经验分享 如何为高压电容设置低电压保护

高压电容在平时的应用中，常常会出现需要将几个电容器串联为一组进行使用的情况，这就需要工程师为其设置低电压保护，以此来确保整个系统的安全性。那么，我们在电路系统设计时提供高压电容的低电压保护是为了防止那些问题出现?应该怎样做才能有效完成保护电路的设置呢？

首先我们来看一下为高压电容设置低电压保护的原因所在。通常来看，这种做主要是为了避免串联的电容器组发生两种危害，即系统恢复送电时的损害和空载损害。

在几个电容器串联的前提下，当电容器组失电压之后，一旦系统重合闸或恢复送电，那么此时对电容器组的损害是非常大的。由于高压电容具有较好的储电性，因此在开关跳闸后又自动重合的这段时间内，一个正常运行的电容器很难完成放电过程。因此若电容器组无低电压保护而未切除的话，将是一次带初始条件的合闸过程，这时可能产生很高的过电压和冲击涌流，极易造成电容器组的损坏，甚至引起爆裂。

那么，另一种容易造成电容器组出现严重损害的空载问题，又是怎么一回事呢？当电力系统发生事故后，一旦重合闸成功而电容器仍接于母线上时，这时变压器将处于空载装态。由于变压器直接带纯电容负荷，而空载变压器和电容器同时投入，如电容器组无低电压保护而未切除的话，将出现窄变压器带电容器组进行冲击合闸的操作方式。此时，变压器中的励磁涌流有高幅值的偶次谐波，有可能导致串接有电抗器的电容器组发生串联谐振，产生谐振过电压和过电流，将会对电容器造成巨大破坏。

在了解了高压电容在串联工作情况下，容易发生的两大故障后，接下来我们再来了解一下如何进行低电压保护措施的设置。当电路系统出现突发事故时，此时系统内对无功量的需求将更大一些，电容器组这时是不允许退出运行的，这样才不至于导致电路系统的崩溃。因此，这一先提条件也就决定了电容器组开关的动作时间应大于本侧后备保护时间。从上文中我们所进行的介绍可见，电容器组开关的动作时间又必须在重合闸完成时间之前，否则将起不到保护作用。通常最小重合闸时间的计算公式为：

在该公式中，参数tττ为对侧保护延时段动作时间，参数tD为断电时间，对三相重合闸不小于0.3s，参数tk为断路器合闸固有时间，参数△t为裕度时间。而电容器低电压保护动作时间tc可通过下式进行计算，即：

在该公式中，t为要求配合的后备保护时间，参数△t为裕度时间，裕度时间的取值一般为0.3s-0.5s。

要使高压电容的低电压保护设置有效，除了需要使用上文中所提供的公式进行精准计算外，工程师还必须让电容器低电压保护动作时间满足tc≤tDmin，按这条件整定动作时间就满足电容器组的低电压保护要求，就可避免重合闸对电容器组危害。在进行低电压电路的保护设计时，保护动作时间应与本侧出线后备保护时间配合。