并聯電容器組的接線方式

文章摘要：電容器的接線通常分為三角形和星形兩種方式。此外，還有雙三角形和雙星形之分。 三角形接線的電容器直接承受線間電壓，任何一臺電容器因故障被擊穿時，就形成兩相短路，故障電流很大，如果故障不能迅速切除，故障電流和電弧將使絕緣介質分解產生氣體，使油箱

電容器的接線通常分為三角形和星形兩種方式。此外，還有雙三角形和雙星形之分。  
三角形接線的電容器直接承受線間電壓，任何一臺電容器因故障被擊穿時，就形成兩相短路，故障電流很大，如果故障不能迅速切除，故障電流和電弧將使絕緣介質分解產生氣體，使油箱爆炸，并波及鄰近的電容器。因此這種接線已經很少在10kV系統中使用，只是在380V配電系統中有少量使用。  
在高壓電力網中，星形接線的電容器組目前在國內外得到廣泛應用。星形接線電容器的極間電壓是電網的相電壓，絕緣承受的電壓較低，電容器的制造設計可以選擇較低的工作場強。當電容器組中有一臺電容器因故障擊穿短路時，由于其余兩健全相的阻抗限制，故障電流將減小到一定范圍，并使故障影響減輕。  
星形接線的電容器組結構比較簡單、清晰，建設費用經濟，當應用到更高電壓等級時，這種接線更為有利。  
星形接線的最大優點是可以選擇多種保護方式。少數電容器故障擊穿短路后，單臺的保護熔絲可以將故障電容器迅速切除，不致造成電容器爆炸。  
由于上述優點，各電壓等級的高壓電容器組現已普遍采用星形接線。  
高壓電力系統的電容器組除廣泛采用星形接線外，雙星形接線也在國內外得到廣泛應用。所謂雙星形接線，是將電容器平均分為兩個電容相等或相近的星形接線電容器組，并聯到電網母線，兩組電容器的中性點之間經過一臺低變比的電流互感器連接起來。  
這種接線可以利用其中性點連接的電流保護裝置，當電容器故障擊穿切除后，會產生不平衡電流，使保護裝置動作將電源斷開，這種保護方式簡單有效，不受系統電壓不平衡或接地故障的影響。  
大容量的電容器組，如單臺容量較小，每相并聯臺數較多者可以選擇雙星形接線。如電壓等級較高，每相串聯段數較多，為簡化結構布局，宜采用單星形接線。  
電容器一次側接有串聯電抗器和并聯放電線圈。放電線圈的作用是將斷開電源后的電容器上的電荷迅速、可靠地釋放掉。由于電容器組需要經常進行投入、切除操作，其間隔可能很短，電容器組斷開電源后，其電極間儲存有大量電荷，不能自行很快消失，在短時間內，其極間有很高的直流電壓，待再次合閘送電時，造成電壓疊加，將會產生很高的過電壓，危及電容器和系統的安全運行。因此，必須安裝放電線圈，將它和電容器并聯，形成感容并聯諧振電路，使電能在諧振中消耗掉。放電線圈應能在電容器斷開電源5s內將電容器端電壓下降到50V。  
對串聯電抗器的作用，我們做一下重點介紹：  
三角形接線的電容器直接承受線間電壓，任何一臺電容器因故障被擊穿時，就形成兩相短路，故障電流很大，如果故障不能迅速切除，故障電流和電弧將使絕緣介質分解產生氣體，使油箱爆炸，并波及鄰近的電容器。因此這種接線已經很少在10kV系統中使用，只是在380V配電系統中有少量使用。  
在高壓電力網中，星形接線的電容器組目前在國內外得到廣泛應用。星形接線電容器的極間電壓是電網的相電壓，絕緣承受的電壓較低，電容器的制造設計可以選擇較低的工作場強。當電容器組中有一臺電容器因故障擊穿短路時，由于其余兩健全相的阻抗限制，故障電流將減小到一定范圍，并使故障影響減輕。  
星形接線的電容器組結構比較簡單、清晰，建設費用經濟，當應用到更高電壓等級時，這種接線更為有利。  
星形接線的最大優點是可以選擇多種保護方式。少數電容器故障擊穿短路后，單臺的保護熔絲可以將故障電容器迅速切除，不致造成電容器爆炸。  
由于上述優點，各電壓等級的高壓電容器組現已普遍采用星形接線。  
高壓電力系統的電容器組除廣泛采用星形接線外，雙星形接線也在國內外得到廣泛應用。所謂雙星形接線，是將電容器平均分為兩個電容相等或相近的星形接線電容器組，并聯到電網母線，兩組電容器的中性點之間經過一臺低變比的電流互感器連接起來。  
這種接線可以利用其中性點連接的電流保護裝置，當電容器故障擊穿切除后，會產生不平衡電流，使保護裝置動作將電源斷開，這種保護方式簡單有效，不受系統電壓不平衡或接地故障的影響。  
大容量的電容器組，如單臺容量較小，每相并聯臺數較多者可以選擇雙星形接線。如電壓等級較高，每相串聯段數較多，為簡化結構布局，宜采用單星形接線。  
電容器一次側接有串聯電抗器和并聯放電線圈。放電線圈的作用是將斷開電源后的電容器上的電荷迅速、可靠地釋放掉。由于電容器組需要經常進行投入、切除操作，其間隔可能很短，電容器組斷開電源后，其電極間儲存有大量電荷，不能自行很快消失，在短時間內，其極間有很高的直流電壓，待再次合閘送電時，造成電壓疊加，將會產生很高的過電壓，危及電容器和系統的安全運行。因此，必須安裝放電線圈，將它和電容器并聯，形成感容并聯諧振電路，使電能在諧振中消耗掉。放電線圈應能在電容器斷開電源5s內將電容器端電壓下降到50V。  
對串聯電抗器的作用，我們做一下重點介紹：  
當電容器回路呈電容性時，由于電容器的“補償”作用，電容器回路在諧波電壓作用下，將產生的諧波電流流入系統，這時將使系統諧波電流擴大，并使母線電壓波形發生畸變。  
也就是說，僅當電容器回路對諧波呈電感性時，才不會發生對系統的諧波放大。  
當變電站母線上既有串大電抗的電容器組又有串小電抗的電容器組時，電容器組回路各元件對諧波的阻抗如表1：  
 
 
 
由表1可見，串12%電抗的電容器回路對3次和5次諧波均呈電感性。  
而串6%電抗器的電容器回路對5次諧波呈電感性，而對3次諧波卻呈電容性。  
也就是說，串6%電抗的電容器組會在抑制5次諧波的同時，放大3次諧波，如果此時系統恰有較大的3次諧波分量，諧波電流就會造成電容器組過電流，使電容器過熱、振動和發出異音，嚴重時將造成熔斷器熔斷甚至燒損電容器。如果該容性回路與系統感抗出現不利組合，還會引發諧振。造成嚴重后果。  
回避上述隱患的辦法是：在電容器組投停順序上作出規定，當母線具有2組以上電容器組時，電容器組的投停順序應按所串電抗器百分電抗大小匹配進行。即：電抗值大的先投，回避對可能存在的3次諧波的放大效應，使3次、5次諧波均受到抑制后，再投入串小電抗電容器組，停用時相反。在并聯電容器組操作規定和并聯電容器組保護及VQC裝置的整定時，均應遵守這一原則。


無功補償并聯電容器的保護方式:6.1保護熔絲 現代電容器組的每臺電容器上都裝有單獨的熔絲保護，這種熔絲結構簡單，安裝方便，只要配合得當，就能夠迅速將故障電容器切除，避免電容器的油箱發生爆炸，使附近的電容器免遭波及損壞。此外，保護熔絲還有明顯的標志，動作以后很容易發現，運行人

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