110kV、66kV四个等级等级。
中压类；其指3kV～66kV（不包括66kV系列的产品）范围内的氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为3kV、6kV、10kV、35KV四个电压等级。
低压类；其指3KV以下（不包括3kV系列的产品）的氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四个电压等级。
2.按标称放电电流分氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5kA五类。
3.按用途分氧化锌避雷器按用途可划分为系统用线路型、系统用电站型、系统用配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。
4.按结构分氧化锌避雷器按结构可划分为两大类；瓷外套；瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级，Ⅰ级为普通型、Ⅱ级为用于中等污秽地区（爬电比距20mm/KV）、Ⅲ级为用于重污秽地区（爬电比距25mm/kV）、Ⅳ级为用于特重污秽地区（爬电比距31mm/kV）。
复合外套；复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套，并选用高性能的氧化锌电阻片，内部采用特殊结构，用先进工艺方法装配而成，具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。
该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切优点外，另具有绝缘性能、高的耐污秽性能、良好的防爆性能以及体积小、重量轻、平时不需维护、不易破损、密封可靠、耐老化性能优良等优点。
110kV变电站避雷设计.doc
110kV变电站避雷设计.doc110KV变电站防雷设计复转军人培训班指导老师：杨旭设计人：张涛日期：2007.10.17目录第一章变电所过电压保护的特点及基本要求 (2)1、过电压保护的特点及基本要求 (2)2、变电所防雷所采用的保护方式 (3)第二章变电所直击雷保护设计 (4)1、避雷针位置的确定 (4)2、避雷针保护范围的计算 (4)第三章接地装置的设计 (8)1、接地装置的布置 (9)2、接地装置的选择计算 (9)第四章感应雷过电压的保护设计 (10)第五章入侵雷电波的保护设计 (11)1、进线保护设计 (12)2、进线保护设计计算 (13)第六章避雷器的设计及安装方式 (14)1、避雷器的设计 (14)2、避雷器的安装方式 (15)第七章变压器的安装方式 (16)（咐图） (17)总结 (18)致谢词 (18)参考文献 (18)110KV变电站防雷设计保护张涛第一章变电所过电压保护的特点及基本要求1、过电压保护的特点及基本要求：变电压是电力系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。
变电所除了可能遭受直击雷以外，还有可能沿着线路向变电所传来的雷电波威胁着变电所设备的安全。
一旦发生损坏事故，其后果是十分严重的。
为此必须认真做好变电所的过电压保护工作，堵塞一切漏洞，以确保对广大用户的不间断供电。
⑴变电所过电压保护的特点：由于变电所和架空线路直接相连，而线路的绝缘水平又往往比变电所内的电气设备为高，尤其是木横担的线路更为突出，因此沿着线路入侵到变电所来的雷电波的幅值往往是很高的，如无适当完善的保护设施，就有可能使变电所内的主变压器或其它电器的绝缘损坏。
如果是终端变电所，进行波到达变电所后会因末端的反射作用使其幅值升高一倍，其危险性就更大了。
⑵基本要求：知已知彼，方能百战百胜。
要想对变电所实施可靠的防雷保护，首先我们必须了解雷电对变电所设备有什么危害以及采取怎样的措施才能做到防雷电对变电所电气设备的危害。
长电缆-变电站避雷器配置及计算
１ 前 言
某 ２ ０ Ｖ变 电 站 是 分 别 由两 回架 空 线 一长 ２ｋ 电缆 （ 。 ｋ ３ ５ ｍ和 １ ｋ Ｏ ｍ）一变 压 器 系 统 供 电 的 。一 般在 实 用 的 电缆 长 度 内 ， 要 在 电缆 和架 空 线 相 只 连 接 处 装 一 组 避 雷 器 ， 有 可 能 保 护 全 站 ， 本 就 但 变 电站 电缆 长度 达 几 千 ｍ 和 十 几 千 １。 否 在 电 ／是 １ 缆 末 端 和 变压 器 前 也 应 装 设 避 雷 器 ． 以保 证 运 行 可 靠 性 ， 以进 行 如 下计 算 验 证 。 可 ２ 计 算 条 件 和 等 值 电路
第 １ 期 ２１ ０ ０牟 ３月
水 力 采 煤 与 管 道 运 输
ＨＹＤＲＡＵＬ Ｃ Ｃ Ｉ ＯＡＬ Ｍ Ｉ Ｎ ＆ Ｐ Ｐ Ｉ ＮＩ Ｇ Ｉ ＥＬ ＮＥ ＴＲＡＮＳ ０ＲＴ Ｐ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ ．１
Ｍａ ． ０ ０ ｒ２ ｌ
长 电 缆 一变 电 站 避 雷 器 配 置 及 计 算
大值 及 出 现 时 间 如 表 ４；Ⅱ回 路 （ ＝３ ５ ｍ） １ ． ｋ 来
波各 节点 电 压 （ 流 ） 大 值 及 出现 时 间如 表 ５ 电 最 。
表 ４
４ ７
２１ ０ ０年 ３月
水力采煤 与 管道 运输
第 １期
４ 分 析及 结 论
式 中 ： 为 过 电压 保 护 裕 度 ， 电缆 一Ｇ Ｓ系 统 Ｋ 对 Ｉ 要 求 Ｋ ≥２ （ ） Ｕ为 设 备 上 最 大 过 电压 值 ； Ｐ ０％ ； Ｕ 为保 证 冲击 绝 缘 强 度 。
１ ０ ｖ １ｋ Ｇ１ Ｓ １
２ １ 计 算 条 件 ． 该 系 统 电缆 末 端 ２ ０ Ｖ变 电 站 无 高 压 母 线 ， ２ｋ 也无 高 压 断 路 器 ， 变 压 器 为 １０ Ａ、 ２ ／ 主 ２ ＭＶ ２ ０
避雷器技术规范
中华人民共和国电力行业标准进口交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范DL/T613—1997Specification and technical requirementfor import AC gapless metal oxide surge arresters中华人民共和国电力工业部1997-05-19批准1997-10-01实施前言本规范是根据1991年电力部避雷器标准化技术委员会年会上提出的任务制订的(后补列为95DB 087—95计划)。
本规范是根据我国电力系统运行条件，按国际标准IEC 99—4《交流无间隙金属氧化物避雷器》和有关国家标准制订的。
由于国家标准GB 11032—89《交流无间隙金属氧化物避雷器》与IEC 99—4标准对中性点非直接接地系统中避雷器的规定有所不同，增加了制订本规范的难度。
在本规范的制订中尽量总结我国进口与国产交流无间隙金属氧化物避雷器的使用与生产经验，体现其先进性与实用性，为引进产品提供了较全面的技术要求。
本规范由电力工业部避雷器标准化技术委员会提出并负责起草。
主要起草人：舒廉甫、梁毓锦、李启盛、陈慈萱、刘先进。
1 范围本规范规定了进口交流无间隙金属氧化物避雷器的技术要求，并按本规范规定的试验项目、试验方法和技术要求的标准进行设备验收。
本规范适用于3kV～500kV交流电网进口无间隙金属氧化物避雷器的技术谈判，并给出应遵循的基本要求，以及一般情况下的推荐值，个别地区的特殊使用条件应由订货单位向外商及制造部门提出，本规范不作规定。
2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。
本规范出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 156—93 标准电压GB —83 高压输变电设备的绝缘配合GB —89 电工名词术语避雷器GB/T 5582—93 高压电力设备外绝缘污秽等级GB 11032—89 交流无间隙金属氧化物避雷器IEC 71(93) 绝缘配合IEC 99—4(91) 交流无间隙金属氧化物避雷器3 名词术语、符号定义名词术语、符号定义与所引用的标准一致。
并联电容器装置设计规范(电器和导体的选择)
并联电容器装置设计规范（电器和导体的选择）1一般规定1.1并联电容器装置的设备选型，应根据下列条件选择：（1）电网电压、电容器运行工况。
（2）电网谐波水平。
（3）母线短路电流。
（4）电容器对短路电流的助增效应。
（5）补偿容量及扩建规划、接线、保护和电容器组投切方式。
（6）海拔高度、气温、湿度、污秽和地震烈度等环境条件。
（7）布置与安装方式。
（8）产品技术条件和产品标准。
1.2并联电容器装置的电器和导体的选择，应满足在当地环境条件下正常运行、过电压状态和短路故障的要求。
1.3并联电容器装置的总回路和分组回路的电器和导体的稳态过电流，应为电容器组额定电流的1.35倍。
1.4高压并联电容器装置的外绝缘配合，应与变电所、配电所中同级电压的其他电气设备一致。
1.5并联电容器成套装置的组合结构，应便于运输和现场安装。
2电容器2.1电容器的选型应符合下列规定：a.可选用单台电容器、集合式电容器和单台容量在50OkVar及以上的电容器组成电容器组。
b.设置在严寒、高海拔、湿热带等地区和污秽、易燃易爆等环境中的电容器，均应满足特殊要求。
c.装设于屋内的电容器，宜选用难燃介质的电容器。
d.装设在同一绝缘框（台）架上串联段数为二段的电容器组，宜选用单套管电容器。
2.2电容器额定电压的选择，应符合下列要求：a.应计入电容器接入电网处的运行电压。
b.电容器运行中承受的长期工频过电压，应不大于电容器额定电压的1.1倍。
c.应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压升高，其电压升高值按下式计算：式中UC一—电容器端子运行电压（KV）；U s——并联电容器装置的母线电压（KV）；S——电容器组每相的串联段数。
d.应充分利用电容器的容量，并确保安全。
2.3电容器的绝缘水平，应按电容器接入电网处的要求选取。
a.电容器的过电压值和过电流值，应符合国家现行产品标准的规定。
b.单台电容器额定容量的选择，应根据电容器组设计容量和每相电容器串联、并联的台数确定，并宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取。
13 电力电容器
第十三章电力电容器电力电容器包括移相电容器、串联电容器、藕合电容器、均压电容器等多种电容器。
本章指的是移相电容器。
移相电容器的直接作用是并联在线路上提高线路的功率因数。
因此，移相电容器也称为并联补偿电容器。
安装移相电容器能改善电能质量、降低电能损耗，还能提高供电设备的利用率。
运行中电容器的爆炸危险和断电后残留电荷的危险是必须重视的安全问题。
第一节电力电容器补偿原理与计算一、结构和型号电容器由外壳和芯子组成。
外壳用密封钢板焊接而成。
外壳上装有出线绝缘套管、吊攀和接地螺钉。
芯子由一些电容元件串、并联组成。
电容元件用铝箔制作电极、用电容器纸或复合绝缘膜作为绝缘介质。
电容器内以绝缘油作为浸渍介质。
老式的多采用矿物油和十二烷基苯；新式的则采用植物油。
电力电容器的型号表示：电容器的额定电压多为0.4KV和10.5KV，也有0.23KV、0.525KV、6.3KV产品。
二、补偿原理电力系统中，电动机及其他有线圈的设备用得很多。
这类设备除从线路中取得一部分电流作功外，还要从线路上消耗一部分不作功的电感电流。
这就使得线路上的电流要额外地加大一些。
前面讲到的功率因数cosφ就是用来衡量这一部分不作功的电流的。
当电感电流为零时，功率因数等于1；当电感电流所占比例逐渐增大时，功率因数逐渐下降。
显然，功率因数越低，线路额外负担越大，发电机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大。
这除了降低线路及电力设备的利用率外，还会增加线路上的功率损耗、增大电压损失、降低供电质量。
为此，应当提高功率因数。
提高功率因数最方便的方法是并联电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不作功的所谓无功电流减小到一定的范围以内。
如图13-1所示，补偿前线路上的感性无功电流为I L0、线路上的总电流为I0，并联电容器后，产生一电容电流I C 抵消部分感性电流。
使得线路上的感性无功电流减小为I L、线路上的总电流减小为1。
需要补偿的无功功率为：Q=P（tgφ1-tgφ2）补偿用电力电容器或者安装在高压边，或者安装在低压边；可以集中安装，也可以分散安装。
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避雷器电容的计算公式和选择
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电网中装设高压并联电容器以改善功率因数，维持运行电压，提高输变电设备输送容量和降低线路损
耗。但如运行电压过高，会危及设备和安全运行。有多种因素引起稳态电压升高，下面将进行分析。
1 稳态电压的升高
(1) 电容器装置接入电网后引起电网电压升高。设升高的系数为K1，其值按下面方法计算：
ΔU≈UZM.Qc/Sd
K1=(UCG+ΔU)/UCG
ΔU为电压升高值(kV);Uzm为电容器装置未投入时母线电压(kV);Qc为接入母线的电容器总容量
(Mvar);Sd为电容器装置安装处母线短路容量(MVA);UCG为电容器正常工作电压。
例如某220 kV变电站，10 kV母线短路容量350 MVA，每组串联600 kvar，6%电抗器1台，装4组
电容器，每组7 800 kvar,则：
(2) 电容器组接入电抗器后，电容器端电压升高。设升高的系数为K2，其值按下面方法计算。
三相电容器回路一般不存在偶次谐波，由于电源变压器有一侧为三角形结线，三次谐波在这个低阻抗
线圈中循环流动，不流入电网，只要电容器母线上没有谐波源，很少有三次谐波，电容器组投入运行后应
测试一下以便验证。
电容器组串联电抗器可消除谐振、改善谐波电压、降低合闸涌流。电容器的选择主要是对占份量最大
的5次谐波，设经串联电抗器后恰能消谐，即
5ωL-1/(5ωC)=0
解得感、容阻抗比为
XL=ωL=1/(52ωC)=0.04Xc。
为了在所有高次谐波出现时，串联电抗器应足以消谐，使感抗值大于容抗值，可引用可靠系数1.5，则
XL=1.5×0.04XC=0.06Xc。
电容器端子上电压：
即K2=UC/U=1.064U/U=1.064,电容器端子上电压高出母线电压6.4%。
(3) 电容器组如不装串联电抗器，则谐波引起电容器端子电压升高的系数为K3，计算式可从傅里叶级
数得知，非正弦电压有效值计算如下：
式中 U1为基波电压分量的有效值;UM为第M次谐波电压分量的有效值。
设U1的数值等于额定电压UN，5次谐波电压U5的数值为26.45%UN。那么
(4) 电容器组相间电容差值引起过电压的系数K4可按下面的分析计算。
中性点不接地的星形结线电容器组由于三相电容不平衡引起中性点位移，使电压升高。为此应尽量缩
小差值，在安装前，应抄录每台电容器电容量并编号，将其分成电容量差不大于5%的三个组。对于单星
形或双星形的电容器组，每组如有两个臂，应使对应臂电容接近相等。经仔细操作可以做到三相电容差值
小于2%。此时
K4=1+ΔC/(3C+ΔC)=0.05C/(3C+0.05C)+1=1+0.05/(3+0.05)=1.016
式中 C为每相电容值;ΔC为相电容差值。
(5) 并联电容器组在运行过程中，由于电容器内部故障被熔断切除后，故障段中剩余的健全电容器端
子所承受电压也将升高。设升高的系数为K5，可按下面分析计算。
电容器组无论采用三角形结线或星形结线，每相都可以由一段或多段电容器串联为相当的电压等级，
各段又由若干台电容器并联，组成所需容量的电容器组。例如35 kV系统可用两段10.5 kV的电容器串联
后，接成星形;66 kV系统可用两段19 kV的电容器或三段12.7 kV的电容器串联后接成星形。
电容器使用台数应大于允许使用的最小并联台数，最小并联台数的计算公式见表1。不同安全系数K
时，应小于最大并联台数。每段中电容器最大并联台数Mmax见表2。
故障段健全电容器端子上承受的工频过电压计算公式见表1。例如某220 kV变电站装设4组每组
表1 升压系数K5及最小并联台数的计算公式表
注：UGD为故障段中健全电容器端子上承受的电压;M为每个串联段中电容器的并联台数;P为串联段
中切除故障电容器台数;UCG为电容器正常工作电压;N为串联段数;K为安全系数，可取0.5～0.75。
表2 不同K时，每段电容器的最大并联台数
7 800 kvar电容器，采用中性点不平衡电流保护的中性点不接地双星形结线。此时M=13,N=1,P=1,过
电压系数为K5，查表知
K5=6MN/[6MN-P.(6N-5)]=6×13×1/[6×13×1-1×(6×1-5)]=1.013(每组)。
此外，系统电压的调整，可根据需要投切电容器或用计算机控制有载调压变压器的分节开关，由于操
作时间短，规程规定为1.15Ue。对轻负荷时电压升高，规程也另有规定，即不超过1.2～1.3Ue，此值超
过过电保护定值，可以自动切除部分或全部电容器。故轻负荷电压升高也不在稳态过电压计算值内。
上述各项综合过电压系数K=K1.K2.K3.K4.K5，如电容器组有串联电抗则K3=1。
从以上计算得
K=K1.K2.K3.K4.K5=1.089×1.064×1×1.016×1.013=1.19>1.1
稍微超过标准，为努力降低三相电容差值，求得合乎规程，尽量选择11 kV或12 kV代替10.5 kV，
6.6 kV代替6.3 kV。
2 电容器组过电压及避雷器
2.1 电弧重燃过电压
开关分闸过程中，会形成电弧重燃过电压。设开关在电压最大值，电流过零时电弧熄灭，电容器处于
充电状态，其电压保持在系统电压的最高值。此时开关触头间的电压，一侧为电容器电压，另一侧为电源
电压，电源变为负的最大值时，触头间的电压为电源电压的2倍。假如开关弹跳或分闸速度慢且灭弧性能
不好，开关弧隙绝缘恢复的速度低于恢复电压增长的速度，则开关弧隙将被击穿，这时形成电弧重燃，它
的过电压可达额定值的4.5～5倍。
2.2 避雷器的选择
只要电源不是架空线路引入，保护电容器的避雷器最好采用氧化锌避雷器。因为普通阀型避雷器在过
电压值低于避雷器的放电电压时，冲击过电压使电容器充电。直到过电压值达到避雷器的放电电压时，阀
型避雷器的间隙被击穿，这时电容器将对避雷器放电。由于电容器与避雷器间阻抗很低，雷电流和电容器
放电电流的综合值很大，有可能损坏电容器和避雷器，故一般避雷器不能满足电容器的要求。目前多采用
具有残压低、通流大、时间响应快、能连续动作、寿命又长的氧化锌避雷器。
2.3 电容器组断开时的过电压及避雷器的配置
投入电容器组产生的合闸过电压一般不大于额定电压的2倍，没有分闸时大，按后者考虑即能满足共
同要求。下面分析避雷器的几种接线情况。
(1) 避雷器接在相—地间，如图1所示，接法简单，使用率高，但某种情况下满足不了绝缘配合的要
求。例如电弧重燃产生高频电流，设A相重燃，A相电源经A相电容和中性点电容CN接通形成振荡回
路，出现过电压。由于中性点电容远较主电容C为小，则CN阻抗大分压也大，过电压将出现在中性点
电容CN上，其值可达定值的4.5倍。为此需要在中性点处配置氧化锌避雷器。如果发生一相接地，接
地相电容器将承受对地过电压值的2/3。比健全相上的电容器过电压高得多，超过过电压倍数不超过2倍
的要求。再者是两相保护元件残压之和，起不到限制相间过电压的作用。
图1 避雷器相—地间接线图
(2) 避雷器接在相—中—地间，如图2所示。其特点是保护元件直接并接在电容器极间，各相电容器
过电压由各自并联的保护避雷器来限制，保护配合直接，不受其它因素影响。而且对串联电抗器上的过电
压也可以起到限制作用。这种接线的两中性点的连接线要求对地绝缘，否则电容器组变成中性点接地系统。
串联电抗接在电容器与避雷器之间。
图2 避雷器相—中—地接线图
(3) 三角形接法的电容器组的避雷器接法采用4台避雷器(如图3)。