10kV并联电抗器合闸过电压的计算与分析 (3)

一起10kV电抗器故障分析及防范措施电抗器是电力系统中常用的无功补偿设备，其作用是通过调节无功功率来维持电力系统的电压稳定。

电抗器也会发生故障，导致电力系统不稳定甚至发生故障。

本文将就10kV 电抗器的故障原因进行分析，并提出防范措施。

一、故障原因分析1. 过电流故障：过电流故障是电抗器故障的主要原因之一。

主要包括内部故障和外部故障两种情况。

内部故障主要是电抗器内部元件损坏，如电容器短路、绕组断线等。

外部故障主要是由于电力系统的瞬态电压或瞬态电流过大造成的。

2. 过电压故障：过电压故障是电抗器故障的另一主要原因。

当电力系统发生短路、放电等事故时，会产生过电压，导致电抗器的电压超过额定值，造成电抗器故障。

二、防范措施1. 定期检查维护：对电抗器进行定期检查，及时发现故障隐患，采取相应的维修措施，确保电抗器正常运行。

2. 使用保护装置：为电抗器安装过电流、过电压等保护装置，当电抗器发生故障时，及时切除电抗器，避免故障扩大。

3. 提高电抗器的质量：在选购电抗器时要选择质量好、可靠性高的产品，并严格按照产品要求进行安装和使用，避免因产品质量问题造成故障。

4. 加强运行管理：建立健全的运行管理制度，加强对电抗器的运行状态进行监测和检测，及时发现故障迹象，并采取相应的措施进行处理。

5. 进行故障分析：对发生故障的电抗器进行仔细的故障分析，找出故障原因，并针对性地制定修复方案。

电抗器故障对电力系统的稳定运行有很大影响，需要加强对电抗器的管理和维护，及时发现故障隐患，并采取相应措施进行处理，以保证电力系统的安全稳定运行。

在使用过程中要严格按照产品要求进行操作，确保电抗器的质量和可靠性。

继电保护整定计算一、10KV 母线短路电抗已知10母线短路参数：最大运行方式时，短路容量为MVA S d 157)3((max)1.=，短路电流为KA U S I e d d 0647.91031573)3((max)1.)3((max)1.=⨯=⋅=，最小运行方式时，短路容量为MVA S d 134)3((min)1.=，短路电流为KA U S I e d d 7367.71031343)3((min)1.)3((min)1.=⨯=⋅=，则KA I I d d 77367.7866.0866.0)3((min)1.)2((min)1.=⨯==。

取全系统的基准功率为MVA S j 100=，10KV 基准电压KV U j 5.101.=，基准电流为KA U S I j jj 4986.55.10310031.1.=⨯=⋅=；380V 的基准电压KV U j 4.02.=，基准电流是KA U S I j jj 3418.1444.0310032.2.=⨯=⋅=二、1600KV A 动力变压器的整定计算（1#变压器， 2#变压器）已知动力变压器量MVA S e 6.1=，KV 4.010，高压侧额定电流A U S I He eH e 38.9210316003..=⨯=⋅=，低压侧额定电流 A U S I L e eL e 47.23094.0316003..=⨯=⋅=，变压器短路电压百分比%5.4%=s V ，电流CT 变比305150==l n ，低压零序电流CT 变比0n 。

变压器高压侧首端最小运行方式下两相断路电流为KA I d 38.6)2((min)2.=1、最小运行方式下低压侧两相短路时流过高压的短路电流折算到高压侧A I d 1300)`2((min)3.=2、最大运行方式下低压侧三相短路时流过高压的短路电流折算到高压侧A I d 1500)`3((max)3.=3、高压侧电流速断保护电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流来整定，保护动作电流 A n I K K I l d jxk j dz 6530150013.1)`3((max)3..=⨯⨯== 对应值75A 保护一次动作电流 KA K n I I jx l j dz dz 95.113065.=⨯== 电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下，保护装置安装处两相短路电流校验227.395.138.6)2((min)2.>===dz d lm I I K 电流速断保护动作时限取0秒。

10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算常用的10KV配电系统继电保护方案包括：1.过电流保护：过电流保护用于检测系统中的短路故障，当故障发生时，继电器会发送信号切断电流，以保护设备的安全运行。

过电流保护可分为短路过电流保护和过负荷过电流保护两种方式。

短路过电流保护是通过检测电流的大小和时间来确定是否存在短路故障，常用的短路过电流保护方案有：-电流互感器继电器保护方案；-电流互感器和保护自动重合闸方案。

过负荷过电流保护是通过检测负载电流的大小和时间来确定是否存在过负荷故障，常用的过负荷过电流保护方案有：-时间-电流保护方案；-倍数-时间保护方案。

2.过电压保护：过电压保护用于检测系统中的过电压故障，当电压超过设定值时，继电器会触发保护措施，以避免设备受损。

常用的过电压保护方案有：-欠功率保护；-欠电流保护；-欠频保护。

3.功率方向保护：功率方向保护用于检测电力系统中的功率流向，并判断是否存在逆功率流问题。

常用的功率方向保护方案有：-电压方向保护；-电流方向保护。

整定计算是为了确定继电保护装置的参数，使其能够准确地检测并排除系统故障。

整定计算主要包括以下几个步骤：1.确定故障电流和故障电压：通过计算或测量确定系统故障电流和故障电压的大小。

2.确定保护装置的故障区间：根据故障电流和故障电压的大小，确定保护装置的故障区间，即保护装置能够检测到的故障电流和故障电压的范围。

3.确定保护装置的动作时间：根据保护装置的灵敏度和系统的可靠性要求，确定保护装置的动作时间。

动作时间应能够及时切除故障电流，同时避免误动作。

4.确定保护装置的保护范围：根据系统的性能要求和可靠性要求，确定保护装置的保护范围，即保护装置对于故障的检测范围。

5.确定保护装置的整定参数：根据以上步骤的结果，确定保护装置的整定参数，包括动作电流、动作时间等参数。

综上所述，10KV配电系统继电保护常用方案包括过电流保护、过电压保护和功率方向保护等。

并联电抗器操作过电压分析及处理措施摘要：近年来浙江220kV变电站发生了多起低压并联电抗器投切时引起操作过电压，导致设备绝缘损坏的事件。

本文通过探究低压并联电抗器投切时产生操作过电压的机理，分析了各种抑制措施的效果，并对改造和运维提出建议。

关键词：并联电抗器；操作过电压；0.引言近年来浙江变电站投切并联电抗器回路操作过程中发生多起过电压，造成如开关柜炸裂、所用变烧毁、主变出口短路等事故，并引起母线失电、全站交流失电等更加严重的扩大事故。

因此投切电抗器回路时引起的操作过电压对设备绝缘的事故已经是一个不能忽视的问题。

开断并联电抗器过电压机理分析经过多年的探索，国内外学者对于断路器分断小感性电流负载操作过电压的过程、机理、成因已达成一些基本共识，即：断路器分断感性负载时会产生三种形式的操作过电压：截流过电压、多次重燃过电压以及三相同时开断过电压（虚拟截流过电压）。

断路器首开相的复燃对负载侧能量是补充而不是释放，产生电压级升效应，导致复燃连续发生首开相复燃。

暂态电流叠加到后两相电流上，引起后两相电流出现高频过零熄弧，引发等效截流，引发猛烈过电压（对电抗器是截流，对于开关是高频电流过零熄弧）。

等效截流时电抗器电流均在100A以上，引发极其猛烈的过电压，理论峰值可超700kV，由于避雷器及断口击穿限制，实际过电压强度：并抗侧相对地过电压：100kV（避雷器操作波水平）；并抗侧相间过电压：200kV左右（2倍相对地过电压）；电抗器匝间过电压：150kV左右。

母线侧（空母线）相对地过电压：100kV 左右，相间过电压在200kV左右。

最主要威胁是空母线系统母线侧相间过电压（200kV，对外绝缘最薄弱的35kV环氧浇铸干式所变构成严重威胁）。

220kV变电站35kV并联电抗器现场投切试验通过实测空母线前置真空断路器开断、空母线前置SF6断路器开断（35kV）、空母线前置SF6断路器（110kV）、空母线中性点断路器开断，母线带出线情况下原位置真空断路器开断、母线带出线情况下原位置相控真空断路器开断、电抗器侧加装相间避雷器等系统配置方式下的过电压情况，可以验证各种过电压抑制手段的实际效果。

10kV干式空心并联电抗器通用技术规范1本规范对应的专用技术规范目录210kV干式空心并联电抗器采购标准技术规范使用说明1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。

2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。

3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。

如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分的表6“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会：①改动通用部分条款及专用部分固化的参数；②项目单位要求值超出标准技术参数值；③需要修正污秽、温度、海拔等条件。

经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。

4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。

5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。

6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数表”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。

填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。

投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写表7“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。

7、专用技术规范中表1“标准技术参数表”中的“标准参数值”栏是标准化参数（对应于正常的使用条件），不允许项目单位和投标人改动。

项目单位不能在表1中对参数做任何修改（包括里面有“项目单位填写“字样）；表1中若有“项目单位填写“项，项目单位应在表7中给出；投标人应在表1中“投标人保证值”一栏逐项填写且应在表7中填写相应的响应值。

3目录1 总则 (1)1.1 一般规定 (1)1.2 投标人应提供的资质文件 (1)1.3 投标人应提供的技术文件 (1)1.4 标准与规范 (3)2结构及其他要求 (3)2.1结构、材料要求 (3)2.2铭牌 (4)2.3电气一次接口 (4)2.4 电气二次接口 (6)2.5 土建接口 (6)3 试验 (1)3.1 例行试验 (1)3.2 型式试验 (1)3.3 特殊试验 (1)3.4 现场试验 (1)4 安装要求 (1)41 总则1.1 一般规定1.1.1投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。

电抗器计算公式和步骤S=*U*I4%X=4/S*91.铁芯直径DD=K PZcmK—50~58PZ-每柱容量kVA2.估算每匝电压ETET= f B SP X 10-4 VB —芯柱磁密~1 TSP-芯柱有效截面cm 23.线圈匝数W=U KM /(ET X 100)KM-主电抗占总电抗的百分数U—总电抗电压V4.每匝电压及铁芯磁密ET=U KM /(W 100)VBM=E T 104/ ( f SP )T5.主电抗计算选择单个气隙尺寸8 =~3 cm计算行射宽度EE=8 / n In ((H+ 8 ) / 8 )cmH—铁饼高度，一般5 cm计算行射面积SESE=2氐(AM+BM+2E)cm 2AM-叠片总厚度cmBM-最大片宽cm计算气隙处总有效截面积SM=SF / KF +SEcm 2SF-铁芯截面KF-叠片系数计算气隙个数n= f W2 SM )/(XN S KM K 106)XN-电抗Q计算主电抗XM= f W2 SM )/(n SX 108)如果X际XN KM/10(则往下进行，否则重新选择单个气隙长度, 重复上述计算。

6.漏电抗计算Xd= f W2 Sd p ) / (H X 108)QSd=2兀/3 F RF + n Rn2 - SF / KFp =1-2 X( RW-RO / (nX H)式中：F —线圈幅向尺寸cmRF-线圈平均半径cmRr—线圈内半径cmRV—线圈外半径cmRO—铁芯半径cmH—线圈高度cm总电抗XNXN =XM + XdQ附：串联电抗器参数与计算一基本技术参数1额定电压UN（电力系统的额定电压kV）额定电流113额定频率f4相数单相三相5电抗器额定端电压U1当电抗器流过额定电流时一相绕组二端的电压6电抗器额定容量P单相P=U1 11三相P=3 U1 117额定电抗XNXN二U1/I18额定电抗率XN%XN%二m 100 / (U1N并联电容器的额定电压U1N X n)二p x 100 / PN式中：U1N—并联电容器的额定电压kV n—并联电容器每相串联的台数PN—并联电容器的额定容量kVAR串联电抗器额定电抗率和额定端电压系电抗器额定端电压KV统额定 1 561电% % % %电压% % % 2% 压V36 V3V3V311/1V312/V31 3%111219620 23229稳态过电压：串联电抗器能在3V 2UN （峰值）下正常运行。

一起10kV电抗器故障分析及防范措施10kV电抗器是电力系统中常见的电气设备，它主要用于电力系统中的无功补偿和电流限制。

在使用过程中，电抗器也会出现故障，影响电力系统的正常运行。

对10kV电抗器的故障进行分析，并采取相应的防范措施，对确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

一、10kV电抗器的故障类型1、绝缘故障电力系统中的10kV电抗器通常处于恶劣的工作环境中，长期受到高电压和高温的影响，会导致绝缘老化，绝缘强度下降，从而出现绝缘故障。

绝缘故障主要表现为漏电流增加、局部放电、绝缘阻抗下降等现象。

2、过载故障由于10kV电抗器在电力系统中的作用，可能会出现过载故障。

过载会导致电抗器过热，引起绕组短路、绝缘老化等故障。

3、外部损坏故障10kV电抗器在使用过程中，容易受到外部物理损害，比如机械振动、冲击、灰尘侵入等，会引起电抗器元件的断裂、破损等故障。

1、运行数据分析在对10kV电抗器进行故障分析时，首先要对电抗器的运行数据进行分析。

包括电抗器的额定电压、额定电流、温度上升情况等参数。

通过对运行数据的分析，可以初步推断出电抗器的故障类型和可能的原因。

2、现场检测与分析针对10kV电抗器发生故障的情况，需要进行现场检测与分析。

包括对电抗器的外部环境、绝缘状况、绕组温度、局部放电情况等进行检测和分析，以确定故障的具体位置和原因。

3、故障模式诊断针对不同类型的故障，需要采用相应的诊断方法。

比如针对绝缘故障，可以通过绝缘电阻测试、局部放电测试等手段进行诊断；针对过载故障，可以通过测量电抗器的温升情况来确定是否发生过载故障。

4、故障原因分析在确定了10kV电抗器的故障类型和具体位置后，需要进一步分析故障的原因。

可能的原因包括绝缘老化、过载运行、外部损坏等。

通过分析故障原因，可以为后续的防范措施提供参考。

1、加强绝缘监测针对10kV电抗器的绝缘老化故障，可以加强绝缘监测。

定期对电抗器进行绝缘电阻测试、局部放电测试等，及时发现绝缘问题，并进行绝缘处理或更换。

10千伏电抗器的电流计算
10千伏电抗器是电力系统中常用的电力设备之一，其主要作用是抑制电力系统中的谐波和过电压。

对于10千伏电抗器的电流计算，需要考虑多方面因素。

首先，需要考虑电抗器的额定容量和额定电压。

一般来说，10千伏电抗器的额定容量为几百千伏安，额定电压为10千伏。

在计算电流时，需要根据实际使用情况确定电抗器的负载率和功率因数。

其次，需要考虑电抗器的谐波阻抗。

由于电力系统中存在着各种谐波，因此电抗器的谐波阻抗对于计算电流非常重要。

在计算电流时，需要根据实际使用情况确定电抗器的谐波阻抗，并将其纳入计算公式中。

最后，需要考虑电抗器的损耗。

在实际使用中，电抗器会产生一定的损耗，这些损耗会对电流计算产生一定的影响。

在计算电流时，需要将电抗器的损耗纳入考虑，并将其纳入计算公式中。

综上所述，10千伏电抗器的电流计算需要考虑多方面因素，包括额定容量、额定电压、负载率、功率因数、谐波阻抗和损
耗等。

只有在考虑全面的情况下，才能得出准确的电流计算结果。

10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制【摘要】随着经济社会的发展，大量的并联电容器组在配电网被用来提高电能质量，这些并联电容器组通常要求频繁操作，承受着各种过电压。

本文针对10KV投切并联电容器组产生的过电压，提出了应用阻尼装置来进行限制的措施，并得出了相应结论。

【关键词】电容器；并联；阻尼装置1 概述投切并联无功补偿装置时产生的过电压主要有两种：一种是合闸时产生的过电压；另一种是切除时，由于开关发生重燃产生的过电压。

第二种过电压对并联无功补偿装置的危害更为严重。

操作过电压成为电容器运行中的一个危险因素，对并联电容器组操作过电压的抑制，是并联电容器组运行的一个重要课题。

本文以某10kV 系统真空开关投切并联电容器组为例，对可能产生的操作过电压进行分析研究。

对投切并联电容器组产生的操作过电压利用阻尼装置进行限制，对阻尼限流器的参数进行了选取。

2 阻尼装置及其参数选取如图1所示，用于并联电容器的过电压阻尼装置由火花间隙G 与阻尼电阻R 串联组成，该装置并联在并联电容器C 的串联电抗器L 两端。

阻尼装置中的阻尼电阻，在过电压发生时接入电路，对过电压和过电流产生阻尼作用，抑制过电压和过电流的发展。

当阻尼电阻过大时，它流过的电流很小，对回路的影响也很小，相当于未接入阻尼电阻，不能产生阻尼作用；当阻尼电阻过小时，又相当于将电感短路，也不能起到阻尼作用。

因此，在一定的回路条件下，必定有一个最佳电阻值，在此阻值下可将电容器组的过电压或过电流降到可能的最低值，确保系统的稳定正常运行阻尼电阻阻值的选取对过电压、过电流的抑制及阻尼装置都是相当重要的。

本文借鉴上述方法，将图1中的过电压阻尼装置用于某10kV 变电站电容器组中，用以限制操作过电压和合闸涌流，利用EMTP对间隙、阻尼电阻等参数的选取进行了研究，确定了最佳的阻尼电阻值和串联间隙的动作电压，使用最佳的保护参数进行加装与不加装保护装置时过电压的对比计算及现场对比测量。

开断并联电抗器过电压机理分析及应对措施摘要：近年来，随着真空断路器在电力系统的普及应用，与之相关的系统过电压事故也时有发生，特别是在开断感性负载时更为常见。

随着电力系统的发展，以及线路电缆化率的提高，电力系统在负荷低谷期间对感性无功补偿的需求在不断增大，因此并联电抗器在电力系统中的使用越来越广泛。

但是并联电抗器在开断过程中会产生截流效应，从而引发截流过电压以及重燃过电压，威胁电气设备的安全，影响系统安全稳定运行。

本文主要讨论开断并联电抗器过电压机理分析及应对措施。

关键词：开断并联；电抗器；过电压引言随着电力系统的发展，以及线路电缆化率的提高，电力系统在负荷低谷期间对感性无功补偿的需求在不断增大。

并联电抗器作为电力系统中的感性无功补偿装置，在维持系统稳定性、优化系统经济效益和提高线路输电容量等方面起到了积极作用。

在真空断路器断开并联电抗器时，极易在电抗器侧和母线侧产生过电压，可能引发电抗器烧毁、开关柜爆炸、母线绝缘击穿等事故。

1过电压机理分析1.1截流过电压真空断路器在分闸过程中，电弧迅速被拉伸，弧道电阻增加，在开断电流还未到达过零点之前即有可能被强迫截断，发生强制熄弧，这就是截流现象。

由于断路器的截流，回路中的电流变化率很大，并联电抗器上的电压也随之增大，由此形成的过电压即为截流过电压。

1.2重燃过电压并联电抗器开断时，在首先开断相的并抗侧会出现截流过电压，而此时在电源侧还存在工频电压，这两个电压构成了断路器触头间的恢复电压。

如果某一时刻恢复电压大于触头绝缘强度，电弧就会将断口再次击穿而重燃。

断路器重燃后，系统侧的电压行波通过断路器向电抗器侧传播，传播过程中出现多个振荡回路。

1.3三相同时开断过电压上述重燃过程中产生的高频振荡电流经过相间电容和互感的耦合后叠加到另外两相的工频电流上，有可能使这两相电流在工频自然过零点之前就出现一个高频暂态的过零点，电流将被真空断路器强制开断截流。

强制熄弧后，这两相电流依然存在不能突变，只能对断路器负荷侧的对地电容振荡充电，由于两相瞬时电流大小相等、方向相反，产生的过电压幅值相等、方向相反，这就导致相间过电压水平最高将达对地过电压的2倍。