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部構造。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，并且對于電容器內部的構造穩(wěn)定性也有一定的影響，嚴重情況會產生局部放電現(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，導致電容器內部溫度上升，對于電容器的內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，能夠實現(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，對于電容器的內部結構穩(wěn)定性有一定的危險，甚至會產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)電壓額定值的調整，最大限度的保證了電容器的安全。

5.小結

為了最大限度的保障電容器出現(xiàn)內部故障時，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，在未來的研究領域和應用市場都有較廣泛的發(fā)揮空間。