并联电容器无功补偿装置

    并联电容器无功补偿装置中，除了电容器组外，其配套设备还包括开关设备、串联电抗器、放电装置、避雷器、保护装置、互感器及各测量仪表等。补偿装置容量大小、接线、投切和保护方式等根据实际情况来确定。

    开关设备如断路器，用于投切电容器组和切除短路故障，一般对于高压并联电容器，常选用不重燃的真空断路器和SF6断路器。若断路器性能不好，在切除电容器时可能由于重燃等原因产生很高的过电压，为此电容器组装设了避雷器，作为过电压保护。

    由于电容器对高次谐波阻抗小，一旦基波电压发生畸变，就会使高次谐波含量大幅增加。为防止这种情况发生，在电容器无功补偿装置中常串联电抗器，使电抗器和电容器的合成阻抗对基波成容性，对高次谐波成感性，从而有效地抑制高次谐波，而且串联电抗器还可以限制电容器组投入时产生的幅值大、频率高的涌流以及操作过程中出现的操作过电压。串联电抗器可装设在电容器组的中性点侧或电源侧。当串联电抗器接在中性点侧时，电抗器承受电压低，不受短路电流的冲击，对热动稳定没有特殊要求，铁芯式电抗器可采用这种方式接入。当串联电抗器接在电源侧时，它可减少电容器的短路电流，空芯式电抗器可采用这种方式接入，装设串联电抗器后，会使电容器承受的电压提高。

    并联电容器投入运行时处于储能状态，当其从电源断开后，仍储存有一定的能量，电容器两极之间残留有一定的剩余电压。这个能量不能在短时间内靠自身的高绝缘电阻放电至安全电压。如果电容器在带电荷的情况下，再次合闸投入运行，就可能产生很大的冲击合闸涌流和很高的过电压，人如果触及带有残余电荷的电容器，就会被电击伤，因此需装设专用的放电装置。当电容器从电网上切除时，通过放电装置进行充分放电，在规定的时间内将电容器上的残余电荷放掉，使电容器上的剩余电压降到规定的安全电压下(如75V)，以免造成人身或设备事故。对低压电容器通常采用并联电阻进行放电，对高压电容器则往往采用放电线圈作为放电装置，有时可直接用单相三角形接线或开口三角形接线的电压互感器或配电变压器的一次绕组作为放电线圈。

    并联电容器组的保护包括采用熔丝和继电保护两种方式。熔丝保护是在电容器组内装设熔丝，用来断开故障的并联元件，它可以保护单个或几个电容器。继电保护则是作为整个电容器组的保护。常用的保护类型有低电压保护、过电压保护、过电流保护、中性线电流平衡保护、零序电流保护、零序电压保护、电压差动保护等。当电容器组失压后，若在残余电荷未完全释放的情况下，电压突然恢复，可能产生很高的过电压和冲击涌流，会造成电容器损坏，因此一般并联电容器均应装设失压保护，当母线失去电压后，立即将电容器组从母线上断开。为了防止母线电压过高使并联电容器电压超过其允许电压，常装设过电压保护装置。过电流保护用来保护电容器回路的相间短路、过负荷等，动作于跳闸。中性线电流平衡保护适用于两组星形接线的电容器组，作为其内部故障的主要保护。对于单三角形接线的电容器组，可采用零序电流保护。对于单星形接线的电容器组，可采用零序电压保护或电压差动保护等作为电容器组内部故障的保护。