1、前言?
渾河變1#電容器組是從日本日新引進(jìn)的19kV、334kvar電容器,屬于66kV系統(tǒng)渾河變的出口電壓是69kV,因此,電容器經(jīng)常是在 4~5%過(guò)電壓下運(yùn)行。又因規(guī)程規(guī)定,系統(tǒng)電壓可以在±10%范圍內(nèi)變動(dòng)。過(guò)電壓5%時(shí),69kV系統(tǒng)的電壓是69×1.05=72.45kV,電容器上過(guò)電壓72.45/19×2 =110.2%。這是上世紀(jì)80年代初期,66kV電容器的運(yùn)行情況。因此,電容器投入運(yùn)行沒(méi)有多久,便出現(xiàn)套管閃絡(luò)、熔絲群爆。進(jìn)入90年代,除了兩相熔絲群爆,全部熔斷外,還有相縱差電流保護(hù)用的C二次過(guò)電壓,擊毀保護(hù)用的MOA,支持瓷瓶對(duì)架構(gòu)放電等等。這種現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在電容器額定電壓為20kV大成、繁榮、祁家和文成等變電所的66kV電容器組。損壞現(xiàn)象更為嚴(yán)重。因此,生產(chǎn)技術(shù)部提出“66kV電容器組保護(hù)方法的研究”。以EMP研究MOA防止過(guò)電壓的功能。因?yàn)樵缭?983年已在紅衛(wèi)和孤家子兩家變電所的10kV電容器組應(yīng)用了MOA,紅衛(wèi)的MOA從1983年運(yùn)行到近2000年,動(dòng)作了三次,1994年11月20日一支發(fā)生爆炸,原因是閥片老化,沒(méi)有及時(shí)更換之故。后來(lái)?yè)Q上電科院的Y5WZ-16.5/45型 MOA,繼續(xù)運(yùn)行,因電容器停運(yùn),而停止運(yùn)行。孤家子變的MOA,在1985年9月11日前動(dòng)作次,1988年,雷雨季節(jié)期間,雷擊損壞一支,停止運(yùn)行。總的來(lái)說(shuō),電容器組應(yīng)用MOA是成功的,并取得一定的經(jīng)驗(yàn),因此,防止過(guò)電壓損壞66kV電容器的治本措施,關(guān)鍵是在MOA的接線(xiàn)方式和參數(shù)的計(jì)算選擇法。以下就是這方面的論述。
2、MOA的接線(xiàn)方式?
星形中性點(diǎn)絕緣電容器組應(yīng)用MOA的接線(xiàn)方式有兩種典型的方式。?
2.1 相對(duì)地MOA的接線(xiàn),稱(chēng)為接線(xiàn)I,如圖1。?
MOA的功能是:?
A防止雷擊過(guò)電壓;?
B防止操作過(guò)電壓;
圖1 MOA接線(xiàn)Ⅰ
2.2 MOA與電容器一段并聯(lián),并在中性點(diǎn)對(duì)地接入一支MOA,稱(chēng)為接線(xiàn)II,如圖
圖2 MOA接線(xiàn)Ⅱ
MOA的功能是:?
A除了接線(xiàn)I的功能外,尚有:B單臺(tái)電容器元件擊穿,或熔絲熔斷時(shí),防止重燃過(guò)電壓,亦即防止故障擴(kuò)大引起的熔絲群爆和支持瓷瓶閃絡(luò)等;C防止兩相重燃過(guò)電壓。?
MOA的接線(xiàn)II得到1984年美國(guó)麥克倫—愛(ài)迪生公司McGranaghan等認(rèn)同[1];“在電容器組相對(duì)中性點(diǎn)并接的MOA,能限制電容器端子殘留電荷的過(guò)電壓,使它低于相對(duì)地接線(xiàn)MOA的電壓水平,并降低斷路器的恢復(fù)電壓.從而減少多次重燃的可能性。(這個(gè)結(jié)論得到美國(guó)電力公司和西屋公司 1990年在138kV電容器組上進(jìn)行人工熔斷熔絲試驗(yàn)證實(shí)[2]).但這種接線(xiàn)不能限制斷路器瞬間恢復(fù)電壓(RV)的中性點(diǎn)對(duì)地高頻分量。必要時(shí),可以在中性點(diǎn)對(duì)地之間加入第四支MOA."MOA接線(xiàn)II降低相間和中性點(diǎn)的過(guò)電壓?jiǎn)栴},已由西安交大和太原鋼鐵廠(chǎng)在EMP模擬證實(shí)[3]。因此說(shuō),MOA接線(xiàn)II是防止電容器組各種過(guò)電壓最佳的方案。
[$page] 3、MOA參數(shù)的計(jì)算選擇法
目前國(guó)內(nèi)選擇MOA的參數(shù)有:最高連續(xù)運(yùn)行電壓(Umcov)、暫時(shí)過(guò)電壓(UTOV)、額定電壓(Ur)、方波通流(Irwc).又因后者的計(jì)算必須先了解電容器組的釋放能量(Ea)。因此,需先計(jì)算電容器組的釋放能量,作為MOA的吸收能量,再計(jì)算MOA的方波通流。MOA參數(shù)的計(jì)算法繁多,這里只采用兩種.一是文獻(xiàn)[4]介紹國(guó)內(nèi)的計(jì)算法,一是了解到的國(guó)外采用的計(jì)算法。因文獻(xiàn)[4]介紹說(shuō):“國(guó)標(biāo)規(guī)定,中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的MOA在動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中,緊接著兩次大電流后,應(yīng)耐受1.3UTOV、10s。因此,根據(jù)IEC的定義,MOA的額定電壓應(yīng)為1.3UTOV。即10kV為 1.3×12.7=16.5kV。”因此,采用兩種方法同時(shí)進(jìn)行,看哪一種計(jì)算結(jié)果與中能電力科技開(kāi)發(fā)公司和西瓷所的MOA樣本給出的MOA額