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.     

高压并联电力电容器内部熔丝隔离试验方法优化研究

电容器内部熔丝能在电容器内部元件击穿时,能将故障元件隔离开来,防止故障扩大,延长电容器的使用寿命,为验证内熔丝是否有效,需开展内熔丝隔离试验.而当前内熔丝隔离试验存在着操作安全性低、所需试验设备繁多、接拆线复杂等问题.通过建立等值电路和理论计算,分析内熔丝动作后电阻、电容量及内部分段电压的变化情况,提出内部熔丝隔离试验...     

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。     

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]     

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…     

也谈“高压内熔丝电容器”

看了“电力电容器”84年第3期第17页刊载的“高压内熔丝电容器”一文, (以下简称“内熔丝”)谈一些看法,供参考。一、首先,无熔丝高压电容器,当其中一个元件击穿以后,由于该元件击穿短路并非金属接触型短路,在短路点通过的电流将使短路点局部急剧过热,故障点迅速扩大,     

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。     

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

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...     

Ⅱ型接线滤波电容器组不平衡电流保护判据及定值

介绍了Ⅱ型接线的高压直流滤波电容器组不平衡保护原理和整定值计算方法。提出在部分电容器单元故障后,以滤波器的失谐度和剩余完好电容器单元上的过电压水平作为保护计算的依据。给出电容器单元或者元件故障后不平衡电流保护整定值计算公式。分别对内熔丝型电容器和无熔丝型电容器进行了分析,分析了部分不平衡电容器保护动作行为,并与计算结果进行了比较。     

高压内熔丝电容器中的最小并联元件数

在高压并联电容器内部的每个元件上设置内部熔丝可以有效地断开故障元件，从而使电容器单元的其余完好部分，以及接有该电容器单元的整个电容器组得以继续运行，使高压并联电容器的作用得以充分发挥。为了保证这些内熔丝在电容器中可靠动作，除了要从内熔丝的材料、结构、     

∏型接线滤波电容器组不平衡电流保护判据及定值

介绍了∏型接线的高压直流滤波电容器组不平衡保护原理和整定值计算方法。提出在部分电容器单元故障后,以滤波器的失谐度和剩余完好电容器单元上的过电压水平作为保护计算的依据。给出电容器单元或者元件故障后不平衡电流保护整定值计算公式。分别对内熔丝型电容器和无熔丝型电容器进行了分析,分析了部分不平衡电容器保护动作行为,并与计算结果进行了比较。     

特高压直流输电系统交流滤波器电容元件击穿故障仿真研究

特高压直流输电系统交流滤波器用作滤除换流装置产生的谐波,并补偿换流装置运行中吸收的无功功率。为了确保交流滤波器的安全可靠运行,通常对交流滤波器配置高压电容器不平衡保护。基于交流滤波器电容器不平衡保护原理,推导了不平衡保护定值的计算公式;根据某特高压直流输电线路工程设备参数,在PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,研究了交流滤波器电容器组元件击穿故障后元件过电压、不平衡电流及流过滤波器总电流等特征量。在内熔丝有效切除故障元件的前提下,理论分析和仿真计算都表明高压电容器不平衡电流与流过交流滤波器总电流比值K随着故障元件个数的增加而增加,且两者计算结果一致。最后,结合一起特高压直流输电工程交流滤波器投切故障,对仿真分析和电容器击穿的故障记录进行对比分析。结果表明:现场故障记录数据分析得到的K值与仿真分析的结果一致,进一步证明了仿真模型的有效性。     

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。     

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。     

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。     

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...     

10kV小容量无熔丝并联电容器组保护整定分析

针对现行规范中10kV小容量无熔丝并联电容器组保护整定原则不明确,对电容器的安全运行带来隐患问题提出一些看法。通过计算电容器在发生内部故障时的电流和电压,并分析其变化规律,结合相关标准中的电容器运行限制条件,指出:为了保证电容器安全运行,即使安装了熔断器,无熔丝并联电容器组也应按电容器单元内部击穿一个元件动作跳闸整定。     

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。     

电容器内熔丝应用中的若干问题分析与探讨

文中运用电工原理的方法对串联电容器短路放电波形进行了分析,求解出串联电容器短路放电回路方程,对短路放电试验过程中内熔丝消耗的能量、效率、温升进行了量化计算.文中还分析了隔离试验时内熔丝的能量效率及运行中的故障电容器熔丝隔离后的电容量、电压及储能的变化情况.