在电力系统分析中,通常将串联电容器作为回路中具有固定容抗的无源元件处理。实际上,串联电容器是由很多单个电容器单元通过串并联组成的具有一定的容抗和载流能力的电容器组。受现代工艺所限,制造一个能在很长时间内承受最大预期故障电流的串联电容器组是不可行的,所以在极端条件下必须将电容器单元的电流旁路。电容器单元旁路后,当又流过正常电流时,必须重建容性电流路径,这个过程通常称为“再接入”。线路串联电容器组在设计上具有保护特性,使电容器组能自我保护,这是利用电容器组旁路来实现的。串联电容器组的一般布局如图4-1所示[2]。
串联电容器组必须配备旁路保护系统,其应该具备的保护功能有:过电压保护、按计划将串联电容器投入或退出运行、单相/三相旁路和再接入、限制和阻尼高幅值的高频放电电流。一个电容器段的旁路保护系统如图4-2所示。
图4-1 串联电容器组的一般布局
1—电容器单元 2—电容器段过电压保护器 3—旁路隔离开关 4—串联隔离开关
图4-2 一个电容器段的限压器
CS—电容器段 BV—旁路限压器 DD—阻尼装置 FG—强制触发间隙 QF—旁路断路器
如图4-1所示的串联电容器组由多个组件构成,通过串并联形式构成串联补偿本体,由两端的串联隔离开关接入待补偿的输电线路。串联电容器组各个组件的功能如表4-1所示。
串联电容器组按照待补偿系统的要求进行参数设计,有一系列参数是决定性的,其中最重要的参数如下:
表4-1 串联电容器组组件功能(www.xing528.com)
1)串联电容器组额定电抗。
2)串联电容器组额定电流。
3)串联电容器组过电流要求。
4)单相和三相串联电容器组再接入要求。
5)串联电容器组保护水平。
6)限压器通流能力要求。
7)串联电容器组绝缘强度要求。
8)所需组件/投切级数。
串联电容器组的这些参数决定了串联补偿后系统的运行特性。
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