靜態電容器組（BSC）的故障類型和保護

靜態電容器組 (BSC) 的目的

靜態電容器組 (BSC) 用於以下目的： 無功補償 在網絡中，調節母線中的電壓電平，通過晶閘管調節控制電路中電壓波形的均衡。

通過電力線傳輸無功功率會導致電壓降，在具有高無功電阻的架空電力線中尤其明顯。此外，流過線路的額外電流會導致功率損耗增加。如果要傳輸的有功功率恰好滿足用戶的需求，則可以在消耗點產生無功功率。電容器組用於此目的。

異步電動機消耗的無功功率最大。因此，在向負載中感應電機比例較大的用戶發布技術規範時，通常建議cosφ為0.95。同時，減少了網絡中有功功率的損耗和電源線上的電壓降。在某些情況下，可以使用同步電機解決問題。獲得這種結果的一種更簡單、更便宜的方法是使用平衡計分卡。

在最小系統負載下，可能會出現電容器組產生過大無功功率的情況。在這種情況下，冗餘 無功功率 返回到電源，同時線路再次用額外的無功電流充電，這增加了有功功率損耗。總線電壓升高，可能對設備造成危險。這就是為什麼能夠調節電容器組的電容非常重要的原因。

在最簡單的情況下，在最小負載模式下，您可以關閉 BSC — 跳躍調節。有時這還不夠，電池由多個 BSC 組成，每個 BSC 都可以單獨打開或關閉——步進調節。最後，還有調製控制系統，例如：電抗器與電池並聯，其中的電流由晶閘管電路平滑調節。在所有情況下，BSC 的特殊自動控制都用於此目的。

電容塊損壞的類型

電容器組的主要故障類型——電容器故障——會導致兩相短路。在運行條件下，與具有較高諧波電流分量的電容器過載和電壓升高相關的異常模式也是可能的。

廣泛使用的晶閘管負載控制方案是基於這樣的事實，即晶閘管在周期的某個時刻被控制電路打開，並且它們打開的時間越小，越少 有效電流 流過負載。在這種情況下，更高的電流諧波出現在負載電流和電源處相應電壓諧波的組合中。

BSC 有助於降低電壓中的諧波水平，因為它們的電阻會隨著頻率的增加而降低，因此電池消耗的電流值會增加。這導致電壓波形平滑。在這種情況下，高次諧波電流會使電容器過載，因此需要特殊的過載保護。

電容器組開啟電流

當電壓施加到電池時，會產生浪湧電流，這取決於電池的容量和網絡的電阻。

例如，讓我們確定容量為 4.9 MVAr 的電池的浪湧電流，取電池所連接的 10 kV 母線的短路功率 - 150 MV ∙ A：電池的額定電流：Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA;繼電保護選用湧流峰值：Iincl. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 千安。

用於切換電容器組的開關的選擇

斷路器在使電容器組跳閘時的操作通常在斷路器的選擇中起決定性作用。開關的選擇取決於當開關觸點之間可能出現雙電壓時，電弧在開關中重新點燃的方式——一側是電容器充電電壓，另一側是反相電源電壓.斷路器的跳閘電流由跳閘電流乘以齒輪箱的浪湧係數得到。如果使用與 BSK 電壓相同的開關，則 CP 因數為 2.5。通常使用 35 kV 浪湧開關來切換 6-10 kV 電池。在這種情況下，CP 係數為 1.25。

因此，重燃電流為：

選用開關時，其額定電流（峰值）必須等於或大於重燃分斷額定電流。額定開斷電流取決於斷路器的類型，等於： IOf.calc = IPZ 對於空氣、真空和 SF6 斷路器；我關閉= IPZ / 0.3 對於油開關。

例如，我們將檢查前面計算的浪湧電流的開關參數，當使用10 kV 油斷路器時，其開斷電流為有效值20 kA 或幅值28.3 kA (VMP-10-630 -20)。

a) 一節電池 4.9 mvar。點火電流：IPZ = 2.5 * 2 = 5kA 預計停機電流：I Calculated = 5 / 0.3 = 17kA。

可選用10kV油斷路器。隨著 10 kV 母線短路功率的增加，同樣在兩個電池存在的情況下，計算出的跳閘電流可能會超過允許值。在這種情況下，為了提高 BSC 電路的可靠性，使用高速開關，例如真空開關，其中關斷時觸點分離的速度大於恢復電壓的速度。

應該注意的是，進線開關和分段開關必須滿足相同的要求，它們也可以向接通的電容器組提供關斷電壓。