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ny = 11 / 3 /0 . 1= 63 . 5, K l m = 1. 3 , 代入 3n UJD = Unm = 3 . 3( V) (6 MWN - 3 MNn - 3 Nn + 2n) nyK Lm 经计算 , 此时完好单元的过电压倍数为 1 . 05 倍 , 满足要求。 3 电压差动保护 电压差动保护是反应一相中故障节和正常节
* 收稿日期 : 2005 12 04
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第 3期
高压并联电容器的最高允许 电压
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中允许有 8h 升高到 1 . 1Un; 在同样情况下允许在 24h 中有 30m in 电压升高到 1 . 15Un; 在轻负荷条件 下允许电容器端子上的的电压出现持续时间不大 于 5m in 的其电压有效值达 1 . 2Un 的过电压; 在同 样情况下还允许在电容器端子上作用持续时间不 大于 1m in 的有效值达 1 . 3 Un 的过电压的作用。因 此, 高压并联电容器的最高允许电压不是一个值, 而是建立在 24h 及以上运行周期范围内的最高平 均电压不大于其额定电压前提下的一组值。同时, 标准还规定, 在整个电容器的寿命内高于 1 . 15Un 的过电压在电容器上的作用次数不得超过 200次。 4 最高允许操作过电压 高压并联电容器的最高允许操作过电压为: 第一峰值不超过 2 2倍施加电压 ( 方均根值 ), 持 续时间不大于 1 /2 周波的过渡过电压。为了达到 上述要求, 电容器投入之前在电容器上的剩余电 压应不超过其额定电压的 10 % , 并应采用不会产 生 重击穿 的断路器 来切合电 容器组 。 标准 还规 ( 上接第 7页 ) 式中 K lm 灵敏系数取 1 . 3 ~ 1 . 5 ; ny 放电线圈变比
定 , 对于上述最高允许操作过电压每年允许发生 1000 次 (相应的过渡过电流峰值可达 100In ) 。 对于切合电容器更为频繁的场合, 最高允许 操作过电压的第一峰值、 持续时间及过渡过电流 均应限制到一个较低水平。 5 小结 5 . 1 高压并联电容器的最高允许电压是一组与电 容器的可靠性和使用寿命紧密相关的重要参数。 5 . 2 在任何大于、 等于 24h 的运行周期内, 作用 在电容器上的电压的最高平均值不得超过其额定 电压。在满足上述条件的前提下 , 作用在电容器 上的电压根据其持续时间的不同可以达到 1 . 1UN ~ 1 . 3UN 。 5 . 3 高压并联电容器的最高允许电压还包括其 最高操作过电压。
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电力电容器
2006年
第 3期
高压并联电容器的最高允许电压
沈文琪
(西安电力电容器研究所, 西安 710082) 摘 要 : 根据国标 GB /T 11024 . 1- 2001 , 阐明了高压并联电容器的最高允许电压不是单一值, 而是一个以其 24h 及以上运行周期内的最高平均允许电压, 即电容器的额定电压为基础的 、 与 电压的作用时间有关的一组电压值。 关键词 : 并联电容器; 运行电压 ; 操作过电压 中图分类号 : TM 531 . 4 文献标识码 : A 文章编号: 1002 0349( 2006) 03 0014 02 The H ighest Per m it V oltage of H igh V oltage Shun t Capacitor S H EN W en q i ( X i an Pow er Capac itor Research Inst itute , X i an 710082 , Ch in a) Abstract : According to the standard GB /T 11024 . 1 2001 , th e paper expounds that the value of the h ighest per m it vo ltage o f h igh vo ltage shunt capacito r is not sing le , it exactly is th e popu lation m ean of the h ig hest per m it voltages during the operation period of 24h and above , wh ich concernsw ith the vo ltage stressing t i m e and is based on the rated voltage o f capacitor . K eyw ord s : Shunt capacitor ; Operation voltage ; Sw itch ing overvo ltage 1 前言 与大多数电器不同, 高压并联电容器的主要 工作部分是其电极间的电介质。为了得到足够大 的容量 , 在电容器电极间有很大的介质面积, 作用 在介质上的电场强度也相当高。而且 , 电容器一 旦投入电网就将在满负荷状态下运行。基于上述 原因, 为了保证高压并联电容器在电网中运行的 可靠性和长寿命 , 在国标 GB /T - 11024 . 1- 2001 中对高压并联电容器规定了一组最高允许电压, 只有在不高于这组最高允许电压的电压下运行, 电容器在电网运行过程的可靠性和预期寿命才能 得以实现。大量事实证明, 在设计和选用高压并 联电容器时 , 正确、 全面地理解高压并联电容器的 最高允许电压的含义, 并在设计和使用中加以贯 彻 , 对提高电容器的可靠性和使用寿命有着十分 重要的实际意义。 2 定义 在 GBT 11024 . 1- 2001 中对电容器的最高允许 电压是这样定义的: 在规定条件下, 电容器能承受 一给定时间的最高交流电压方均根值 。通过这个 定义, 我们首先得出高压并联电容器的最高允许电 压是一个与条件、 与承受时间有关的值, 当条件和承 受的时间不同时, 其最高允许电压也随之不同, 因而 高压并联电容器的最高允许电压不是一个值, 而是 对应于不同条件和承受时间的一组值。 3 最高允许运行电压 在某电容器温度类别所规定的温度范围内, 高 压并联电容器在 24h 及以上的任何周期内可以连 续运行的最高平均电压, 就是该电容器的额定电 压。也就是作用在电容器上持续时间等于、 大于 24h 的电压平均值最高不得大于电容器的额定电 压。在这个前提下, 电容器还允许作用持续时间较 短、 幅值较高的电压。即: 当系统电压进行调整和 发生波动时, 作用在电容器端子上的电压, 在 24h
作者简介 : 沈文琪 ( 1936- ) , 男 , 上海人 , 高级工程师。
的电压差。 由于在每相串联段中间引抽头, 将一相平分 为两节 , 每节并接一放电线圈, 两节放电线圈变比 相同, 其二次线圈反极性串联后接入电压继电器, 构成相差压保护。正常运行时 , U = 0 , 当某一相 某一段有 n 个元件故障, 熔丝熔断后 , 两节容抗不 等 , 两放电线圈二次出现压差。当 n 增加到一定 数量时 , 元件过电压 K 超过允许值 , 差压保护动 作 , 使集合式并联电容器退出运行。因差压值、 继 电保护动作值公式推导和前面相同 , 这里就不再 详细介绍。 4 结束语 M= 3 , 在集合式并联电容器中 , 合理选择继电保护 方式、 正确计算继电保护整定值对产品的可靠运 行及避免事故扩大具有重要意义。本文对单元内 部由若干元件并联后再采用两串结构的集合式并 联电容器继电保护值进行了推导, 供大家参考。
作者简介 : 杨 宏 ( 1969- ) , 女 , 辽宁锦州人 , 高级工程 师 , 主 要从事 电力电容器设计 工作。 Em a i: l d ldrgjhs @ 163. com
以集合式并联电容器 BFMH 11 / 3 - 6000 3 W 为例, 电容单元并联数 M = 3 , 串联数 N = 2 , 单元内元件并联数 W = 28并、 2 串, 计算其动作电 压 ( 1) 允许断开的元件数 n 取 K = 1. 3 将 M 、 N、 W 值代入 MWNK - 6 MWN = 10 . 6 n= 6 3 MNK + 3 NK - 2 K 取 n = 10 ( 2) 继电器动作电压计算 n = 10+ 1 = 11 , N= 2 , W = 28 Unm = 11 / 3kV ,