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TWD-LCP滤波电容开关保护器

一、概  述

滤波电容器组开关柜被击穿的事故

使用电弧炉等重负载的系统或变电站,一般要在系统上并联电容器组进行补偿,以减少谐波对电网的污染和提高功率因素。可是,在投切电容器组时,在负责投切电容器组的开关柜内会出现较高的过电压,频繁造成断路器相对地(柜体)、相间击穿,严重影响设备的正常运行。

避雷器只能限制过电压的幅值,不能限制过电压的频率

根据国标要求规定,以35KV系统为例,避雷器在标称电流下的冲击残压应不高于134KV,其最大过电压保护倍数为:。事实上,采用避雷器来进行过电压保护,只能限制过电压的幅值。当系统内一旦出现高频过电压,即使其幅值被限制,对于高频波,系统原绝缘水平则都相应降低;当高频过电压来临时,即使过电压幅值被限制在国标要求范围内,但是,系统容抗因高频原因急剧下降,表现为低阻抗性质,若此时开关柜内再有绝缘间距不足、污秽等因素,极易发生延面爬电击穿短路的现象,给人造成避雷器未能限制其过电压假相。

分析过电压产生的原因

当系统分闸的时,电容器组上的电压为相电压的最大值: 35×√2/√3 =28.6KV,相当于1倍电压,同时,由于断路器的截流效应,电抗器两端将产生至少2倍以上的高频振荡过电压,经过电容器组的传递叠加,其过电压可达到至少3倍以上,即电容器与断路器之间连接部分上的电压幅值可达到100KV以上,这样的高频过电压对与电容器相连的断路器、开关柜的绝缘都存在巨大的威胁。

当系统合闸时,若理想开关,应没有反弹,事实上,绝大多数开关都有反弹,简单理解,开关反弹相当于一连串的合、分闸操作,其过电压危害极大。

解决方案

我公司研制的TWD-LCP滤波电容开关保护器,能有效抑制上述过电压,并将过电压倍数限制在2.5倍以内,这样的过电压保护水平相当于国标要求的60%,大大降低了滤波电容器组开关柜内在分闸时产生的过电压,真正实现过电压保护功能。

该装置已在宁夏石嘴山供电局落石滩变电所成功通过试验。

二、工作原理

如图所示,将TWD-LCP装置并联在与滤波电容串联的电抗器两端。

正常运行时,电抗器两端的电压为电容器上的百分之几到百分之十几,以35KV系统为例,电抗器两端正常运行的电压的峰值不大于7KV,此时,TWD-LCP保护装置不动作;

无论断路器是在合闸时发生的断口反弹(出现重燃)还是正常的分闸操作,电抗器两端均有可能出现至少2倍以上的高频振荡过电压,此时,TWD-LCP保护装置将投入保护动作,将过电压能量吸收并钳制在1.1倍电压左右,从而达到滤波电容器开关柜内过电压被有效限制的目的;


三、型号命名及参数

TWD-LCP装置型号命名如下:


四、特 点

TWD-LCP结构简单、体积小巧,安装方便;

TWD-LCP可以将滤波电容器开关柜的过电压倍数限制到1.83倍,远低于国标要求的4.07倍,为国标要求的

45%,并且安全可靠;

配有可计99999次的无源计数器,自备电池可使用5~10年;户内外皆可使用。


五、TWD-LCP保护装置的安装位置原理图


六、使用条件

环境温度:使用环境温度-40℃~+40℃    作投切频率: 任意

环境湿度:25℃下最高90%         电容器组容量范围:任意

海拔高度:不超过1000m                     空心电抗器或铁心电抗器:任意

覆冰厚度:不超过2cm           电抗率:12%以下

保护器复合外套的最小公称爬电比距应符合以下要求:


七、保护对象

直接保护开关柜,间接保护串联电抗器、滤波电容器、并联电容器。


八、限制过电压

主要限制串联电抗器端电压和断路器端口电压;不考虑串联电抗器对地电压、不考虑电容器极间电压、不考虑电容器极对地电压及中心点对地电压、不考虑断路器母线侧电压。

额定电压:6KV  10KV   35KV       额定容量:参照避雷器标准不做考虑       允许动作次数:大于10万次

九、外形尺寸及重量

6-10KV :15cm×40cm

35kV:15cm×64cm

6-10KV净重约:3×4Kg;

35kV净重约:3×7.5Kg



十、TWD-LCP安装前检测

TWD-LCP内部功能紧凑,外部表显简单,因此,产品到现场之后,应检验后,方可安装。

TWD-LCP外观应无损伤

TWD-LCP装箱相关配件

泄漏试验


十一、TWD-LCP保护装置安装方法

(如图所示),TWD-LCP安装方法如下:

1、将安装支架与电抗器上端接线柱连接;

2、将TWD-LCP与安装支架连接;

3、用软连接线将TWD-LCP下引线孔与电抗器下端连接。




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