電容器電流過零切除為什么會產(chǎn)生過電壓

    電容器在切除之后會產(chǎn)生過電壓，對于這個問題普遍的解釋是由于切除過程中開關(guān)接點產(chǎn)生電弧重燃現(xiàn)象而導(dǎo)致電容器過電壓。由電弧重燃而導(dǎo)致過電壓需要由多種因素共同作用，包括接點斷開時間、系統(tǒng)電感、重燃時間等等因素，其作用機(jī)理分析十分復(fù)雜，因此我們在此不對其進(jìn)行討論。

　　使用晶閘管控制的電容器在切除之后同樣會產(chǎn)生過電壓，這種現(xiàn)象就不能用電弧重燃來解釋，因為晶閘管不會產(chǎn)生電弧重燃現(xiàn)象。晶閘管只有在電流過零時才能關(guān)斷，因此晶閘管控制的電容器一定是在電流過零的情況下切除的，所以我們就以晶閘管控制的電容器來對過電壓現(xiàn)象進(jìn)行討論。

　　對于晶閘管控制的單相電容器，在切除之后不會產(chǎn)生過電壓。由于電容器的電壓與電流有90度的相位差，因此電容器電流為零的時刻正好是電壓最高的時刻。因此我們可以確定：晶閘管控制的單相電容器在切除之后的電壓等于電源電壓的峰值，也就是電源電壓有效值的1.414倍，這個電壓處于電容器的耐壓范圍之內(nèi)。

　　對于晶閘管控制的三相電容器則情況完全不同。三相電容器的切除過程比單相電容器的切除過程要復(fù)雜得多，晶閘管控制的三相電力電容器在切除后會剩余異常的高電壓，可能會對電容器的安全構(gòu)成威脅。下面以圖1示出的結(jié)構(gòu)為例介紹一下三相三角形連接電容器的切除過程：設(shè)系統(tǒng)電壓有效值U=400V，并且在A相電壓接近正峰值時取消晶閘管的觸發(fā)信號。

對于耐壓400V的電力電容器，其正常承受的峰值電壓為566V，而CCA上的異常高電壓達(dá)到773V，為正常峰值的1.366倍。這個異常高電壓只能靠電容器內(nèi)部的放電電阻緩慢放電，會持續(xù)幾十秒鐘。

　　問題還不僅如此，在電容器CCA的異常剩余電壓沒有放電到小于線電壓峰值之前，因為無法滿足電壓過零投入的條件不可能再次投入運行，也就是說，SCRA和SCRC不可能再次同時被觸發(fā)。但是，SCRA和SCRB則可以再次同時觸發(fā)，在SCRA和SCRB觸發(fā)之后，CCA的電壓會下降，然后SCRC可以觸發(fā)，使電容器重新正常投入運行。在下一次切除時，異常高電壓會再次出現(xiàn)。對于頻繁投切的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置而言，頻繁的切除操作會使電容器經(jīng)常處于異常高電壓的狀態(tài)之下，會對電容器的壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。