串抗耦合对10kV 并联电容器组合闸暂态的影响分析

康鸿飞，肖乾森，周 树，何圣伟，席世友

(1.重庆市电力公司綦南供电局，重庆綦江401420;2.重庆城口县供电有限责任公司，重庆城口405900;3.重庆綦江县供电有限责任公司，重庆綦江401420)

0 引言

随着电网容量的迅速增大，为满足用户对电能质量的要求，电容器的投切操作越来越频繁。在10kV电容器合闸过程中屡次发生断路器故障，其原因，有可能是过电压击穿造成的绝缘故障，也有可能是过电流发热导致的爆炸。为了找出故障的原因，我们通过观察发现串抗的安装位置会产生耦合互感，因此需要对该合闸过渡过程做进一步的分析。

1 对称三相电路合闸过渡过程分析

没有互感耦合的理想情况下投一组电容器合闸的电路如图1所示:usa(t)、usb(t)和usc(t)为三相电源;R为电源内电阻，负载电阻也被归入R中;为便于分析，不考虑断路器的合闸时间，假定在收到合闸命令后，断路器零时刻合闸，可用理想开关KA、KB和KC模拟断路器;开关后是电容器负载成套装置，C为电容，L为电感。

图1 投电容器组合闸电路图

此电路三相参数完全对称，且三相断路器同期合闸。此时，可按单相进行分析，即分析串联RLC二阶电路在正弦激励非零状态下的响应。

取实际某10kV系统并补装置回路的参数，单相电源电压峰值为8165V，R=0.2Ω(包括电源内阻0.05Ω 和负载电阻 0.15Ω)，L=9.55mH，C=63.4μF;合闸前电路零状态，即初值uc(0+)=0，il(0+)=0，此电路中R＜2、电路过渡过程属于震荡衰减状态。其解析电容电压和回路电流表达式［1］为:

从式(1)和式(2)中可以看出，合闸暂态的电压和电流都由一个正弦衰减分量和一个稳态分量构成。……