限制并联电容器组过电压中的一种新方法

　

摘要： 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。

关键词：并联电容器组　相位控制　控制单元　高压断路器
1　概述

　　高压断路器在电力系统中操作并联电容器组时会引起过电压。操作过电压的幅值与电力系统的参数特别是断路器特性以及关合和开断的相角有很大的关系。在不利的相位角合闸时所引起的过电压倍数会很大，甚至会危及到电力系统的稳定。
　　通常限制并联电容器组操作过电压的措施是避雷器。而避雷器在操作过电压下的频繁动作也将会大大缩短它的寿命。自20世纪70年代中期开始，国外开始研究相位控制高压断路器的技术，其设计思想是通过计算让断路器在一个固定的相位上合闸或分闸，从而使系统内的操作过电压幅值降至最低。据国际大电网会议（CIGRE）统计数据显示，截至1993年，相位控制高压断路器大部分应用在电容器组的投入操作过程中。我国虽然对这种先进技术也进行过研究，但截至1998年尚无实际应用的例子。这与当时人们怀疑它的动作稳定性有很大关系。近年来随着电子技术的发展，国际上对这一技术更加重视［1，2］。 1998年，我国有一条输电线路的断路器采用了相位控制单元，以其来替代合闸电阻来限制线路的合闸过电压。2000年底，又有2套相位控制单元投入运行，用来限制并联电抗器的分闸过电压。到2001年底，将会有7套相位控制单元陆续投入运行，有2套相位控制单元首次在我国应用于并联电容器回路的SF6断路器上。图1是用于电容器组回路断路器的相位控制单元的例子。相位控制断路器除用于电容器、电抗器的合分闸操作外，还可用于变压器的操作以消除合闸时的励磁涌流［3］。

2　对相位控制断路器的要求

　　在不同的回路中对相位控制高压断路器的要求不同。例如在空载长线和并联电容器组的回路中，比较严重的情况是断路器的合闸操作。此时相位控制的目的是尽可能地减小回路中的电压突变，即需要尽可能地减小断路器断口上的预击穿电压。
　　相位控制高压断路器由相位控制单元和高压断路器组成。对高压断路器，为了取得准确的合闸或分闸相位，要求断路器每次操作的分散性必须很小。即要求断路器操动机构的性能很稳定。每次的分合闸时间必须相等或相差0．5ms以下。即使操作电压波动时也要满足以上要求。
　　对应用于并联电容器回路的SF6断路器，为了获得最佳的合闸性能，（即操作过电压最低，）要求断路器两相首先合闸后，经过90°相位角后最后一相再合闸。即对50Hz的电网这一时延为5ms。

学习，学习。

学习学习{:soso_e179:}