防止過電壓損壞66kV電容器的解決方法

　　1、前言?

　　渾河變1#電容器組是從日本日新引進(jìn)的19kV、334kvar電容器，屬于66kV系統(tǒng)渾河變的出口電壓是69kV，因此，電容器經(jīng)常是在 4～5%過電壓下運(yùn)行。又因規(guī)程規(guī)定，系統(tǒng)電壓可以在±10%范圍內(nèi)變動(dòng)。過電壓5%時(shí)，69kV系統(tǒng)的電壓是69×1.05=72.45kV，電容器上過電壓72.45/19×2 =110.2%。這是上世紀(jì)80年代初期，66kV電容器的運(yùn)行情況。因此，電容器投入運(yùn)行沒有多久，便出現(xiàn)套管閃絡(luò)、熔絲群爆。進(jìn)入90年代，除了兩相熔絲群爆，全部熔斷外，還有相縱差電流保護(hù)用的C二次過電壓，擊毀保護(hù)用的MOA，支持瓷瓶對(duì)架構(gòu)放電等等。這種現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在電容器額定電壓為20kV大成、繁榮、祁家和文成等變電所的66kV電容器組。損壞現(xiàn)象更為嚴(yán)重。因此，生產(chǎn)技術(shù)部提出“66kV電容器組保護(hù)方法的研究”。以EMP研究MOA防止過電壓的功能。因?yàn)樵缭?983年已在紅衛(wèi)和孤家子兩家變電所的10kV電容器組應(yīng)用了MOA，紅衛(wèi)的MOA從1983年運(yùn)行到近2000年，動(dòng)作了三次，1994年11月20日一支發(fā)生爆炸，原因是閥片老化，沒有及時(shí)更換之故。后來換上電科院的Y5WZ-16.5/45型 MOA，繼續(xù)運(yùn)行，因電容器停運(yùn)，而停止運(yùn)行。孤家子變的MOA，在1985年9月11日前動(dòng)作次，1988年，雷雨季節(jié)期間，雷擊損壞一支，停止運(yùn)行。總的來說，電容器組應(yīng)用MOA是成功的，并取得一定的經(jīng)驗(yàn)，因此，防止過電壓損壞66kV電容器的治本措施，關(guān)鍵是在MOA的接線方式和參數(shù)的計(jì)算選擇法。以下就是這方面的論述。

　　2、MOA的接線方式?

　　星形中性點(diǎn)絕緣電容器組應(yīng)用MOA的接線方式有兩種典型的方式。?

　　2.1 相對(duì)地MOA的接線，稱為接線I，如圖1。?

　　MOA的功能是：?

　　A防止雷擊過電壓；?
　　B防止操作過電壓；

　　圖1 MOA接線Ⅰ

　　2.2 MOA與電容器一段并聯(lián)，并在中性點(diǎn)對(duì)地接入一支MOA，稱為接線II，如圖

　　圖2 MOA接線Ⅱ

　　MOA的功能是：?

　　A除了接線I的功能外，尚有：B單臺(tái)電容器元件擊穿，或熔絲熔斷時(shí)，防止重燃過電壓，亦即防止故障擴(kuò)大引起的熔絲群爆和支持瓷瓶閃絡(luò)等；C防止兩相重燃過電壓。?

　　MOA的接線II得到1984年美國麥克倫—愛迪生公司McGranaghan等認(rèn)同[1]；“在電容器組相對(duì)中性點(diǎn)并接的MOA，能限制電容器端子殘留電荷的過電壓，使它低于相對(duì)地接線MOA的電壓水平，并降低斷路器的恢復(fù)電壓.從而減少多次重燃的可能性。（這個(gè)結(jié)論得到美國電力公司和西屋公司 1990年在138kV電容器組上進(jìn)行人工熔斷熔絲試驗(yàn)證實(shí)[2]）.但這種接線不能限制斷路器瞬間恢復(fù)電壓（RV）的中性點(diǎn)對(duì)地高頻分量。必要時(shí)，可以在中性點(diǎn)對(duì)地之間加入第四支MOA."MOA接線II降低相間和中性點(diǎn)的過電壓問題，已由西安交大和太原鋼鐵廠在EMP模擬證實(shí)[3]。因此說，MOA接線II是防止電容器組各種過電壓最佳的方案。

[$page]　　3、MOA參數(shù)的計(jì)算選擇法

　　目前國內(nèi)選擇MOA的參數(shù)有：最高連續(xù)運(yùn)行電壓（Umcov）、暫時(shí)過電壓（UTOV）、額定電壓（Ur）、方波通流（Irwc）.又因后者的計(jì)算必須先了解電容器組的釋放能量（Ea）。因此，需先計(jì)算電容器組的釋放能量，作為MOA的吸收能量，再計(jì)算MOA的方波通流。MOA參數(shù)的計(jì)算法繁多，這里只采用兩種.一是文獻(xiàn)[4]介紹國內(nèi)的計(jì)算法，一是了解到的國外采用的計(jì)算法。因文獻(xiàn)[4]介紹說:“國標(biāo)規(guī)定，中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的MOA在動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中，緊接著兩次大電流后，應(yīng)耐受1.3UTOV、10s。因此，根據(jù)IEC的定義，MOA的額定電壓應(yīng)為1.3UTOV。即10kV為 1.3×12.7=16.5kV。”因此，采用兩種方法同時(shí)進(jìn)行，看哪一種計(jì)算結(jié)果與中能電力科技開發(fā)公司和西瓷所的MOA樣本給出的MOA額