特高压用大容量优比特性电容器内熔丝最小熔断能量试验研究北大核心CSCD

本项目针对大容量优比特性电容器单元内熔丝保护技术,在分析内熔丝熔断电爆炸理论的基础上,以特高压交流工程用并联电容器单元BAM7.88-668-1W为研究对象,搭建了内熔丝最小熔断能量实验测试电路,对电容器单元用3种不同直径内熔丝的熔断特性进行了测试研究,通过记录熔丝熔断的典型波形,从能量转化、放电电流及熔断效果等方面进行了详细研究,试验结果表明:内熔丝长度为145 mm时,直径0.40、0.45、0.50 mm的内熔丝最小熔断能量分别在95、(107~147)、(139~183) J之间,而φ0.40×145、φ0.45×145、φ0.50×1453种型号内熔丝最小熔断能量计算值分别为98.9、125.2、154.6 J。实验结果与理论计算符合较好,达到预期目标。     

基于等效电路的电容器内熔丝设计

目前,国产的高压电容器内部大都装有保护熔丝,并与每个并联单元串联,一旦其中某个元件损坏,利用瞬时流过的短路电流熔断保护熔丝,可将故障元件切除.因此,电容器内熔丝应按照其熔断特性来选择.本文首先讨论了在恒定电流下,为保证电容器内熔丝可靠熔断必须使其自身发热产生的能量大于熔丝材料的汽化能量,并得出此边界能量与熔丝尺寸的计算公式.其次,根据电容器内部单元结构的等效电路图,推导出故障单元处内熔丝的总发热量.然后,根据通流能力选择熔丝截面积,进而利用边界熔断能量和总发热量,计算熔丝长度.根据本文提出的方式设计内熔丝尺寸,得到的结果与实际使用中的相近,说明本文所提供的方式可以较为方便地对内熔丝尺寸进行准确的计算.     

高压内熔丝电容器探讨

对目前电容器内熔丝提出了两点个人看法。一是电容器内熔丝设计的边界能量过于简单,仅仅采用单一的液化能量,笔者认为不足以满足内熔丝各种工况要求;二是电容器内熔丝设计应当考虑电容器外部并联数的影响,外部并联的电容器单元在内熔丝熔断时也对内熔丝放电,放电能量不容忽视。     

内熔丝电容器电容值变化与故障判断

1内熔丝电容器电容值定期检测的必要性 内熔丝高压并联电容器内部通常有Ⅳ个串联段进行串联,每个串联段内的元件全部并联,每个元件串联一根保护内熔丝。内熔丝的熔断是靠其他并联元件的存储能量,通过放电电流将其熔断的。电容器内部有成百个电容器单元元件,由于制造中总是可能有个别元件存在缺陷,所以,内熔丝的优点在于当个别元件故障时,可由内熔丝来切除,使电容器内部其他完好元件继续运行。[第一段]     

高压电容器单元用内熔丝性能

内熔丝是高压电容器极间短路故障的重要保护措施,但是关于内熔丝分析计算目前还没有成熟的方法,内熔丝尺寸主要靠经验进行设计。为了得到电容器内熔丝的设计原则,开展了电容器元件击穿时的等值电路以及二阶电路理论分析,以特高压工程用BAM6.56-556-1W型电容器单元为例进行了计算、软件仿真和验证试验,得出了电容器元件击穿时流过击穿元件支路的暂态电流表达式和注入与击穿元件串联内熔丝能量的计算方法。利用该计算式得到的结果与EMTP-ATP软件仿真及试验结果一致,该成果解决了高压电容器单元用内熔丝能量计算和参数选择问题,研究成果可供内熔丝电容器设计参考。     

500 kV变电站35 kV并联电容器组常用保护方式及其定值的计算研究

针对我省500kV变电站发生的两次35kV电容器组的带内熔丝电容器爆炸事故所暴露的电容器组保护失效问题,对全省运行中的500kV变电站35kV并联电容器组保护定值进行仿真计算研究,分析不同数量内熔丝熔断时的保护信号值和电容器单元及其元件上承受的过电压值,提出相关保护定值的研究意见。     

500kV变电站35kV并联电容器组常用保护方式及其定值的计算研究

针对我省500 kV变电站发生的两次35 kV电容器组的带内熔丝电容器爆炸事故所暴露的电容器组保护失效问题,对全省运行中的500 kV变电站35 kV并联电容器组保护定值进行仿真计算研究,分析不同数量内熔丝熔断时的保护信号值和电容器单元及其元件上承受的过电压值,提出相关保护定值的研究意见。     

对高压内熔丝并联电容器性能的认识和研究

探讨高压内熔丝全膜并联电容器性能的提高问题,并与无熔丝电容器进行了对比,认为内熔丝的设计只满足于现有标准要求是不够的。为了优化熔丝设计,必须进一步研究内熔丝在严酷条件下的熔断过程,控制好限流特性并降低故障过电压。同时,文章还分析了无功补偿装置中电容器不恰当地配用喷逐式熔断器是导致群爆故障发生的主要原因。     

内熔丝熔断机理试验研究

内熔丝是电力电容器的重要安全器件.对内熔丝的试验研究以前进行过许多工作,主要进行的是内熔丝性能的研究,对内熔丝的熔断机理试验研究不多.本文在对不同结构的内熔丝的性能试验研究的基础上,通过对内熔丝熔断过程中试验现象的分析,结合"电器电弧理论”,得出内熔丝的熔断机理,供大家参考、指正.     

内熔丝耐受短路放电试验和涌流能力的理论分析

对高压并联电容器内熔丝耐受短路放电试验和合闸涌流的能力进行了全面的理论分析.重点分析了过渡过电流及其引起的发热能量、内熔丝熔断能量、内熔丝的升温及降温,给出了详细的计算公式.指出过渡过电流引起熔丝发热的能量与其串联的元件容量成正比,与过渡过电流的大小形状无关.短路放电试验中每一次的瞬态发热能量是合闸涌流发热能量的3.1...     

内熔丝熔断机理试验研究

内熔丝是电力电容器的重要安全器件。对内熔丝的试验研究以前进行过许多工作 ,主要进行的是内熔丝性能的研究 ,对内熔丝的熔断机理试验研究不多。本文在对不同结构的内熔丝的性能试验研究的基础上 ,通过对内熔丝熔断过程中试验现象的分析 ,结合“电器电弧理论”,得出内熔丝的熔断机理 ,供大家参考、指正。内熔丝在电力电容器中的作用是 :(1)快速熄灭元件击穿产生的 (高压直流 )电弧 ,(2 )切断元件击穿短路(工频 )电流。熄灭元件击穿产生的电弧是其主要作用 ,也是本文讨论的重点。内熔丝在电力电容器不同工作条件下 ,其物理模型有所不同。在…     

交流特高压工程用并联电容器内熔丝设计及性能测试研究

文中针对交流特高压工程用型号为BAM6.56-556-1W并联电容器的内熔丝进行了设计计算,采用能量计算与熔丝电流密度相结合的方法,筛选出规格为Φ0.42×160mm的内熔丝型号。为了测试内熔丝的性能,本文在内熔丝参数改进的基础上设计出了试品电容器并采用高于GB/T 11024.1-2010、GB/T 11024.1-2001、DL/T840-2003等标准要求的试验方法开展了性能测试试验研究,结果表明,改进设计的内熔丝在型号为BAM6.56-556-1W试品电容器上通过了全部验证试验项目,与标准要求值相比:短路放电电压提高1.3倍,熔丝隔离试验上限电压提高1.3倍、下限电压范围扩大1.1倍,熔丝断口耐压提高1.3倍。经试验验证的内熔丝应用到特高压电容器的设计,有利于保证电容器装置的安全可靠运行。     

电力电容器用内熔丝有关试验问题探讨

介绍了电力电容器内熔丝的选取及试验验证情况,并对内熔丝的相关试验项目、方法,进行了阐述,论述了内熔丝的熔断机理,为电力电容器的内熔丝设计提供了试验依据。     

直流滤波电容器内部熔丝的过流能力验证及对保护的影响

文中针对换流站的直流滤波电容器组C₁保护整定计算方式“一定数量的串联段短路”这一要求,对内熔丝的通流能力进行试验,发现单元电容器在运行过程中故障串联段不一定会出现稳态的短路,当谐波电流较大时与击穿元件相串联的内熔丝会短时间内熔断。同时分析了单元电容器内单个串联段中的元件数损坏到一定数量后,理论上电容器组C₁不平衡电流值也能达到按串联段短路时计算的整定值,但此时电容器存在开路的风险。     

2起35 kV侧CVT熔断器熔断故障原因探析及解决措施

在实际变电站开展电力电容器投切试验和现场测试的基础上,结合变电站内故障录波器记录的电容式电压互感器(CVT)熔断器爆裂时的真实故障波形数据,通过数据处理并结合理论分析,得出CVT一次侧的涌流或由于电抗元件饱和形成自身铁磁谐振而引起的过流是导致CVT一次侧熔断器异常熔断的直接原因。对实际工程中CVT高压侧熔丝的选型进行全面论证,建议在提高熔丝额定容量的同时,在CVT投运前加强对其铁磁单元及阻尼器的伏安特性测试。     

并联电容器装置改造方案研究

对采用双重熔丝保护方式（内熔丝＋外熔断器）的电容装置对外熔断电流超过50A的需逐步取消外熔断器,利用变电站某一特定并联电容器装置开展的电力电容器装置改造方案进行分析与研究。     

贞庵变电站电容器支路异常原因分析与对策

针对厦门贞庵变电站电容器支路熔丝频繁熔断的现象进行了测试与分析；提出了解决办法，及变电站电容器投运时应注意的问题。     

特高压直流输电工程用直流滤波器高压电容器 H 型接线不平衡保护方案研究

目前随着直流输电技术的发展,直流滤波器高压电容器的运行可靠性、经济性逐渐成为研究的重点。本文依据某特高压直流输电工程直流滤波器高压电容器工况,针对直流滤波器高压电容器3种不同H型接线不平衡保护方案,重点从电容器单元间均压问题和电容器内部故障保护问题及经济性方面进行了分析,认为在设计制造水平允许的前提下,特高压直流滤波器高压电容器采用方案1并/臂(带内熔丝电容器)H型接线内部故障不平衡保护方式;在谐波电流较大的情况下,特高压直流滤波器高压电容器内部故障不平衡保护仍然可以采用原来的按元件击穿短路串数来整定原则,但是需要对内熔丝的熔断特性及对应温度进行校验。     

电容器内熔丝模拟

描述了内熔丝熔断的物理过程,对熔丝熔断过程中一些重要的参数进行了阐述。利用金属铜的"作用量-电阻率"试验数据对内熔丝熔断过程建立数学模型,提出了一些对内熔丝群爆以及内熔丝选取的想法。     

并联电容器的熔丝保护

电容器的熔丝保护也就是过电流保护,当流过电容器的电流超过其允许值时,熔丝熔断,将故障电容器切除。由于它的结构简单,造价低廉,呈反时限特性,由故障电流直接操作,没有继电器和开关的时滞,动作