高压并联电容器的过电压及避雷防护措施

电网中装设高压并联电容器以改善功率因数，维持运行电压，提高输变电设备输送容量和降低线路损耗。但如运行电压过高，会危及设备和安全运行。有多种因素引起稳态电压升高，下面将进行分析。

1　稳态电压的升高

(1) 电容器装置接入电网后引起电网电压升高。设升高的系数为K1，其值按下面方法计算：

ΔU≈UZM.Qc/Sd

K1=(UCG+ΔU)/UCG

ΔU为电压升高值(kV)；Uzm为电容器装置未投入时母线电压(kV)；Qc为接入母线的电容器总容量(Mvar)；Sd为电容器装置安装处母线短路容量(MVA)；UCG为电容器正常工作电压。

例如某220 kV变电站，10 kV母线短路容量350 MVA，每组串联600 kvar，6%电抗器1台，装4组电容器，每组7 800 kvar,则：

(2) 电容器组接入电抗器后，电容器端电压升高。设升高的系数为K2，其值按下面方法计算。

三相电容器回路一般不存在偶次谐波，由于电源变压器有一侧为三角形结线，三次谐波在这个低阻抗线圈中循环流动，不流入电网，只要电容器母线上没有谐波源，很少有三次谐波，电容器组投入运行后应测试一下以便验证。

电容器组串联电抗器可消除谐振、改善谐波电压、降低合闸涌流。电容器的选择主要是对占份量最大的5次谐波，设经串联电抗器后恰能消谐，即

5ωL-1/(5ωC)=0

解得感、容阻抗比为

XL=ωL=1/(52ωC)=0.04Xc。

为了在所有高次谐波出现时，串联电抗器应足以消谐，使感抗值大于容抗值，可引用可靠系数1.5，则XL=1.5×0.04X