[實用新型]雙重過電壓保護的并聯電容器裝置

有效

• 申請號: 200820300683.2
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN201199632Y
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 龍玉保;馬維勇;秦華忠;李東浩;梁琮;梁晨;黃強松;葉柯含;廖斌;趙彥軍
• 申請（專利權）人: 桂林電力電容器有限責任公司
• 主分類號: H02H7/16
• 分類號: H02H7/16;H02H3/20;H02J3/18
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司
• 代理人: 歐陽波

(一)技術領域

本實用新型涉及電力輸變電系統容性功率補償的并聯電容裝置，具體為一種雙重過電壓保護的并聯電容器裝置。

(二)背景技術

GB/T311.2-2002《高壓輸變電設備的絕緣配合使用導則》指出：切斷容性電流(切除空載線路、電纜或電容器組)時引起斷路器的重擊穿可產生特別危險的過電壓，必須使用無重擊穿的斷路器；投切無功負荷時，某些類型的中壓斷路器會產生多次暫態電流分斷，如不采取適當保護措施可產生高達6.0p.u.的過電壓。

在GB50227-1995《并聯電容器裝置設計規范》中，提出了以下方面將產生操作過電壓：

合閘過電壓。主要為非同期合閘過電壓、合閘時觸頭彈跳過電壓。

分閘時電源側有單相接地故障或無單相接地故障的單相重擊穿過電壓。

分閘時兩相重擊穿過電壓。

斷路器操作一次產生的多次重擊穿過電壓。

其它與操作電容器組有關的過電壓。

3～66kV為不接地系統，接于此系統中的電容器組的中性點均未接地。因此，電容器組投切斷路器由于同期、彈跳、滅弧等性能的變化出現的重擊穿，電容器組的電源側(高壓端)對地可能出現超過設備對地絕緣水平的過電壓。當開斷電容器組時短路器發生兩相重擊穿，則電容器極間過電壓可達2.87倍及以上，超過了電容器的相應絕緣水平。

電容器組投切時會產生過電壓是無法避免的，為了降低過電壓幅值，保護回路設備的安全，故裝設抑制操作過電壓的避雷器，這是電容器組限制操作過電壓的主要手段。加裝避雷器，通常選用電容器組專用的無間隙氧化鋅避雷器。由于無間隙金屬氧化物避雷器性能優良，這種避雷器在國內外各級電壓的過電壓保護中獲得了廣泛的應用。

但是傳統的相對地避雷器不能保護電容器的極間絕緣，而且，由于多種因素影響，相對地避雷器在運行中多次發生事故。特別是對電容器的極間過電壓沒有成熟的保護措施，目前難以設置電容器的極間過電壓保護。

總之，電容器的操作過電壓保護是目前迫切需要解決問題。

(三)實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種雙重過電壓保護的并聯電容器裝置，在電容器極-地間接入避雷器，同時在電容器組串聯的電抗器上并聯過電壓阻尼裝置，對電容器裝置形成有效的雙重操作過電壓保護。

本實用新型設計的雙重過電壓保護的并聯電容器裝置包括電容器組及與之串聯的電抗器，電抗器或電容器組的一端接有避雷器，避雷器的另一端接地；其不同之處在于，所述電抗器進出線兩端還并聯有過電壓阻尼裝置，過電壓阻尼裝置主要由電阻器和間隙串聯而成。

當電抗器接在電容器組的電源側，所述避雷器的一端接在電抗器的任一端，當電抗器接在電容器組靠中性點側，所述避雷器的一端接在電容器組的電源側。

避雷器可以對電容器裝置設備對地絕緣形成有效的過電壓保護。

當接通或切除上述電容器組時，作用在上述電抗器上的過電壓可使其并聯的過電壓阻尼裝置的間隙擊穿放電，將與間隙串聯的電阻器接入回路，該電阻器消耗電磁振蕩能量。在間隙擊穿放電的過渡過程中，該過電壓阻尼裝置構成的回路抑制電容器組的過電壓和過電流。在過渡過程結束時，串聯電抗器恢復穩態電壓，間隙可靠滅弧，將電阻器從回路中斷開，避免不必要的損耗。

過電壓阻尼裝置可以抑制操作過電壓幅值，降低操作波陡度，并且可縮短操作波過程。

過電壓阻尼裝置能有效對并聯電容器裝置回路中的斷路器、電抗器、電容器、放電線圈等主要設備形成極間絕緣保護。

過電壓阻尼裝置的回路中和/或避雷器的接地端還可串聯放電計數器，以監測斷路器是否重燃，及時發現并將頻繁重燃的斷路器及時退出運行，以免發生惡性事故。

本過電壓阻尼裝置與電抗器的距離為125～1800mm，以保證二者的絕緣。

本實用新型雙重過電壓保護的并聯電容器裝置的優點為：1、對并聯電容器裝置有效保護，設備操作過電壓明顯的降低；測試結果說明加裝電壓阻尼裝置后，電抗器首端最大過電壓倍數、電抗器與電容器組間最大過電壓倍數、電抗器極間最大過電壓倍數、電容器極組間最大過電壓倍數及最大合閘涌流倍數均顯著降低；2、過電壓阻尼裝置運行可靠，其無油，無運動部件、無磨損，無源、無損耗，非導磁、無環流結構設計，其間隙不受環境、氣候影響，熱容量大、耐候性好，瞬時工作、自動分合，有效起到降低過電壓的保護作用。

(四)附圖說明

圖1為本雙重過電壓保護的并聯電容器裝置實施例1結構示意圖；

圖2為本雙重過電壓保護的并聯電容器裝置實施例1另一種結構示意圖；

圖3為本雙重過電壓保護的并聯電容器裝置實施例2結構示意圖。