電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行與電容器保護定值探討

陳曉忱 國網(wǎng)安徽省電力有限公司淮南市潘集區(qū)供電公司

就我當前的發(fā)展趨勢和科技進步速度而言，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能夠一定程度的確保人們生產(chǎn)生活的秩序性，因此電力系統(tǒng)的正常運行對于現(xiàn)實社會的發(fā)展具有一定的積極意義。變壓器作為供電系統(tǒng)的重要部分，其穩(wěn)定工作是供電系統(tǒng)穩(wěn)定供電的基礎。對于變壓器而言，如果無功功率做得較多，對于電力系統(tǒng)的供電系統(tǒng)損耗較多。而對于多級電力網(wǎng)絡而言，如果變壓器滿載運行，功率損耗也較大，對于整個電力系統(tǒng)的運行人員也有一定的經(jīng)濟損失。因此常采用并聯(lián)電容器的方式來實現(xiàn)無功功率的補償，在實際的供電過程中，電容器的保護定值和動作時間選取對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

1.低壓保護

電容器低壓保護主要是指在電容器失壓后產(chǎn)生的回流電路影響系統(tǒng)的正常運行，再進行重新閉閘或者恢復供電時，對電容器造成的損害的一種保護裝置。當供電系統(tǒng)一旦發(fā)生短路和斷裂現(xiàn)象時，電容器的保護裝置就會自動開啟，實現(xiàn)開關(guān)的跳閘。對于電容器而言，很難完成其整體的自身放電，因此電容器組并沒有因為低電壓的及時切除而保護電容器，就導致在出現(xiàn)短路時很容易產(chǎn)生過高的電壓或極端放電現(xiàn)象，這對于電容器組的正常運行具有嚴重的威脅。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，一旦重新合閘成功或者當電流重新進入到電容器中參加工作去，變壓器的荷載不變，可能會導致出變壓器的串聯(lián)諧振，最終影響到電容器，甚至破壞電容器的內(nèi)部構(gòu)造。因此在實際的運營過程中，一定要保證低電壓保護，并且保證電容器所經(jīng)母線在出現(xiàn)故障時能夠及時切斷，并且最大限度得保證其復位功能的有效性。因此在供電網(wǎng)絡設計師考慮電容器所能承受電壓，按0.2到0.5倍額定電壓進行增加，在事故發(fā)生時，能夠最大限度的保證電容器的系統(tǒng)安全，并且為其正常運行提供必要的保障。

2.過壓保護

當電容器在正常工作時，如果出現(xiàn)特殊情況導致了電路的瞬間停止運作，對于電容器而言，會出現(xiàn)大量電路的回流，一定程度上產(chǎn)生了阻尼現(xiàn)象，這對于電容器的危害是十分巨大的。若電網(wǎng)的電壓過高，則會加速電容器的老化速度，并且對于電容器內(nèi)部的構(gòu)造穩(wěn)定性也有一定的影響，嚴重情況會產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，是對于長期處于戶外的變電器而言，極容易發(fā)生火災等其他災害，導致電容器內(nèi)部溫度上升，對于電容器的內(nèi)部功率損耗也有一定的影響。

3.過電保護

根據(jù)當前的供電系統(tǒng)要求，在高壓電并聯(lián)電容器技術(shù)要求下，選用的額定電流為實際電流的1.3倍。在這樣的運行狀態(tài)，也能最大限度的保證電容值的最大偏差，對于保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供應有一定的意義。根據(jù)某些經(jīng)驗，在特殊的負電荷中，增加電流的容量，能夠?qū)崿F(xiàn)合諧波污染的消除。若額定電流取1.5倍實際電流，那么可能會引起較大的和諧波，對于電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有一定的危險，甚至會產(chǎn)生過流保護動作的發(fā)生。若實際電流選擇額定電流的兩倍，則可能導致電容長期處于過載工作下，這種情況下對于電容器的老化和壽命使用上來說都有較大影響，不利于供電系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時在一定條件下，無功補償電容組系統(tǒng)參數(shù)的選取也應進行，具體情況具體分析，最大限度的保證電路的電流或電壓穩(wěn)定，同時要考慮諧波系數(shù)的參考值的選取。

4.電容器不平衡保護

當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，不平衡保護系統(tǒng)能夠最大限度的保障電容器能夠及時的從供電系統(tǒng)中側(cè)安全撤離，并且最大限度保障了電容器組的安全與穩(wěn)定，對于供電系統(tǒng)減少損失具有十分重要的意義。不平衡電壓的保護裝置的設置原則上要按照，既可以躲過電容器工作的正常范圍，并且保證在電容器脫離供電系統(tǒng)后，不會產(chǎn)生擊穿電壓的現(xiàn)象，對故障排除以及單個電容器的承受壓力也要兼顧。

并聯(lián)電容器裝置中大多采用的電容器內(nèi)部故障保護以不平衡保護方式為主，通過不平衡保護方式能夠簡化運算過程，并且實現(xiàn)電壓額定值的調(diào)整，最大限度的保證了電容器的安全。

5.小結(jié)

為了最大限度的保障電容器出現(xiàn)內(nèi)部故障時，減少供電系統(tǒng)的損失，進行相應的保護措施就顯得十分重要了。根據(jù)相關(guān)資料，并且按照當前經(jīng)驗綜合考慮，集合式電容器的不平衡電壓選取，應進行更為科學的討論，連接方式的不同也容易造成不平衡電壓電頻的差異性，在未來的研究領(lǐng)域和應用市場都有較廣泛的發(fā)揮空間。