開口三角電壓保護電壓整定值計算

1、開口三角電壓保護整定值計算本文推導(dǎo)了集合式并聯(lián)電容器單星形接線采用開口三角電壓保護整定值的關(guān)鍵參數(shù)k值的表達式。表達式中相關(guān)的參數(shù)因便于了解，使整定公式更趨實用化。1前言集合式并聯(lián)電容器一般是采用若干具有內(nèi)熔絲的元件封裝在一個注油的鐵殼內(nèi)，構(gòu)成電容器單元，再由數(shù)臺電容器單元先并后串，再封裝在一個浸滿油的鐵箱內(nèi)組成。其一次接線大都采用單星形接線，如果該電容器采用六個瓷套引出，它的內(nèi)部故障、繼電保護必然采用開口三角電壓保護方式。但我們在實際工作中，發(fā)現(xiàn)一部分用戶，對集合式并聯(lián)電容器開口三角電壓保護的整定計算存在模糊概念，甚至由于概念不清，把放電線圈僅作放電之用。不用它的二次線圈作為開口三角電壓保護

2、的采樣電路，而誤認為電容器回路中設(shè)置了過流及速斷保護就可以了。這致使集合式并聯(lián)電容器的安全經(jīng)濟運行，產(chǎn)生了隱患及不合格因數(shù)。因此，本文力圖抓住一些主要因數(shù)，而忽略一些不起主導(dǎo)作用的因數(shù)，推導(dǎo)其整定公式，澄清概念，以得出一個實用性的整定公式供參考使用。集合式并聯(lián)電容器的電容器單元內(nèi)的元件，通常采用全并聯(lián)方式，但也有采用具有二段串聯(lián)的電容器單元。本文僅討論前一種情況。2實用公式的推導(dǎo)假設(shè)集合式并聯(lián)電容器的A相作為故障相，每個電容器單元內(nèi)的并聯(lián)元件數(shù)為m，每個串聯(lián)段的電容器單元并聯(lián)數(shù)為M，每相串聯(lián)段數(shù)為N，元件電容量為Cy，串聯(lián)電抗器感抗和電容器容抗的百分比為A，如圖所示。則當A相中，某串聯(lián)段有k只

3、元件因介質(zhì)擊穿，內(nèi)熔絲熔斷而退出運行，則有電路示意圖A相容抗(1)A相阻抗(2)健全相阻抗(3)設(shè)三相電源電壓對稱，則(4)其中a、a2為單位向量算子，分別為：(5)根據(jù)電路理論節(jié)點電壓法，中性點零序電壓為：(6)將(4)、(5)式代入上式，并合并同類項(7)將(2)、(3)式再代入上式，整理后得(8)由于故障相某串聯(lián)段部份元件擊穿，內(nèi)熔絲熔斷，使部分元件退出運行，使故障相電容量減小，容抗增大，故障相電壓降增加，并且主要是由于故障相故障段電壓降增加引起。因此，只要使故障相故障段上完好電容器單元及元件不超過電容器規(guī)定的1.1倍長期過電壓值，并且選擇該電壓值作為開口三角電壓保護的相應(yīng)整定值，就能使

4、集合式并聯(lián)電容器在不致于擴大故障的前提下安全經(jīng)濟運行。因此，當故障相故障段中有k只元件切除后的故障電壓計算如下：故障相的電壓(9)故障段的電壓(10)令(11)UN為集合式并聯(lián)電容器額定電壓UA為系統(tǒng)相電壓有效值。當限制故障相故障段上的完好電容器電壓為電容器元件額定電壓的1.1倍時，作為k值的限制條件，則有(12)將(10)、(11)式代入上式，化簡后得(13)因此，根據(jù)上式，只要知道集合式并聯(lián)電容器每相串聯(lián)段數(shù)N，每段電容器單元并聯(lián)數(shù)M，每只電容器單元并聯(lián)元件數(shù)m，串聯(lián)電抗器的電抗率百分數(shù)A，集合式并聯(lián)電容器額定電壓，系統(tǒng)額定電壓，則可確定允許斷開元件數(shù)k值，而上述這些參數(shù)顯然是很容易了解得

5、到。k值為小數(shù)時，可用進一法取整。代入開口三角零序電壓公式：(14)即得到3Uo值，再根據(jù)放電線圈變比及選擇繼電器的靈敏系數(shù)，就能得到開口三角電壓保護電路中電壓繼電器的動作電壓整定值。3對k公式的補充說明對k公式的推導(dǎo)，沒有考慮相間及各串聯(lián)的容量誤差，其原因是由于電容器制造工藝技術(shù)水平的提高，電容元件可控制在很小的誤差范圍內(nèi)、各串聯(lián)段的最大與最小電容之比不超過1.005，各相間電容的最大值與最小值之比不會超過1.01。實際控制誤差還可以更小，已明顯低于相應(yīng)標準要求。因此電容值誤差對公式所產(chǎn)生的影響已很小，遠遠低于開口三角電壓保護繼電器動作靈敏系數(shù)的影響。忽略電容值的制造誤差，可避免k公式推導(dǎo)的繁瑣化，并且相間容差雖然容易通過實測計算得到，而串聯(lián)段的容差一般說是難于了解的。所以，忽略容差，利于公式的實用化。4結(jié)論4.1集合式并聯(lián)電容器單星形接線采用開口三角電壓保護方式，為保證某相某段并聯(lián)元件不至因故障退出部份元件而承受過高電壓，導(dǎo)致故障擴大，合理選擇該段允許退出的元件數(shù)k值，是保證集合式并聯(lián)電容器安全經(jīng)濟運行的重要條件。同時，k值是開口三角電壓保護公式中唯一要經(jīng)過計算而確定的關(guān)鍵參數(shù)。和k值相關(guān)的參數(shù)，應(yīng)便于了解，使公式更符合實際應(yīng)用時客觀情況。4.2為保證按k公式設(shè)定的開口三角電壓保護的準確性，使