HVDC用交流电容器典型滤波支路谐波电流对电容器噪声的影响分析

本文通过总结分析近几年直流输电项目交流电容器典型滤波支路的特征谐波电流参数,分析不同滤波支路谐波电流对电容器噪声的影响。通过对各典型滤波支路在100～500 Hz、550～1 200 Hz、1 250～2 500 Hz频段谐波电流的占比分析,获得550～1 200 Hz、1 250～2 500 Hz中高频段谐波电流与基波电流的占比、累积谐波个数是影响电容器噪声的主要因素;在相同谐波电流的前提下,电容器单元电容越大,噪声水平越低;通过试品噪声实测,对理论分析充分印证。该结论对今后在投标阶段、产品研制前期进行各支路电容器的噪声评估具有重要意义;同时不同频段谐波电流可采用不同的降噪措施,以达到最佳降噪效果、合理的经济效益。     

交流滤波器的电容器连接线改进

针对直流输电额定容量考核试验中交流滤波器的电容器所暴露出的问题,采取铜排连接、设计专用连接件等措施对电容器连接线进行改进。测试和运行结果表明,改进是成功的。这对今后直流输电系统的建设和运行有一定的借鉴意义。     

交流滤波器电容器运行情况分析及共性问题探讨

对宝安换流站两起典型的交流滤波器电容器不平衡保护跳闸进行了深入的分析,通过对故障电容器的解剖,研究电容器内部故障的发展过程。并对宝安换流站自投运以来所有电容器跳闸进行统计分析,总结出交流滤波器电容器运行过程中遇到共性问题,从运行维护的实际出发,提出改进建议,对交流滤波器的设计和运行维护具有一定的参考价值。     

基于±800kV楚雄换流站的交流滤波器电容器更换装置的设计与分析

电容器作为交流滤波器的核心元件,其运行状态直接关系到整个滤波器组的运行,渗油、瓷瓶破损及容量超标等都可能改变电容器参数,进而影响整个滤波器组的性能,必须及时将其更换。针对目前更换方式的缺点,基于±800kV楚雄换流站,提出3种设计方案,并通过对比分析,阐明每种方案的优缺点,给出建议。     

交、直流滤波电容器故障分析及对策

南桥换流站自１９８９ 年投运以来,直流场中交、直流滤波电容器损坏严重。华东电力集团公司委托华东电力试验研究院对滤波电容器损坏原因进行了分析,研究表明：滤波电容器的损坏既有工艺方面的原因,如密封不良导致漏油,浸渍不良导致介质中存在局部薄弱点,也有电容器设计场强选择过低的原因,尤其是直流滤波电容器在污秽和潮湿条件下,其工作电压远高于设计电压。针对以上情况,提出了改善电容器的制造工艺,并联低阻值均压电阻及降低设计场强等技术措施。     

电容器噪声传播规律的研究

随着直流输电的快速发展,换流站用交流滤波电容器辐射出大量噪声,对电容器辐射传播特性的研究意义重大.本文建立了噪声特性研究试验平台,对电容器在各频率下不同电流不同距离处的噪声进行了测量,分析了电容器辐射噪声随着距离变化的规律,结合声传播理论对电容器辐射噪声的传播模式进行了辨识.结果表明,在本文测量范围内,顶面和底面辐射噪声表现为明显的球面波辐射模式,而侧面辐射噪声在距离较近时表现为柱面波传播模式,在距离较远时表现球面波传播模式.随着测量距离的加倍,电容器整体辐射噪声降低约5.4 dB,说明电容器整体辐射噪声以接近球面波的形式传播.     

新的高压直流电容器国家标准技术指标的提高

直流输变电系统核心技术与基础标准研究项目中,《高压直流输电用并联电容器及交流滤波电容器》和《高压直流输电用直流滤波电容器》国家标准,对电容器的结构、性能、试验、绝缘水平、安全要求等方面提出了较高的技术要求.     

直流滤波器高压电容器接地故障保护判据和方案

直流滤波器高压电容器发生接地故障对直流输电系统的安全、稳定运行影响巨大,现有的直流滤波器高压电容器接地故障保护方法存在选择性差、灵敏度低、定值整定困难等问题。立足于直流输电系统和直流滤波器高压电容器保护的需求,结合常用的H型高压电容器的结构特点,简化接地故障模型,提出了不依赖运行工况的新型高压电容器接地故障保护判据和保护方案,解决了现有保护存在的问题。使用实际的特高压工程仿真模型模拟高压电容器接地故障,验证了提出的保护判据和方案的有效性和正确性。     

HVDC工程交／直流滤波器高压电容器不平衡保护的判据研究

为检测电容器内部元件的损坏故障,高压直流输电（high voltage DC transmission,HVDC）I程中交直流滤波器的高压电容器通常采用H形接线或分支接线形式,进而配置电容器不平衡保护作为反映该类故障的主保护。然而一些HVDC工程中电容器不平衡保护仍存在隐患。为此分别针对上述2种接线形式的电容器,定量推...     

直流滤波电容器试验问题研究

本文分析了高压直流输电用直流滤波电容器试验中的几个关键试验,通过对局部放电试验的分析,认为直流滤波电容器的局部放电性能应该以放电脉冲数来衡量,这与试验研究的结果是一致的;本文还提出了直流滤波电容器的热稳定性试验应该考虑的问题和交流热稳定性试验的试验电压确定方法;通过对极性反转试验和直流滤波电容器的耐久性试验进行分析,对极性反转试验方法提出了建设性的意见,建议对全膜电容器在直流电压下的老化问题进行深入研究.     

谐波电流相位对滤波电容器噪声的影响

电力电容器在交流谐波电压作用下会产生显著的噪声。目前国内外已经研究总结了电容器噪声频率与谐波电压间的关系以及谐波电压幅值对噪声的影响,但并没有对谐波电压的相位对噪声的作用进行研究。本文从电容器振动噪声激励出发,分析了谐波电压相位对电容器极板间电场力关系,进而得到相位对噪声的影响规律。并通过电容器单元的噪声试验,验证了电容器单元加载相位对噪声的影响。试验结果与理论分析相一致,并且发现,对于全奇次谐波的作用,当谐波初相位为0°时,电容器单元声功率最大;当频率相差100Hz谐波的初相位相差180°时,电容器单元声功率最小。     

一种谐波对电力电容器噪声影响程度的分析方法

近年来,电容器噪声问题日益突出,且其噪声主要集中于外壳底部与顶部,研究谐波对单台电容器底部或顶部外壳噪声的影响程度对整个电容器装置的噪声抑制有着重要意义。本文根据电容器噪声的产生机理,设置合理的限制条件,以各变量的定义为基础,推导出了关于谐波电压幅值、谐波电压频率、谐波电流幅值、谐波电流频率和噪声A声压级间的四个函数关系,进而得到谐波变化对噪声声压级的影响程度,即随着谐波幅值的增大,噪声声压级逐渐增大,且与取常用对数的谐波幅值呈线性正相关;在一定频率范围内,随着频率的增大,噪声声压级先增大后减小,其最大值所对应的谐波频率与时间参数的取值有关。通过与相关试验结果对比,验证了本文分析方法的正确性。根据本文结论,能够方便地确定谐波大小对噪声的影响程度,得到包括谐波电压、电流在内的谐波幅值和频率四个因素及其取值范围对电容器噪声的影响大小。     

浅谈系统谐波与并联电容器装置间的相互影响

并联电容器装置由电容器组、串联电抗器及其他配套器件组成,其电路模型主结构为电容和电感的串联回路。由于电容元件和电感元件的阻抗均随频率变化而变化,所以当电力系统中接入并联电容器装置后就会对系统中谐波的潮流分布产生一定影响,同时,电容器装置本身也受到系统谐波的影响。通过电路的基本理论分析了不同参数的电容器装置与系统谐波之间的相互影响。通过分析可知系统或并联电容器装置参数的变化可能会对系统谐波起到放大、抑制或滤除等不同影响,所以,我们在设计并联电容器装置时应充分考虑系统参数以及接入点的电能质量,并在全面评估后合理选择参数。     

不同谐波电流注入条件对电容器噪声影响的试验研究

为了准确测量电容器噪声并在保证测量准确度的前提下降低对试验电源等设备的要求,本文以昌吉-古泉±1100 kV特高压直流输电工程电容器设备的噪声试验为依托,针对4种型号的电容器产品采用桥式电路加载昌吉—古泉特高压工程规定的全谐波电流、前3种主要电流及等比例降低的全谐波电流完成了噪声试验,得出电容器在相应条件下的声压级和声功率级。试验结果显示当全谐波电流中高次谐波幅值与主要3种电流幅值存在数量级差异时,只用主要3种电流作为注入条件进行试验,测得的声功率级与全谐波电流注入条件下的测量值相差0.4dB以内;当全谐波电流中的高次谐波电流幅值与其他电流幅值不存在数量级上的差距时,采用注入等比例降低的全谐波电流进行试验,然后根据公式推算出100%全谐波下的电容器噪声声压级和声功率级。试验数据显示公式在降低的电流为额定电流40%及以上时仍有较高推算精度,最大声功率级误差仅为0.1dB。     

运行温度对电容器噪声影响的研究

电容器噪声试验中,其心温对噪声测量结果有着重要的影响。然而,鲜有文献研究心温对电容器噪声的影响。应用《GB/T 32524.1—2016声学声压法测定电力电容器单元的声功率级和指向特性第1部分:半消声室精密法》中的测试方法,根据给定的电流加载条件,对电容器在不同心温下辐射的声压级和声功率级进行测量。试验结果表明,随着电容器心温的升高,其声功率级有明显的先升后降的趋势,且在电容器心温接近温度类别上限时,其辐射的声功率级明显高于其他温度时的数值,不同温度下其声功率级的最大差值可达3.5 dB。但是,电容器心温只改变其声压级和声功率级的大小,不会改变辐射噪声的规律。     

直流单极运行时谐波对并联电容器的影响

电力系统中实际运行情况表明,谐波问题是并联电容器安全运行的主要威胁。特别在直流单极运行时,交流变压器因为直流偏磁而使各次谐波电流剧增,这些谐波电流进入运行中的并联电容器并被放大,会导致电容器谐波过载,损坏电容器。某500 kV变电站的35 kV无功补偿电容器组就因为三-广直流单极运行而曾发生多次电容器爆炸事故。文中阐述了直流单极运行时各次谐波电流是如何产生的,然后分析了谐波被放大的原理、谐波对电容器组的危害,并详细分析了该500 kV变电站的无功补偿电容器组在三-广直流单极运行时发生爆炸的原因,最后提出几点抑制谐波电流放大的措施。     

谐波对集合式电容器的影响及预防措施分析

运行经验表明如果电容器设备经常运行在较为恶劣的谐波环境中,其内部绝缘将加速老化,使用寿命大为缩短,并且引发事故,本文对电力系统中谐波对集合式电容器的影响作了详细分析,并提出了一些预防谐波引起的电容器事故的有效方法.     

电网电容器组保护增加谐波防御功能的探讨

电力系统和厂矿企业安装了大量的电容器组对无功功率进行补偿,由于当前电网越来越严重的谐波污染危害,导致电容器组频繁发生短路、火灾、爆炸等事故。文章列举了常州供电公司变电所电容器组发生事故案例的不完全统计及2007年部分变电所谐波超标统计。对电容器组保护增加谐波防御功能提出了一些设想。     

CVT 分压电容对谐波传变特性影响修正方法研究

针对电容式电压互感器(CVT)不同分压电容值组合配置在电压测量中对谐波电压传变的影响,本文利用等效电路分析的方法,在对分压电容的差异对谐波传递特性影响分析的基础上,提出了一种通过离线仿真结合双线性插值法消除分压电容的离散性对各次谐波测量结果影响的校正方法,并通过对实际现场采集数据的分析计算验证了方法的有效性,该方法对于基于CVT的谐波校正装置的开发具有重大的实际应用价值。