40.5kV真空断路器开合并联电容器组产生过电压的仿真分析

针对40.5 k V真空断路器在并联电容器组中性点均不接地的系统中开合并联电容器组过程中所产生的过电压,使用Or CAD/PSpice9软件进行仿真分析,得出了关合和开断过程中过电压的最大值和波形,为系统的过电压保护提供理论参考。     

并联电容器组同步关合最佳目标相位的确定

分析了断路器绝缘特性和合闸时间分散性对并联电容器组同步关合的影响;建立数学模型,给出了根据断路器关合特性和合闸时间偏差确定电容器组同步关合最佳目标相位的方法.根据建立的数学模型,计算了在不同关合特性和开关合闸时间偏差下的同步关合最佳相位和对应的最大开关预击穿电压,为电力系统中电容器组的同步关合控制系统设计提供了理论依据.     

限制并联电容器组过电压中的一种新方法

介绍了用相位控制高压断路器来控制并联电容器组的关合操作原理。叙述了相位控制高压断路器的组成及对断路器的特殊要求和对控制单元参数的设定。     

真空断路器关合速度与预击穿对同步关合的影响研究

通过对真空灭弧室击穿电压的测量及电场强度的计算,拟合出了真空灭弧室在小间隙下的击穿电压与间隙的关系式.并结合配永磁机构的真空断路器关合时的动特性,对10kV系统与35kV系统的电容器组进行关合时,考虑到断路器合闸时间的分散性,在一定合闸速度下,确定了关合涌流为最小的最佳预期关合点.     

限制并联电容器组过电压中的一种新方法

介绍了用相位控制高压断路器来控制并联电容器组的关合操作原理，叙述了相位控制高压断路器的组成及对断路器的特殊要求和对控制单元参数的设定。     

投切电容器组专用真空断路器性能研究

真空断路器切除并联电容器组时,如果发生重燃可引起较高的操作过电压,对电容器组等设备危害严重。降低真空断路器的重燃率是限制切除电容器组过电压的根本措施。笔者在分析研究真空断路器重燃机理的基础上,提出采用带串联电阻真空断路器的方法,通过限制合闸涌流和断口恢复电压的幅值,达到降低真空断路器切电容器组重燃率的目的。     

投切电容器组专用真空断路器性能研究

真空断路器切除并联电容器组时,如果发生重燃可引起较高的操作过电压,对电容器组等设备危害严重。降低真空断路器的重燃率是限制切除电容器组过电压的根本措施。笔者在分析研究真空断路器重燃机理的基础上,提出采用带串联电阻真空断路器的方法,通过限制合闸涌流和断口恢复电压的幅值,达到降低真空断路器切电容器组重燃率的目的。     

文摘

正相控断路器投切10 k V并联电容器的应用[中]/杨庆,张照辉,席世友,司马文霞//高电压技术.2016(6):-1739~1745.近年来,变电站真空断路器投切10 k V并联电容器组时发生了多起断路器或电容器炸裂事故,在更换断路器和改善保护措施后,此类事故还是屡禁不止。为减少该工况下绝缘事故的发生,重庆市某110 k V变电站采用分相控制技术的永磁机构真空断路器来抑制投切电容器组时的合闸涌流和降低分闸重燃概率。相控断路器是抑制并联电容器合闸     

牵引变电所并联电容器组操作过电压分析

在牵引变电所的实际运行中,不可避免地要投切电容器组,在投切过程中就会产生操作过电压。为了更好地进行操作过电压防护,必须深入研究牵引变电所并联电容器组操作过电压的产生原因,了解真空断路器重击穿时产生的过电压。本文利用EMTP/ATP对真空断路器切除牵引变电所并联电容器组的过电压进行了仿真,仿真计算结果表明该模型能准确可靠的模拟操作并联电容器组的过程,对牵引变电所的操作过电压防护起到了指导作用。     

35 kV并联补偿电容器组继电保护动作时过电压的分析及防护

为探究继电保护动作时,真空断路器开断35 kV并联电容器时过电压产生机理和改进现有仿真模型的不足,笔者简单综述了真空断路器开断电容器组的仿真研究现状,基于ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,搭建了真空断路器投切35 kV电容器组的三相电路并考虑了三芯电缆、断路器三相间的耦合参数。模拟了继电保护动作时,真空断路器快速合—分闸电容器组的操作,并仿真了首开相重燃、两相同时重燃、母线对地电容瞬间变化等因素对投切电容器组过电压的影响。仿真结果表明:继电保护动作,母线对地电容发生瞬间性变化导致"虚拟截流"现象以及多相重燃是事故的主要原因。最后提出几点开断并联电容器过电压的抑制措施。     

变电站空投主变压器对电容器组的影响仿真研究

采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,对变电站空投主变压器时相邻主变压器电容器组所受的影响进行了仿真研究。首先,从原理上分析由空投主变压器引起的和应涌流现象,以及由此对电容器组谐波分布的影响;其次,通过建模仿真,得出空投主变压器时相邻运行变压器电容器组的波形及谐波分量,并进一步分析影响电容器组谐波水平的可能因素。仿真结果表明,变电站空投主变压器时,可能使相邻并联运行变压器电容器组支路的谐波分量出现大幅度增加,从而引起电容器组过电流;除系统内部因素如变压器饱和特性、系统等值电阻等之外,变压器合闸时刻、合闸时的系统运行方式以及电容器组的投切情况等外部因素都会影响电容器组的谐波放大水平。     

运行中发生电容器组熔断器全爆的故障分析

从市区某变电站发生一起运行中的35 kV电容器组外熔断器群爆入手,根据现场该电容器组外熔断器全部熔断的事实,分析了故障发生时保护装置动作的波形图、故障后的电气试验结果和电容器现场安装情况,从电容器组和外熔断器安装的角度分析了导致外熔断器全部熔断的暂态过电压产生原因,最后得出电容器组及熔断器安装不当,在特殊情况下有可能发生暂态过电压导致熔断器群爆的结论。     

A practical approach in substation capacitor bank applications tocalculating, limiting, and reducing the effects of transient currents

When two or more capacitor banks are in parallel on a common bus, the back-to-back switching of a bank against one or more already energized banks can produce high peak transient in-rush current values. Typically, these currents can exceed the available fault current levels previously present at the bus. The presence of inductance and capacitance together makes the transients oscillatory. Because of close circuit coupling, the transient frequency is generally several kilohertz or higher and usually decays to zero in a fraction of a 60-Hz cycle. The relatively high level and short duration of these currents can damage substation and control equipment necessitating that appropriate precautions be taken during the design process. This paper explores the methods for estimating capacitor bank transient currents, based on ANSI/IEEE C37.012-1979, for various sizes, voltages, and configurations of real world capacitor bank installations. Also discussed are the various accepted and applied methods for limiting substation equipment susceptibility to transients, as well as reducing the magnitude of the transients themselves     

Design and installation of 500 V back-to-back shunt capacitor banks

The Bonneville Power Administration's first 500 kV back-to-back shunt capacitor installation is described. The primary purpose of the capacitor banks is to support AC system voltage for transient stability following an outage of the HVDC Intertie line between Oregon and southern California. Design studies and equipment requirements are detailed in addition to electromagnetic transients program (EMTP) studies and subsequent field test results. Current-limiting reactors are used to limit inrush and outrush currents during capacitor switching     

Hybrid switch with controlled switching for circuits with capacitor banks

An original scheme for constructing a hybrid switch (HSW) for switching capacitor banks is proposed and proven. The experimental studies of the transient processes during current commutation in the hybrid switch are conducted. The dependences of the transition time of the current between a vacuum arcquenching chamber (VDK) and a diode unit on the switching current are determined. A mathematical model of the current transition between the vacuum arc-quenching chamber and diode units under different switching modes is developed.     

三级重接式电磁发射系统的仿真与实验

重接式电磁发射是一种利用磁力线重接来推动发射体前进的电磁发射形式,发射体受力正比于线圈电感梯度与回路电流二次方的乘积.设计建造了三级重接式电磁发射实验系统,该系统使用箱形线圈和板状发射体,并采用脉冲电容器组作储能元件.基于重接式电磁发射的电路方程和运动方程,并结合实验系统参数的实测与拟合,用四阶Runge-Kutta法建立了发射体运动过程的数值仿真模型.实验结果与仿真所得运动规律相一致.在三级发射过程中,发射体经历三次加速,每次加速都在各级电容器组向线圈放电后很短的时间和距离内完成,发射体终速度明显随电容器组初始充电电压增大而增大.当电容器组初始充电电压为4000V时,质量为160g的发射体获得的三级发射终速度为27.1m/s.     

脉冲功率电源电容器保护的试验研究

本文分析了采用爆炸丝方式进行脉冲功率电源电容器保护时存在的问题 ,对电容器组中单台电容器的保护要求和措施进行了较详细的讨论 ,提出了采用电感、电阻和快速限流熔断器进行电容器保护的方案 ,并结合实例进行了试验研究     

采用虚拟电阻的电力电容器保护法

电力电容器易与系统阻抗发生谐振引起过电压和过电流，常规的谐振保护方法是在产生谐振时切除电容器组。作者分析了通过阻抗变换抑制谐振、保护电容器的机理，将瞬时无功谐波电流检测法引入到电压型逆变器，通过在电容器支路串联一个对基波有功功率和谐波分量呈正电阻性质的功率变换器实现在谐振情况下对电容器组的保护。由于该方法无需切除电容器，也保证了对系统正常的无功补偿。运用Matlab软件对某10 kV配电系统中无功补偿电容器组的谐振保护进行仿真，结果表明了上述方法的正确性和有效性。     

江陵换流站高压电容器组不平衡电流调整试验

在江陵换流站站系统调试前,对交流滤波器和并联电容器中的高压电容器组进行了低压加压试验。根据试验结果对不平衡电流偏大的电容器组各臂电容值进行了调整。在实际调试送电后电容器组的不平衡电流均在允许范围内。