[实用新型]双重过电压保护的并联电容器装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及电力输变电系统容性功率补偿的并联电容装置，具体为一种双重过电压保护的并联电容器装置。

(二)背景技术

GB/T311.2-2002《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》指出：切断容性电流(切除空载线路、电缆或电容器组)时引起断路器的重击穿可产生特别危险的过电压，必须使用无重击穿的断路器；投切无功负荷时，某些类型的中压断路器会产生多次暂态电流分断，如不采取适当保护措施可产生高达6.0p.u.的过电压。

在GB50227-1995《并联电容器装置设计规范》中，提出了以下方面将产生操作过电压：

合闸过电压。主要为非同期合闸过电压、合闸时触头弹跳过电压。

分闸时电源侧有单相接地故障或无单相接地故障的单相重击穿过电压。

分闸时两相重击穿过电压。

断路器操作一次产生的多次重击穿过电压。

其它与操作电容器组有关的过电压。

3～66kV为不接地系统，接于此系统中的电容器组的中性点均未接地。因此，电容器组投切断路器由于同期、弹跳、灭弧等性能的变化出现的重击穿，电容器组的电源侧(高压端)对地可能出现超过设备对地绝缘水平的过电压。当开断电容器组时短路器发生两相重击穿，则电容器极间过电压可达2.87倍及以上，超过了电容器的相应绝缘水平。

电容器组投切时会产生过电压是无法避免的，为了降低过电压幅值，保护回路设备的安全，故装设抑制操作过电压的避雷器，这是电容器组限制操作过电压的主要手段。加装避雷器，通常选用电容器组专用的无间隙氧化锌避雷器。由于无间隙金属氧化物避雷器性能优良，这种避雷器在国内外各级电压的过电压保护中获得了广泛的应用。

但是传统的相对地避雷器不能保护电容器的极间绝缘，而且，由于多种因素影响，相对地避雷器在运行中多次发生事故。特别是对电容器的极间过电压没有成熟的保护措施，目前难以设置电容器的极间过电压保护。

总之，电容器的操作过电压保护是目前迫切需要解决问题。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种双重过电压保护的并联电容器装置，在电容器极-地间接入避雷器，同时在电容器组串联的电抗器上并联过电压阻尼装置，对电容器装置形成有效的双重操作过电压保护。

本实用新型设计的双重过电压保护的并联电容器装置包括电容器组及与之串联的电抗器，电抗器或电容器组的一端接有避雷器，避雷器的另一端接地；其不同之处在于，所述电抗器进出线两端还并联有过电压阻尼装置，过电压阻尼装置主要由电阻器和间隙串联而成。

当电抗器接在电容器组的电源侧，所述避雷器的一端接在电抗器的任一端，当电抗器接在电容器组靠中性点侧，所述避雷器的一端接在电容器组的电源侧。

避雷器可以对电容器装置设备对地绝缘形成有效的过电压保护。

当接通或切除上述电容器组时，作用在上述电抗器上的过电压可使其并联的过电压阻尼装置的间隙击穿放电，将与间隙串联的电阻器接入回路，该电阻器消耗电磁振荡能量。在间隙击穿放电的过渡过程中，该过电压阻尼装置构成的回路抑制电容器组的过电压和过电流。在过渡过程结束时，串联电抗器恢复稳态电压，间隙可靠灭弧，将电阻器从回路中断开，避免不必要的损耗。

过电压阻尼装置可以抑制操作过电压幅值，降低操作波陡度，并且可缩短操作波过程。

过电压阻尼装置能有效对并联电容器装置回路中的断路器、电抗器、电容器、放电线圈等主要设备形成极间绝缘保护。

过电压阻尼装置的回路中和/或避雷器的接地端还可串联放电计数器，以监测断路器是否重燃，及时发现并将频繁重燃的断路器及时退出运行，以免发生恶性事故。

本过电压阻尼装置与电抗器的距离为125～1800mm，以保证二者的绝缘。

本实用新型双重过电压保护的并联电容器装置的优点为：1、对并联电容器装置有效保护，设备操作过电压明显的降低；测试结果说明加装电压阻尼装置后，电抗器首端最大过电压倍数、电抗器与电容器组间最大过电压倍数、电抗器极间最大过电压倍数、电容器极组间最大过电压倍数及最大合闸涌流倍数均显著降低；2、过电压阻尼装置运行可靠，其无油，无运动部件、无磨损，无源、无损耗，非导磁、无环流结构设计，其间隙不受环境、气候影响，热容量大、耐候性好，瞬时工作、自动分合，有效起到降低过电压的保护作用。

(四)附图说明

图1为本双重过电压保护的并联电容器装置实施例1结构示意图；

图2为本双重过电压保护的并联电容器装置实施例1另一种结构示意图；

图3为本双重过电压保护的并联电容器装置实施例2结构示意图。