隨著電網容量的迅速增大和對電能質量要求的不斷提到,電容器組的頻繁投切操作帶來的副產品:過電壓(Over Voltage),它會危及系統上的設備運行安全。一是損壞并聯電容器組設備,損壞電容器組的對地絕緣或發生極間擊穿;二是對遠端變電所的設備絕緣造成危害,嚴重時造成事故,帶來重大經濟損失,所以有時會發生一個正在運行的電氣設備發生電氣擊穿,而自身沒有相關的操作,有些就是同一個電氣系統上有其他無功設備操作造成的。
1.電容器的電氣特性是兩端的電壓無法突變,也就是說一組不帶電的電容器組接入電氣系統時,它兩端的電壓必須從“零”開始逐漸上升到系統電壓,如果這時接入點遠離電壓波形的“零點”,就會嚴重的造成波形畸變,從而產生過電壓(如左圖所示);反過來說,如果能讓電容器組盡可能的在接近“零點”時接入系統,那么對系統波形的擾動就會大大降低,從而避免產生過大的過電壓。
2. 合閘彈跳過電壓機理:普通的斷路器(Circuit-Breaker)主要是為切斷系統短路時產生的短路電流設計的,一般都是彈簧操做機構,動作力量大,從而才能對抗短路時較大的電磁力,但這會造成合閘時觸頭間碰撞而產生多個周期的彈跳,可以想象成一個球體墜落地面而逐漸靜止的畫面。
3. 分閘重燃過電壓機理:這是由于切除電容器組時因為斷路器的觸頭間重擊穿而引起的:當開關分斷電流熄滅后,電容器組上的殘存電荷在短時間內無法釋放,如果觸頭間隙絕緣恢復的速度低于恢復電壓增長的速度,一旦其電氣恢復強度不能承受加于其上的暫態恢復電壓,將發生重擊穿,引起電磁振蕩,產生重燃過電壓。
1.對于無功設備接入時機的選擇: 我國的三相交流電系統是50Hz系統,ABC三相可以看作是三根輻條的自行車輪子在旋轉,旋轉一圈是20ms;三相角差是120度,換算到時間是6.67ms;
2.解決合閘彈跳過電壓:減輕合閘行程及合閘力能夠大大降低合閘彈跳幅值及時間;
3.解決分閘重燃過電壓:需要對開關設備的觸頭材料、真空潔凈度等作特別設計;
國內首套系統已經在吉林省掛網運行,并完成了由國家電網吉林市電力有限公司組織的科技成果鑒定,達到了國內領先水平;