晶闸管投切电容器(4)

投入时的短路电流和涌流，可选择较小的电抗率，一般为1%~2%，可将合闸涌流限制到允许范围。现取1.5％，即 ωL= 1.5％* 1/ ωC 代入数据得: L=0.0068h

为了防止电流震荡，又需要串联一个很小的电阻，故取R=3Ω，此电阻可以不考虑。

用matlab软件对这一过程进行仿真分析。

1)调整触发开关的时间t=0s时，其仿真图如图3所示：

在scope中的图形依次是电容电流Ic，电容电压Uc，电源电压Us 通过观察，可得在0秒机械投入是电容电流第一个峰值Ic=3.8A，电容电压第一个峰值Uc=324v

2）调整触发脉冲的时间t=0.005s，即1/4T时，其仿真图如下图所示：

通过观察，可得在0.005s机械投入是电容电流第一个峰值Ic=15.4A，电容电压第一个峰值Uc=535v

3）调整触发脉冲的时间t=0.007s时，其仿真图如下图所示

通过观察，可得在0.007s机械投入是电容电流第一个峰值Ic=11.4A，电容电压第一个峰值Uc=360v

4)调整触发脉冲的时间t=0.01s时，其仿真图如下图所示：

通过观察，可得在0.01s机械投入是电容电流第一个峰值Ic=-3.8A，容电压第一个峰值Uc=-320v

在各个时间的投切电容器的第一个峰值电流和峰值电压如下表所示： 0 0.005 0.007 0.01 0.013 0.015 0.017 t（s） Ic 3.8 15.4 11.4 -3.8 -13.5 -15.4 -11.6 Uc 324 535 360 -320 -500 -520 -368 电

由上表可以看出，在各个正弦波的半周，在电源电压峰值时投入电容时Ic和Uc为最大，离波峰越远Ic和Uc越小，在过零点投切时最小。 这是因为，在刚投入电容器时如果系统电压越大，当使用断路器或接触器将电容突然投入电网时，会产生越大的冲击电流。

（2）断路器开断电容电流的工作状态 开断电容器时影响电流和电压的是断路器的熄弧能力，无法进行模拟，因此只进行理论分析，其简图如下：

图4

在断路器开断电路时，电容电流Ic超前电压90。，当电弧电流过零时电弧熄灭，电容两端电压为最大值。若电源电压为 u=Umcoswt

则Ucm=Um

残留在电容C上的电荷无处释放。短路器端口间的恢复电压为Uhf=U-Ucm即uhf=Umcoswt-Um

显然，断路器若能顺利开断，不发生电弧重燃，恢复电压最大值只是2Um.如果断路器熄弧能力不强，熄弧后又发生重燃，如图（1）（2）所示。

在t1时刻电流过零，电弧熄灭。电容上的电压达到负的最大值且维持不变。经过半个工频周期（0.01s）后t2时刻，电源电压已达到正的最大值，则断口上的恢复电压为uhf=2Um 。若弧隙介质强度不够而发生击穿，电弧重燃。那么经过分析可知，此时相当于电源电压为 Um 的直流电源，经L突然加在已充有电压为-Um 的电容上，电路中将出现高频振