并联电容器及其成套装置

内容简介

电力系统内大多数场合电感性设备较多，功率因数偏低，线路损耗大。为了克服这类缺点，确保电网的经济运行，在其各个电压等级的变电站与高压直供大负荷企业中，对其主要负荷侧（10kV或35kV）加装并联电容器及其成套装置，是一个经济有效的措施。《并联电容器及其成套装置》作者结合多年工作经验，编著了《并联电容器及其成套装置》。

《并联电容器及其成套装置》共十二章，内容包括并联电容器、并联电容器补偿装置、断路器、串联电抗器、放电线圈、氧化锌避雷器、熔断器、电流互感器、继电保护设备、投切设备、并补装置的运行维护、低压并补装置。

《并联电容器及其成套装置》可供电力系统从事并联电容器及其成套装置设计、安装和运行管理人员参考使用。

并联电容器会对谐波放大,放大的谐波可能对电气设备造成损害。

1 谐振

当谐波与并联电容器在低压电网中并存时，最怕的就是引发串联谐振与并联谐振。

1.1 串联谐振

若谐波来自电源系统，则变压器的电抗和低压并联电容器的电容在一定的参数下配合，就能引发串联谐振，文献[1]有数字实例，一台Uk为6%的1000kVA变压器，在低压母线上接有160kVar的并联电容器，结果引发了11次谐波的谐振，使电容器中的11次谐波电流达175A，电容器中的基波电流只有233A，总有效电流Iceff为313A，过载1.35倍，已超过允许值1.30倍。负载母线上11次谐波电压畸变系数达6.9%，也已超过允许值，而低压电源(含变压器阻抗ZT在内)母线上的畸变率只有1.5%。

1.2 并联谐振

若谐波源来自低压侧的非线性负荷，例如变频器，则变压器的电抗(加上电源系统的少量电抗)和低压侧的电容可构成并联谐振，文献[1]也有数字实例，低压侧接有300kvA的驱动装置，其它如变压器和电容器参数同，1.1节串联谐振中的实例，结果引发11次谐波的并联谐振，使电容器中11次谐波电流达到212A，已大于电容器中基波的90%，总有效电流达334A，过载1.45倍，也超过允许值1.30倍，其实负载的11次谐波电流才39A，又11次谐波电压的畸变率已达8.3%，大大超过允许值。

2 避免谐振的措施

措施之一为改变网络元件的电抗电容量值，然而，它的可能性不大，特别当电容器组是自动控制的场合，将有许多谐振条件都要考虑。同时要注意，即使系统参数只是接近谐振频率也能使电容器组过电流和电压畸变率超过标准。

最常用的方法是与电容器串联一个电抗器，调谐的谐振频率低于网络中产生的最低次谐波的频率，这样，无论是串联谐振还是并联谐振就不会发生。

现代的工业和建筑物电网中完全没有谐波电压和电流是不可能的，那么是否凡并联电容器都要串电抗器呢？那也不一定，如果需要串，电抗值取多少呢？下面着重讨论1000V以下低压电网情况。

2.1 并联电容器组(不串电抗器)

当不存在谐振条件即电网的电抗值和并联电容器的电容值所构成的谐振频率比较高而负载产生的谐波电流和母线的谐波电压又很低时，此时，不需要考虑降低谐波值，但是IEC标准[1]并未给出划分界线的具体数据。笔者认为，谐波次数≥17就可以不考虑，即谐振频率≥17次谐波。

15次谐波是3的整数倍，一般只存在于单相220V的设备中，这样只考虑到了13次就可以了。什么场合一定要串联电抗，GB[3]对此问题没有提及，厂家[4]在样本中规定的条件为GN/SN<15%，GN为产生谐波设备的功率。SN为变压器视在功率。笔者认为产生谐波的设备类型有几种，发射谐波电流的大小也不同，还与一些外部条件的变动有关。因此，规定 GN/SN<15%似乎并不明确说明什么问题，还不如IEC标准[1]的条件，至少概念上是明确的。

2.2 失谐滤波器(detuned filter)

失谐滤波器是一种滤波器，它的调谐频率比有相当大(considerable)，电压(电流)副值的最低次谐波频率还要小过10%多。

低压接地成套装置是低压系统中接地用电阻成套装置。为了提高低压用电系统供电质量，减少因发生接地故障时引起的设备断电，发电厂的主厂房内低压用电系统应该采用高阻接地，这样不仅避免了单相接地时不必立即跳闸，而且当采用熔断器作为保护电器从而减少用电设备运行时烧毁的机率。

ENR－DR低压接地成套装置

发布者：伊诺尔电气－郭

ENR-DR低压接地成套装置主要用于低压柴油发电机组、火力发电厂、煤炭生产企业、启动及制动功率等电阻设备。

低压接地成套装置技术指标

ENR-DR低压接地成套装置是低压系统中接地用电阻成套装置。为了提高低压用电系统供电质量，减少因发生接地故障时引起的设备断电，发电厂的主厂房内低压用电系统应该采用高阻接地，这样不仅避免了单相接地时不必立即跳闸，而且当采用熔断器作为保护电器从而减少用电设备运行时烧毁的机率。

以前低压系统主要采用直接接地方式或不接地方式。当发生单相接地故障时，直接接地系统的中性点电压保持不变，但是系统中性点电流过大，容易使绝缘击穿，烧毁中性点系统。如果系统采用不接地方式时，产生的过电压是额定电压的N倍，由于弧光和铁磁谐振过电压使非故障相的相电压升高数倍，这对用电设备的绝缘和热稳定都构成威胁。

我国的《煤矿用电安全规程》明确规定：中性点直接接地的变压器及发电机不允许直接向井下供电。也就是说，煤矿井下电网的中性点不允许直接接地。原来主要用消弧线圈方式接地，随着技术的跟进主要采用接地电阻方式。

当安装中性点接地电阻柜后，发生非金属性接地时，受接地点电阻的影响，流过接地点和中性点的电流有显著降低，同时非故障相电压上升也显著降低，零序电压值约为单相金属性接地的百分之三十。