静态电容器组（BSC）的故障类型和保护

静态电容器组 (BSC) 的目的

静态电容器组 (BSC) 用于以下目的： 无功补偿 在网络中，调节母线中的电压电平，通过晶闸管调节控制电路中电压波形的均衡。

通过电力线传输无功功率会导致电压降，在具有高无功电阻的架空电力线中尤其明显。此外，流过线路的额外电流会导致功率损耗增加。如果要传输的有功功率恰好满足用户的需求，则可以在消耗点产生无功功率。电容器组用于此目的。

异步电动机消耗的无功功率最大。因此，在向负载中感应电机比例较大的用户发布技术规范时，通常建议cosφ为0.95。同时，减少了网络中有功功率的损耗和电源线上的电压降。在某些情况下，可以使用同步电机解决问题。获得这种结果的一种更简单、更便宜的方法是使用平衡计分卡。

在最小系统负载下，可能会出现电容器组产生过大无功功率的情况。在这种情况下，冗余 无功功率 返回到电源，同时线路再次用额外的无功电流充电，这增加了有功功率损耗。总线电压升高，可能对设备造成危险。这就是为什么能够调节电容器组的电容非常重要的原因。

在最简单的情况下，在最小负载模式下，您可以关闭 BSC — 跳跃调节。有时这还不够，电池由多个 BSC 组成，每个 BSC 都可以单独打开或关闭——步进调节。最后，还有调制控制系统，例如：电抗器与电池并联，其中的电流由晶闸管电路平滑调节。在所有情况下，BSC 的特殊自动控制都用于此目的。

电容块损坏的类型

电容器组的主要故障类型——电容器故障——会导致两相短路。在运行条件下，与具有较高谐波电流分量的电容器过载和电压升高相关的异常模式也是可能的。

广泛使用的晶闸管负载控制方案是基于这样的事实，即晶闸管在周期的某个时刻被控制电路打开，并且它们打开的时间越小，越少 有效电流 流过负载。在这种情况下，更高的电流谐波出现在负载电流和电源处相应电压谐波的组合中。

BSC 有助于降低电压中的谐波水平，因为它们的电阻会随着频率的增加而降低，因此电池消耗的电流值会增加。这导致电压波形平滑。在这种情况下，高次谐波电流会使电容器过载，因此需要特殊的过载保护。

电容器组开启电流

当向电池施加电压时，会产生浪涌电流，具体取决于电池的容量和网络的电阻。

例如，让我们确定容量为 4.9 MVAr 的电池的浪涌电流，取电池所连接的 10 kV 母线的短路功率 - 150 MV ∙ A：电池的额定电流：Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA;继电保护选用涌流峰值：Iincl. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 千安。

用于切换电容器组的开关的选择

断路器在使电容器组跳闸时的操作通常在断路器的选择中起决定性作用。开关的选择取决于当开关触点之间可能出现双电压时，电弧在开关中重新点燃的方式——一侧是电容器充电电压，另一侧是反相电源电压.断路器的跳闸电流由跳闸电流乘以齿轮箱的浪涌系数得到。如果使用与 BSK 电压相同的开关，则 CP 因数为 2.5。通常使用 35 kV 浪涌开关来切换 6-10 kV 电池。在这种情况下，CP 系数为 1.25。

因此，重燃电流为：

选用开关时，其额定电流（峰值）必须等于或大于重燃分断额定电流。额定开断电流取决于断路器的类型，等于： IOf.calc = IPZ 对于空气、真空和 SF6 断路器；我关闭= IPZ / 0.3 对于油开关。

例如，我们将检查前面计算的浪涌电流的开关参数，当使用10 kV 油断路器时，开断电流为有效值20 kA 或幅值28.3 kA (VMP-10-630 -20)。

a) 一节电池 4.9 mvar。点火电流：IPZ = 2.5 * 2 = 5kA 预计停机电流：I Calculated = 5 / 0.3 = 17kA。

可选用10kV油断路器。随着 10 kV 母线短路功率的增加，同样在两个电池存在的情况下，计算出的跳闸电流可能会超过允许值。在这种情况下，为了提高 BSC 电路的可靠性，使用高速开关，例如真空开关，其中关断时触点分离的速度大于恢复电压的速度。

应该注意的是，进线开关和分段开关必须满足相同的要求，它们也可以向接通的电容器组提供关断电压。