无功补偿电容器组的同步投切装置研究

针对10kV无功补偿电容器组的同步投切时所产生的开关暂态过电压的危害,提出了一种基于DSP的自适应投切无功补偿电容器组的控制系统.它采用数字信号处理芯片（DSP）TM320C5402和6通道实时数据采集系统芯片ADS8364,实时提取三相电压、电流的零点,并测量系统的功率因数,用以确定投切电容器的大小.采用自适应控制算法,控制电容器在电压零点投入,在电流零点切除,以降低投切电容器组时所产生的过电压和涌流.初步试验测试表明,该方案具有可靠性高,运行稳定等优点.     

基于功率二极管的混合式中高压开关免暂态投切电容器组研究

针对中高压无功补偿电容器投切过程中的暂态过电压和涌流,提出一种基于功率二极管与电机操动机构的机械开关并联组成的混合式中高压开关。分析了混合式中高压开关的基本结构和工作原理,以及功率二极管和机械开关之间的电流转移机理。最后,建立暂态模型,仿真比较了传统真空开关和混合式中高压开关投切不同连接方式的电容器组时的暂态过电压和合闸涌流。仿真结果表明,混合式中高压开关能有效减少电容器投切时产生的暂态过电压和合闸涌流,从而验证了有效性。     

110kV电容器组选相分合闸装置的应用

通过电容器的投切调节系统电压是提高电能质量的重要措施之一。但大的电容器组在投入和切除的瞬间,会产生瞬态过电压和涌流,影响系统电压的稳定性。特高压泉城站110 kV断路器首次采用了选相分合闸装置,成功解决了电容器组投切瞬间的瞬态过电压和涌流问题。对选相分合闸装置特点、功能原理和投切策略进行了详细分析,为其他相似特高压站提供技术参考。     

基于DSP的无功补偿电容器组同步投切装置

针对现有的10 kV无功补偿电容器组投切时产生的开关暂态过程危害,提出了一种基于DSP和自适应控制的无功补偿电容器组同步投切控制系统。它采用数字信号处理器(DSP)TMS320F206和6通道同时采样芯片ADS7864,实时测量系统有功和无功功率,提取电压信号的零点;采用自适应算法控制断路器在电压零点投入电容器组,在电流零点切除补偿电容器组,以降低投切电容器组时产生的过电压和涌流。实际测试表明,该方案具有可靠性高、运行稳定等优点,还能与现代变电站综合自动化、调度自动化系统相配合,实现变电站无功控制。     

智能相控开关投切技术在变电站10kV无功补偿系统中的应用

近年来,深圳电网在操作10kV电容器组开关时连续发生多起开关柜故障、串联电抗器故障事件,分析原因为投切过程中产生的合闸涌流和操作过电压等暂态冲击,致使避雷器击穿短路故障和电抗器过流,对电网及设备的安全运行带来严重危害。为了抑制这些暂态冲击对系统安全的影响,本文将智能相控开关技术应用于110kV变电站的10kV无功补偿系统,并分别对相控开关和常规开关进行多次分合闸投切试验。智能相控开关技术能精确控制三相开关,使其在电网电压的过零点位置进行分合闸操作,从而有效控制电容器投切过程中出现的暂态冲击。试验结果表明,将智能相控开关技术应用到10kV无功补偿系统,可有效抑制合闸涌流和操作过电压,实现系统的安全运行。     

复合开关投切时电容上的能量分析

基于复合开关投切电容器的无功补偿装置采用过零投切的复合开关模块投切电容器,晶闸管在电压过零时导通,电流过零时关断,避免了合闸涌流的冲击。本文对晶闸管投切时电容器上的能量分布进行了详细的分析,找出晶闸管最佳开通和关断时间,确保晶闸管导通时无合闸冲击电流。     

复合开关投切时电容上的能量分析

基于复合开关投切电容器的无功补偿装置采用过零投切的复合开关模块投切电容器，晶闸管在电压过零时导通，电流过零时关断，避免了合闸涌流的冲击。本文对晶闸管投切时电容器上的能量分布进行了详细的分析，找出晶闸管最佳开通和关断时间，确保晶闸管导通时无合闸冲击电流。     

一种电容器断路器与三工位隔离开关装置的研发

一种电容器断路器与三工位隔离开关装置,断路器可以单相操作,满足单相电容器组投入时与该相电压过零点同步;切除电容器组时与该相电流过零点同步,消除电容器组投切时产生的过电压,降低涌流,提高电容器的使用寿命;三工位隔离开关设计成导柱移动式封闭结构,动作准确,绝缘可靠性高。     

高压断路器选相合闸方法研究

针对电气设备分相投切时产生暂态过电压、过电流,尤其是换流变压器等电磁耦合类设备单相合闸时引起励磁涌流的问题,提出了计及电磁耦合影响的高压断路器三相合闸方法。该方法考虑电磁耦合效应对单相合闸的影响,以换流变压器断路器投切为例建立选相合闸的计算模型,对于换流变压器不同接线方式,分别计算逐相合闸过程中各相电压幅值和相位的变化,按电磁耦合影响最小的原则确定选相合闸控制方法。利用高压直流工程仿真和现场运维实例验证,结果表明:相比现行的单相合闸策略,采用计及电磁耦合影响的三相合闸方法,换流变压器空载合闸时暂态过电流减少明显,充电励磁电流波形较为平滑,抑制了励磁涌流的产生。     

基于永磁开关的电容器组同步投切装置的研制

同步投切技术的实质是根据不同的负载特性,控制永磁开关在电压或电流最有利的相位下完成合闸或分闸,以主动消除开关过程中产生的过电压和涌流等电磁暂态效应。无功补偿电容器组的同步投切是当前同步开关技术的主要应用领域。笔者研制了一台以DSP F2812为核心的电容器组同步投切装置,利用锁相环电路实现同步采样,通过FFT算法准确提取参考信号的过零点,进而实现同步投切。在实验室对样机进行了测试,该投切装置的同步性能优于1 ms,能显著改善了电容器组投切过程的暂态效应。     

变电站投切电容器组过电压研究

投切补偿电容器组电力系统最常发生的内部过电压,以贵州某变电站为原型,建立了仿真计算模型。操作过电压仿真研究中,断路器模型起着关键性作用,在分析了真空断路器开断时交流电弧物理过程的基础上建立了断路器的仿真模型,大大提高了仿真精度。仿真计算结果表明：投、切电容器组过程中电容器上承受的过电压幅值较小,不会对电容器造成威胁,但会在电容器入口端产生较高的对地过电压;在切除电容器组过程中发生断路器两相重燃时,由于断路器相间电压较高,将会在重燃相产生上千安的涌流,对电容器组的通流能力要求较高。     

一起高压并联电容器装置事故分析

特定频率的谐波下,并联电容器与系统发生并联谐振,放大谐波电流,影响电容器及系统的正常工作。分析了一起由并联电容器发生并联谐振引起的电容器组串联电抗器烧毁事故,根据对象变电站实际参数与事故现场采集数据,给出系统相应运行方式下的谐振区间,通过仿真计算阐述了电容器投切对5次谐波的放大影响,并针对该变电站的串联电抗器参数设定提出了改进措施。     

三相四开关APF的SVPWM优化策略研究

针对三相四开关并联型有源电力滤波器(TFSAPF)的直流侧电容电压变化问题,通过分析不同开关模式的电路结构,总结了直流侧电容电压变化的原因,并给出了TFSAPF4个模值不全相等的有效空间电压矢量对直流侧电容电压的影响。提出了通过检测电容电压差值和电容电流方向来选择不同的等效零矢量以平衡直流侧电压的SVPWM优化策略。针对直流侧中点电位偏移问题,设计了一种基于检测电容中点电流平均值的直流侧电压偏置补偿器。相关的仿真与实验结果均证明了该SVPWM优化策略的可行性和有效性。     

高压并联电容器箱壳爆裂及其对策

分析了高压并联电容器在运行中发生箱壳爆裂的起因和必要条件,认为只有当具备电容器的内部发生贯穿性击穿、电容器接入处系统有足够大的短路容量或并联电容器容量足够大及故障电容器的端子与系统或与并联的完好电容器间具有1条低阻抗放电通道这3个条件时才会发生箱壳爆裂,提出了为防止高压并联电容器在运行中发生箱壳爆裂事故所应采取的对策和...     

并联无功补偿电容器组熔断器群爆现象分析和对策研究

通过理论计算、RTDS仿真和模拟试验,对66 kV并联无功补偿电容器组熔断器群爆和电容器大面积损坏事故进行了深入分析,并在分析过程中发现并联电容器组中存在一种新的过电流(故障涌流)和过电压(故障过电压)现象,正是故障涌流造成熔断器群爆,故障过电压造成电容器大面积损坏。为了防止上述事故,建议取消外熔断器,将并联电容器组直接连接到电容器母线上。     

并联无功补偿电容器组熔断器群爆现象分析和对策研究

通过理论计算、RTDS仿真和模拟试验,对66 kV并联无功补偿电容器组熔断器群爆和电容器大面积损坏事故进行了深入分析,并在分析过程中发现并联电容器组中存在一种新的过电流(故障涌流)和过电压(故障过电压)现象,正是故障涌流造成熔断器群爆,故障过电压造成电容器大面积损坏。为了防止上述事故,建议取消外熔断器,将并联电容器组直接连接到电容器母线上。     

高压并联电容器组保护配置及整定值问题探讨

随着高压电网无功补偿需求的增大,无功补偿电容设备大量增加。合理配置电容器保护和确定电容器保护整定值十分重要。提出了高压并联电容器组专用保护方式并探讨了保护整定值设定方式。该专用保护方式可实现单台电容器电容量、电容器（串段）电压（差）的监测,可以自由设定电容器保护定值,并将放电线圈纳入保护区内。     

特高压交流变电站用磁控式动态无功补偿技术方案

1 000 kV交流特高压变电站110 kV侧并联无功补偿电容器组具有电压等级高、容量大等特点。通过对1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程110 kV无功补偿装置的电容器和电抗器投切控制进行仿真分析,特高压输电系统因无功补偿装置频繁投切时产生的合闸涌流和系统电压波动不容忽视。讨论了110 kV磁控式动态补偿的设计方案,通过对设计方案进行仿真分析,结果表明采用磁控式动态无功补偿技术可以避免并联电容器组频繁投切,有效地稳定系统的电压波动。     

高压并联电容器在线监测系统灵敏度及可靠性研究

高压并联电容器在长期运行中,由于缺陷、故障较多,而目前电网检修运行方式无法有效实现提前预判设备故障,以致易出现单台电容器故障扩大为整组故障,存在较大的设备安全运行隐患.因此提出了基于对温度值、电容值和不平衡电压进行检测的高压并联电容器在线监测方法,并对其灵敏度及可靠性进行了研究.运行结果表明该系统对提高电容器可靠性及防止发生电容器故障具有重要的实际意义.     

变压器直流偏磁谐波对并联电容器的影响分析

基于变压器直流偏磁下的谐波特性,采用等值电路法分析了并联电容器支路对直流偏磁下谐波的谐振机理。对惠州电网某变电站500kV变压器低压侧电容器组损坏事件进行了分析,通过对直流偏磁下低压侧各奇次和偶次谐波阻抗的计算,得出了在现有电容器支路参数下可能发生4次谐波放大现象的结论。通过将第2组和第3组电容器电抗率提高到12%,并进一步对低压侧各次谐波阻抗进行计算分析,结果证明增大串联电抗器电抗率的方法能够很好地抑制4次谐波放大,从而为变电站并联电容器组在直流偏磁谐波下的参数选择和安全运行提供参考。