EMTPATP的并聯(lián)電容器投切過(guò)電壓仿真分析

為了提高電能質(zhì)量,并聯(lián)電容器組作為主要的無(wú)功補(bǔ)償裝置被廣泛地應(yīng)用。但頻繁的投切產(chǎn)生的操作過(guò)電壓會(huì)損壞絕緣設(shè)備,不利于電網(wǎng)的正常運(yùn)行。為此,利用emtp/atp,建立了無(wú)功補(bǔ)償電容器投切操作的仿真計(jì)算模型,模擬投切所引起的過(guò)電壓、過(guò)電流現(xiàn)象,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行暫態(tài)過(guò)程分析。提出了采用阻尼裝置來(lái)進(jìn)行抑制,并通過(guò)仿真證明其可行性。

對(duì)并聯(lián)電容器組的過(guò)電壓保護(hù)進(jìn)行深入研究,對(duì)于實(shí)際電力的正常運(yùn)行有著十分重要的作用。本文首先研究了過(guò)電壓保護(hù)的重要作用,然后分析了并聯(lián)電容器組所承受的不同過(guò)電壓,然后在探討過(guò)電壓保護(hù)方法思路的基礎(chǔ)上,提出了電容器組運(yùn)行維護(hù)的注意事項(xiàng)。

高壓并聯(lián)電容器的過(guò)電壓及防護(hù)技術(shù) 作者：佚名來(lái)源：www.***.***發(fā)布時(shí)間：2009-12-710:13:55[收藏][評(píng)論] 高壓并聯(lián)電容器的過(guò)電壓及防護(hù)技術(shù) 電網(wǎng)中裝設(shè)高壓并聯(lián)電容器以改善功率因數(shù)，維持運(yùn)行電壓，提高輸變電設(shè)備輸 送容量和降低線路損耗。但如運(yùn)行電壓過(guò)高，會(huì)危及設(shè)備和安全運(yùn)行。有多種因 素引起穩(wěn)態(tài)電壓升高，下面將進(jìn)行分析。 1穩(wěn)態(tài)電壓的升高 (1)電容器裝置接入電網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓升高。設(shè)升高的系數(shù)為k1，其值 按下面方法計(jì)算： δu≈uzm.qc/sd k1=(ucg+δu)/ucg δu為電壓升高值(kv)；uzm為電容器裝置未投入時(shí)母線電壓(kv)；qc為接 入母線的電容器總?cè)萘?mvar)；sd為電容器裝置安裝處母線短路容量(mva)； ucg為電容器正常工作電壓。 例如某220

課程結(jié)業(yè)論文 高壓并聯(lián)電容器的過(guò)電壓及 防護(hù) 課程名稱：高電壓技術(shù) 任課教師：高金蘭 所在學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)：電氣自動(dòng)化八班 學(xué)生姓名：亢士玉 學(xué)號(hào)：20084073849 中國(guó)·大慶 2011年11月 -2- 摘要 討論電容器，電容器各種穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓，過(guò)電壓系數(shù)的計(jì)算并提出防止電容器，電容器 過(guò)電壓，過(guò)電壓的對(duì)策，包括避雷器的多種結(jié)線方式，結(jié)線方式的選擇。（abstract：all kindsofsteady-stateovervoltagecoefficientofcapacitorbankarecalculated,andthe countermeasuresforprevent

自愈式低電壓并聯(lián)電容器使用說(shuō)明 1.最高允許電壓：1.1倍額定電壓時(shí)，每24小時(shí)中不超過(guò)8小時(shí)；1.15倍額定 電壓時(shí)，每24小時(shí)中不超過(guò)30分鐘；1.2倍額定電壓時(shí)，不超過(guò)5分鐘；1.3 倍額定電壓時(shí)，不超過(guò)1分鐘；工頻加諧波時(shí)，電流不超過(guò)最高允許電流值。 2.最大允許電流：允許電流不超過(guò)1.3倍額定電流下運(yùn)行。考慮過(guò)電壓、電容 正偏差以及諧波的影響，過(guò)渡過(guò)電流最大不超過(guò)1.43倍額定電流。 3.內(nèi)裝放電電阻。電容器脫離電源后3分鐘放電至50v以下。 4.內(nèi)裝過(guò)壓力隔離器。當(dāng)電容器元件有擊穿損壞等現(xiàn)象時(shí)，過(guò)壓力隔離器動(dòng)作， 將自動(dòng)切斷電容器通路。 5.安裝應(yīng)離地20mm以上（不允許貼地安放），以保證底面通風(fēng)散熱。多個(gè)電容 器裝在一起時(shí)，兩臺(tái)之間間距應(yīng)保持在30mm以上，不允許緊貼安裝。 6.連接導(dǎo)線以及其他相配電器的載流量應(yīng)按

用途 本產(chǎn)品用于補(bǔ)償工頻電力系統(tǒng)的感性無(wú)功功率，以提高功率因素，改善供電質(zhì)量，降低 線路損耗。 特點(diǎn) 極低的消耗 由于采用電性能優(yōu)異的聚丙烯薄膜作介質(zhì)、實(shí)際損耗在0.1%以下，發(fā)熱少、溫升低、壽 命長(zhǎng)。 優(yōu)異的自愈功能 本產(chǎn)品具有良好的自恢復(fù)性，即偶爾因過(guò)電壓引起的局部電擊穿能在瞬間自動(dòng)恢復(fù)到原 來(lái)的完好狀態(tài)，使產(chǎn)品的抗過(guò)電壓能力和工作可靠性大為提高。 內(nèi)裝防爆安全裝置 在電容器發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)切斷電源防止發(fā)生爆炸起火，使運(yùn)行絕對(duì)安全可靠。 內(nèi)裝放電電阻 當(dāng)電容器斷開電源后能在3分鐘內(nèi)使電容器的極間電壓降至50v以下。 使用注意事項(xiàng) 1、電容器應(yīng)安裝在無(wú)侵蝕性氣體、無(wú)灰塵、無(wú)機(jī)械振動(dòng)、干燥的場(chǎng)所。 2、電容器的安裝，電容器間距應(yīng)大于20毫米，多臺(tái)電容器一起安裝時(shí)，應(yīng)保持有30mm 以上的距離，30kvar以上的電容器的間距應(yīng)大于50mm以利于散熱。 3、電容器的接

該文簡(jiǎn)要介紹了并聯(lián)電容器低電壓保護(hù)裝置的作用及原理,分析了并聯(lián)電容器設(shè)置低電壓保護(hù)的原因,重點(diǎn)論述了目前電力系統(tǒng)傳統(tǒng)型電容器低電壓保護(hù)裝置,在整定時(shí)間上的矛盾及接線方式上的缺陷兩個(gè)問題,結(jié)合目前電力系統(tǒng)并聯(lián)電容器低電壓保護(hù)現(xiàn)狀,提出了具體的解決方案。

自愈式低電壓并聯(lián)電容器使用說(shuō)明 1.最高允許電壓：1.1倍額定電壓時(shí)，每24小時(shí)中不超過(guò)8小時(shí)；1.15倍額定 電壓時(shí)，每24小時(shí)中不超過(guò)30分鐘；1.2倍額定電壓時(shí)，不超過(guò)5分鐘；1.3 倍額定電壓時(shí)，不超過(guò)1分鐘；工頻加諧波時(shí)，電流不超過(guò)最高允許電流值。 2.最大允許電流：允許電流不超過(guò)1.3倍額定電流下運(yùn)行。考慮過(guò)電壓、電容 正偏差以及諧波的影響，過(guò)渡過(guò)電流最大不超過(guò)1.43倍額定電流。 3.內(nèi)裝放電電阻。電容器脫離電源后3分鐘放電至50v以下。 4.內(nèi)裝過(guò)壓力隔離器。當(dāng)電容器元件有擊穿損壞等現(xiàn)象時(shí)，過(guò)壓力隔離器動(dòng)作， 將自動(dòng)切斷電容器通路。 5.安裝應(yīng)離地20mm以上（不允許貼地安放），以保證底面通風(fēng)散熱。多個(gè)電容 器裝在一起時(shí)，兩臺(tái)之間間距應(yīng)保持在30mm以上，不允許緊貼安裝。 6.連接導(dǎo)線以及其他相配電器的載流量應(yīng)按

10KV投切并聯(lián)電容器組的過(guò)電壓分析與抑制

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，大量的并聯(lián)電容器組在配電網(wǎng)被用來(lái)提高電能質(zhì)量，這些并聯(lián)電容器組通常要求頻繁操作，承受著各種過(guò)電壓。本文針對(duì)10kv投切并聯(lián)電容器組產(chǎn)生的過(guò)電壓，提出了應(yīng)用阻尼裝置來(lái)進(jìn)行限制的措施，并得出了相應(yīng)結(jié)論。

并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn) cecss33∶91 主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院、河北省電力工業(yè)局 批準(zhǔn)單位：中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 批準(zhǔn)日期：1991年12月27日 第一章總則 第1.0.1條并聯(lián)電容器裝置（包括斷路器、并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器及其配套設(shè)備等三相 組合體，以下簡(jiǎn)稱裝置）的選擇必須執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)合理選擇其電壓和容量， 保證電壓質(zhì)量和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 第1.0.2條本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中y型接線裝置，其額定電壓為6～63kv和額 定容量為0.3～60mvar新建或擴(kuò)建的工程設(shè)計(jì)。 第1.0.3條裝置的電壓、容量的選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 第二章電壓 第2.0.1條裝置的額定電壓應(yīng)為裝置接入電網(wǎng)的額定電壓。 第2.0.2條裝置內(nèi)每相電容器的額定電壓標(biāo)準(zhǔn)值

并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn)cecss33:91 1 并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn) cecss33∶91 主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院、河北省電力工業(yè)局 批準(zhǔn)單位：中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 批準(zhǔn)日期：1991年12月27日 第一章總則 第1.0.1條并聯(lián)電容器裝置（包括斷路器、并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器及其配套設(shè)備等三相 組合體，以下簡(jiǎn)稱裝置）的選擇必須執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)合理選擇其電壓和容量， 保證電壓質(zhì)量和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 第1.0.2條本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中y型接線裝置，其額定電壓為6～63kv和額 定容量為0.3～60mvar新建或擴(kuò)建的工程設(shè)計(jì)。 第1.0.3條裝置的電壓、容量的選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 第二章電壓 第2.0.1條裝置的額定電壓應(yīng)為裝置

自愈式低電壓并聯(lián)電容器的應(yīng)用 王允濤 2007年我廠在加壓站、氣聚配電室安裝低電壓并聯(lián)電容器，此 電容器適用于標(biāo)準(zhǔn)電壓為380v的低壓配電系統(tǒng).。我廠動(dòng)力負(fù)荷主要 是異步電動(dòng)機(jī),平均功率因數(shù)很低,主要針對(duì)低壓配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償, 補(bǔ)償前整個(gè)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)只有0.87,補(bǔ)償后整個(gè)電力系統(tǒng)功率 因數(shù)可以達(dá)到0.95以上。 一、項(xiàng)目實(shí)施原因 1、異步電動(dòng)機(jī)對(duì)功率因數(shù)的影響 由于絕大部分動(dòng)力負(fù)荷都是異步電動(dòng)機(jī),異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與定 子間的氣隙是決定異步電動(dòng)機(jī)需要較多無(wú)功的主要因素,而異步電動(dòng) 機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功 率增加值兩部分所組成。 2、電力變壓器對(duì)功率因數(shù)的影響 電力變壓器的無(wú)功功率消耗，是由于變壓器的變壓過(guò)程是由電磁 感應(yīng)來(lái)完成的，是由無(wú)功功率建立和維持磁場(chǎng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的。沒有 無(wú)功功率，變壓器就無(wú)法變壓和輸送電能。變

應(yīng)用電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件emtp,研究投切高壓并聯(lián)電容器過(guò)程中真空斷路器的電弧電流過(guò)零判斷模型、重燃模型以及開關(guān)控制模型的構(gòu)建原理和方法,并結(jié)合廣東電網(wǎng)某220kv典型變電站的實(shí)際情況,運(yùn)用構(gòu)建的斷路器模型對(duì)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中存在的操作過(guò)電壓進(jìn)行仿真計(jì)算。結(jié)果表明,使用emtp進(jìn)行電力系統(tǒng)相關(guān)仿真計(jì)算可操作性強(qiáng),有助于準(zhǔn)確直觀了解過(guò)渡過(guò)程。斷路器斷開時(shí)將引起電容器組所在支路電磁振蕩而產(chǎn)生操作過(guò)電壓,給電容器組的絕緣帶來(lái)威脅,有可能直接造成電容器的損壞,影響電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 并聯(lián)電容器裝置的 電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn) cecss33-91 主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院 河北省電力工業(yè)局 批準(zhǔn)單位：中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 批準(zhǔn)日期：1991年12月27日 第一章總則 第1.0.1條并聯(lián)電容器裝置（包括斷路器、并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器及其配套 設(shè)備等三相組合體，以下簡(jiǎn)稱裝置）的選擇必須執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng) 合理選擇其電壓和容量，保證電壓質(zhì)量和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 第1.0.2條本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中y型接線裝置，其額定電壓為6～ 63kv和額定容量為0.3～60mvar新建或擴(kuò)建的工程設(shè)計(jì)。 第1.0.3條裝置的電壓、容量的選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó) 家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 第二章電壓 第2.0.1條裝置的額定電壓應(yīng)為裝置接入電網(wǎng)的額定電壓。 第2.0.2條裝

隨著電網(wǎng)中的電能質(zhì)量越來(lái)越被人們重視，配電變壓器低壓側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而無(wú)功功率補(bǔ)償裝置主要采用控制器來(lái)控制投切并聯(lián)電容器組，從而達(dá)到補(bǔ)償效果。我國(guó)的電網(wǎng)電壓波動(dòng)比較大，在某些電網(wǎng)中，電網(wǎng)的運(yùn)行電壓與標(biāo)稱電壓相差甚大，

并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn)cecss33:91 1 并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn) cecss33∶91 主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院、河北省電力工業(yè)局 批準(zhǔn)單位：中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 批準(zhǔn)日期：1991年12月27日 第一章總則 第1.0.1條并聯(lián)電容器裝置（包括斷路器、并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器及其配套設(shè)備等三相 組合體，以下簡(jiǎn)稱裝置）的選擇必須執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)合理選擇其電壓和容量， 保證電壓質(zhì)量和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 第1.0.2條本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中y型接線裝置，其額定電壓為6～63kv和額 定容量為0.3～60mvar新建或擴(kuò)建的工程設(shè)計(jì)。 第1.0.3條裝置的電壓、容量的選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 第二章電壓 第2.0.1條裝置的額定電壓應(yīng)為裝置

并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn)cecss33:91 1 并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn) cecss33∶91 主編單位：能源部西南電力設(shè)計(jì)院、河北省電力工業(yè)局 批準(zhǔn)單位：中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 批準(zhǔn)日期：1991年12月27日 第一章總則 第1.0.1條并聯(lián)電容器裝置（包括斷路器、并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器及其配套設(shè)備等三相 組合體，以下簡(jiǎn)稱裝置）的選擇必須執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)合理選擇其電壓和容量， 保證電壓質(zhì)量和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 第1.0.2條本標(biāo)準(zhǔn)適用于變電所和配電所中y型接線裝置，其額定電壓為6～63kv和額 定容量為0.3～60mvar新建或擴(kuò)建的工程設(shè)計(jì)。 第1.0.3條裝置的電壓、容量的選擇，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 第二章電壓 第2.0.1條裝置的

bsmj型自愈式低電壓并聯(lián)電容器 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：gb12747—91；iec831—1988 我公司采用全套國(guó)外（意大利、日本等國(guó)）先進(jìn)的生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備以及獨(dú)特的工藝技術(shù)，使用優(yōu)質(zhì)的 聚丙烯鋅、鋁復(fù)合邊緣加厚金屬化薄膜作介質(zhì)生產(chǎn)的bsmj型自愈式低電壓并聯(lián)電容器，具有優(yōu)良的自愈 性能、耐涌流、耐過(guò)壓的特點(diǎn)。廣泛地應(yīng)用于低電壓電力網(wǎng)絡(luò)，以提高功率因數(shù)，減少無(wú)功損耗改善電壓 質(zhì)量，主要應(yīng)用于集中補(bǔ)償電容柜中，能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)波動(dòng)大的外部環(huán)境。該產(chǎn)品嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) gb12747—91和iec831—1988進(jìn)行生產(chǎn)。 一、特征用途： 1.該產(chǎn)品運(yùn)行中的過(guò)電壓造成介質(zhì)的局部擊穿能夠迅速自愈，恢復(fù)正常工作，電容量損失小，可靠性 高，使壽命大為提高。內(nèi)置自放電電阻和過(guò)壓保險(xiǎn)裝置，當(dāng)電容器脫離電網(wǎng)后能自動(dòng)在段時(shí)間內(nèi)釋放剩余 電壓，當(dāng)電容器出現(xiàn)故障時(shí)，過(guò)壓保險(xiǎn)裝置將會(huì)斷開電源，防止殼體爆裂，杜

提出了高壓并聯(lián)電容器極間絕緣可靠性數(shù)學(xué)分析模型,通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬得出影響高壓并聯(lián)電容器極間絕緣可靠性的諸多因素,并提出了提高電容器極間絕緣水平的措施。

為了獲得特高壓用并聯(lián)電容器在運(yùn)行工況下的溫度場(chǎng)分布,文中在ansysworkbench15.0環(huán)境下采用流—固—熱耦合場(chǎng)建立了特高壓工程用并聯(lián)電容器在側(cè)臥情況下的三維溫度場(chǎng)計(jì)算模型,在fluent15.0中采用有限體積法計(jì)算了該模型,獲得了電容器外殼和心子的整體和各面的溫度分布云圖并進(jìn)行了系統(tǒng)地比較和分析。結(jié)果表明:從總的趨勢(shì)來(lái)看,電容器頂面溫度高于底面和側(cè)面溫度,電容器外殼最熱點(diǎn)位于在電容器頂面上。心子側(cè)面溫度高于頂面和底面,圓弧處溫度低于元件其他部分。電容器內(nèi)部最高溫度近似在靠近中軸線和尾部的某處。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可為電容器運(yùn)行提供參考也為后續(xù)高壓并聯(lián)電容器內(nèi)部最熱點(diǎn)溫度的估算提供了潛在方法。

在變電站中,由于負(fù)荷化,電容器成為投切最頻繁的電氣設(shè)備,由于產(chǎn)品制造原因或設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)不當(dāng)造成嚴(yán)重的并聯(lián)電容器損壞事故,會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)巨大損失,因此對(duì)高壓并聯(lián)電容器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)極其重要。本文主要針對(duì)高壓并聯(lián)電容器試驗(yàn)進(jìn)行了分析,并提出了相關(guān)問題與注意事項(xiàng)。