如何保護無功補償控制器組

2020-05-21 08:59

介紹

無功補償控制器組用于補償電氣系統負載吸收的無功電能，有時還用于組成濾波器以降低諧波電壓。它們的作用是提高電氣系統的質量。它們可以星形連接，三角形連接和雙星形連接，具體取決于電壓水平和系統負載。
無功補償控制器采用外殼形式，頂部帶有絕緣端子。它包括具有MAX允許電壓（例如2250 V）的單個電容，成組串聯安裝以獲得所需的耐壓性，并聯安裝以獲得所需的額定功率。
無功補償控制器有兩種類型：

1. 沒有內部保護的人
2. 具有內部保護功能的保險絲：保險絲與每個單獨的電容組合在一起。

故障類型

容易影響無功補償控制器組的主要故障是：

1. 超載，
2. 短路，
3. 框架故障
4. 無功補償控制器組件短路

1.過載

過載是由于暫時或持續的過電流引起的：
持續的過電流鏈接到：

• 升高電源電壓，
• 由于存在非線性負載（例如靜態轉換器（整流器，變速驅動器），電弧爐等）而產生的諧波電流，

臨時過電流與無功補償控制器組階躍的通電有關。過載會導致過熱，這會對電介質承受能力產生不利影響， 并導致無功補償控制器過早老化。

2.短路

短路是帶電導體之間的內部或外部故障，取決于無功補償控制器是三角形連接還是星形連接，是相間還是相間。
無功補償控制器的氣密室中出現氣體會產生超壓，這可能會導致外殼打開和電介質泄漏。

3.框架故障

甲幀故障是一個活電容器部件和由金屬腔中創建的框架之間的內部故障。
與內部短路類似，電容器氣密室中出現的氣體會產生超壓，這可能會導致外殼打開和電介質泄漏。

4.無功補償控制器組件短路

無功補償控制器組件短路是由于單個電容的飛弧引起的。
沒有內部保護：故障單元將并聯的單個電容分流：

• 電容器阻抗被修改
• 施加的電壓在串聯中分配到一個較少的組
• 每個組都承受更大的壓力，這可能導致進一步的級聯閃絡，直至完全短路。

帶有內部保護：相關內部保險絲的熔化消除了有故障的單個電容：電容器保持無故障，其阻抗得到了相應的修改。

保護裝置

除非無功補償控制器已放電，否則不要給無功補償控制器通電。重新通電必須延遲，以避免瞬態過電壓。10分鐘的延遲允許充足的自然放電。
快速放電反應器可用于減少放電時間。

超載

可以通過監視電氣系統電壓的過電壓保護來避免由于電源電壓升高而導致的持續時間過長的過電流?？梢詫⑦@種保護分配給電容器本身，但通常是總體電氣系統保護的一種。
考慮到無功補償控制器通常一天可以承受其額定電壓的110％的電壓一天12小時，因此這種保護并非總是必需的。
注：通過以下類型之一的過載保護可以檢測到由于諧波電流的流動而導致的持續時間過長的過電流：

• 熱過載
• 延時過電流

只要考慮到諧波頻率。
由于無功補償控制器組階躍的激勵而導致的持續時間短的過電流幅度受到每個階躍串聯安裝的脈沖電抗器的限制。

短路

通過延時的過電流保護裝置可以檢測到短路。電流和時間延遲設置使得可以在MAX允許負載電流下運行以及閉合和切換步驟。

框架故障

保護取決于接地系統。如果中性線接地，則使用延時接地故障保護裝置。
無功補償控制器組件短路：  通過消除無內部保險絲的電容器的單個電容故障，檢測是基于無內部電容器的無功補償控制器組件短路所產生的阻抗變化。
當電容器組為雙星形連接時，由于其中一顆星形的阻抗變化而產生的不平衡會導致電流流向網狀點之間的連接。這種不平衡可以通過靈敏的過電流保護裝置來檢測。

無功補償控制器組保護示例

雙星型無功補償控制器組，用于無功補償
過濾
設置信息

故障類型	設置
超載	過電壓設置： ≤110％Vn 熱過載： 設置≤1.3In或過電流 設置≤1.3直接時間 或IDMT延時10秒
短路	過電流直接時間設置： 約10 In時間延遲約0.1秒
框架故障	接地故障直接時間設置： 如果提供3個CT，則 MAX接地故障電流≤20％ ，CT額定值≥10％，延時約0.1秒
無功補償控制器組件短路	過電流直接時間設置： <1安培時間延遲約1秒