高压电容器引起的过电压及其对策续丰城

高压电容器引起的过电压及其对策(续)

高压电容器引起的过电压及其对策(续) 2011： 摘要： 对内熔丝电容器中，因内熔线动作引起的作用在完好元件上的过电压进行了定性、定量分析。进行了试验验证。提出了解决办法。关键词：内熔丝 内熔丝电容器 元件 直流分量 过电压 放电电阻 　　加上熔丝动作后故障串联段所分担的交流电压的升高，实际所受到的电压峰值可能会更高些。　　通过以上分析可知，在高压内熔丝电容器中的内熔丝动作之后，在其各个串联段上会出现直流电压分量。在高压内熔丝电容器中内熔丝动作之后之所以会在各串联段上出现过电压，就是由这些直流电压分量与交流电压分量叠加引起的。　　对于内部电气联结如图1所示的高压内熔丝电容器，不难看出存在于各个串联段上的直流电压分量，只有通过其本身的绝缘电阻慢慢下降。在故障串联段上的直流电压分量与时间的关系为： t=RsCsln(U0／UR) (11) 式中:t—故障串联段上直流电压分量的持续时间(s)； Rs、Cs—分别为故障串联段的极间绝缘电阻和电容； UR—熔丝动作后，经时间t，在故障串联段上剩余的直流电压分量 在式(11)中，Rs、Cs是一个与电容器极间材料的介电性能有关的常数，通常可用τ来表示，即： Rs·Cs=τ (12) 　　对于用二芳基乙烷浸渍的PP膜介质，τ=5×104S，对于UR可以取0.1U0，即当故障串联段上的直流电压分量降到其起始值的1/10时，就可认为其对电容器的影响可以忽略不计了。把上述值代入式(11)，可得： t=5×104ln10s≈32 h (13) 也就是说，在如图1那样结构的BFM型高压全膜内熔丝电容器中由内熔丝动作所引起的过电压，在其故障串联段上将持续32h，在这个过电压持续时间内极可能会给电容器介质造成伤害。 3 解决办法 3.1 在高压内熔丝电容器的每一个串联段上并接一个内放电电阻，如图5所示，这样，由内熔丝动作产生的分布在各个串联段上的“陷阱电荷”就有了一个释放通道，在故障串联段上的直流电压分量与时间的关系变为： t=rsCsln(U0／UR)(14) 如果我们设定U0/UR=10；t=300s，则我们可得到： rs=300／(2.3Cs)(15) 例如：对于内部有4个串联段的BAM11/—200—1W全膜介质内熔丝电容器，其每个串联段的电容Cs=63μF将Cs代入式(15)可得： 即只要在其每个串联段上并联一个2MΩ的放电电阻，就可以将该内熔丝电容器在其内部熔丝动作时所产生的作用在故障串联段上的过电压的幅值在5min内降到一个对电容器不会产生危害的水平。 3.2 在设计内熔丝的时候，在保证电容器发生短路放电时不会熔断，并留有一定裕度的前提下，尽可能不要选用直径太粗的内熔丝，因为内熔丝的直径越粗其动作时所消耗的能量越大，故障串联段上失去的电荷△Q0就越大，由其产生的直流电压分量U0也就越大。另外，在结构允许的条件下应尽量使每个串联段上的并联元件数m多一些。这样，对于相同的△Q0在故障串联段上产生的直流电压分量可以低一些(见式(4))。从这一点出发，对于大容量的集合式

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