高压并联电容器的过电压及避雷防护措施
避雷器
2.1 电弧重燃过电压
开关分闸过程中，会形成电弧重燃过电压。设开关在电压最大值，电流过零时电弧熄灭，电容器处于充电状态，其电压保持在系统电压的最高值。此时开关触头间的电压，一侧为电容器电压，另一侧为电源电压，电源变为负的最大值时，触头间的电压为电源电压的2倍。假如开关弹跳或分闸速度慢且灭弧性能不好，开关弧隙绝缘恢复的速度低于恢复电压增长的速度，则开关弧隙将被击穿，这时形成电弧重燃，它的过电压可达额定值的4.5～5倍。
2.2 避雷器的选择
只要电源不是架空线路引入，保护电容器的避雷器最好采用氧化锌避雷器。因为普通阀型避雷器在过电压值低于避雷器的放电电压时，冲击过电压使电容器充电。直到过电压值达到避雷器的放电电压时，阀型避雷器的间隙被击穿，这时电容器将对避雷器放电。由于电容器与避雷器间阻抗很低，雷电流和电容器放电电流的综合值很大，有可能损坏电容器和避雷器，故一般避雷器不能满足电容器的要求。目前多采用具有残压低、通流大、时间响应快、能连续动作、寿命又长的氧化锌避雷器。
2.3 电容器组断开时的过电压及避雷器的配置
投入电容器组产生的合闸过电压一般不大于额定电压的2倍，没有分闸时大，按后者考虑即能满足共同要求。下面分析避雷器的几种接线情况。
(1) 避雷器接在相-地间，如图1所示，接法简单，使用率高，但某种情况下满足不了绝缘配合的要求。例如电弧重燃产生高频电流，设A相重燃，A相电源经A相电容和中性点电容CN接通形成振荡回路，出现过电压。由于中性点电容远较主电容C为小，则CN阻抗大分压也大，过电压将出现在中性点电容CN上，其值可达定值的4.5倍。为此需要在中性点处配置氧化锌避雷器。如果发生一相接地，接地相电容器将承受对地过电压值的2/3。比健全相上的电容器过电压高得多，超过过电压倍数不超过2倍的要求。再者是两相保护元件残压之和，起不到限制相间过电压的作用。
图1 避雷器相-地间接线图
(2) 避雷器接在相-中-地间，如图2所示。其特点是保护元件直接并接在电容器极间，各相电容器过电压由各自并联的保护避雷器来限制，保护配合直接，不受其它因素影响。而且对串联电抗器上的过电压也可以起到限制作用。这种接线的两中性点的连接线要求对地绝缘，否则电容器组变成中性点接地系统。串联电抗接在电容器与避雷器之间。
图2 避雷器相-中-地接线图
(3) 三角形接法的电容器组的避雷器接法采用4台避雷器(如图3)。
图3 三角形接法的电容器组的避雷器接法
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