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串联谐振之无功补偿柜电容爆炸分析
2021-09-09

串联谐振作为一种电力元件被用在很多的设备和电路当中。今天小编就为大家介绍一下串联谐振应用中的无功补偿柜电容爆炸的原因和补救措施。希望对大家有所帮助。


一、可能造成爆炸的原因


1.环境温度高


案例中,无功功率补偿屏安装于400V开关室内,室内共有8台开关柜而面积仅30平方米。其对面是SZ7-800kVA 35kV/0.4变压器室,整体通风条件差,炎热的夏天开关室内温度高达48℃以上。由此可见环境温度过高是引起电容爆炸的原因之一。补偿屏应移至单一通风控制室,并应在电容器外壳上贴示温片,值班人员可以从显示的温度来间接地监视电容介质温度。


串联谐振


2.谐波电流的存在


该电力系统中,采用了大功率可控硅整流器作为回转窑的直流电源与补偿屏并联运行。由于接入电网运行的可控硅装置,客观上起到了一个高次谐波发生器的作用,会引起电路电压及电流的波形畸变。谐波电流的存在常使电容器发生异常的响声,严重时引起电容器膨胀,这也是引起电容器爆炸的一个原因。发生这种情况的主要原因是:(1)高次谐波电流叠加于基波电流,使电容器总电流增大,(2)某一高次谐波在系统感抗和电容器容抗之间引起并联谐振,使流入电容器的电流成倍增长,(3)电容器内部对某一高次谐波发生局部串联谐振,从而引起过负荷。


二、处理措施


为了防止这些情况发生,可以在补偿电容器组的每相内串接一个空心电抗器来限制电流。使电容电路的合成电抗对于高次谐波而言,变为感性电抗。在高次谐波中,3次谐波因变压器的△连接而被短路,因此这是针对5次以上谐波的措施。若选择串联电抗器的电抗使5次谐波谐振时,则5次谐波被短路,对5次谐波以上的高次谐波,因电容回路变为电感性,所以波形被改善,从而根本上消除了产生谐振的可能。防串联谐振空心电抗器的电抗可以通过计算得出:即XL>4%XC式中:L——串联电抗器的电感,H;C——补偿电容器的容量,F;XL——串联电抗器的感抗,Ω;XC——补偿电容器的容抗,Ω。


由此可知,含串联谐振的电抗器电抗约为容抗的4%以上即可。因考虑到系统频率偏低,出现事故时电容器容量减少,实际上选用感抗为5%~6%XC。这样就能保证设备的安全运行了。


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