储能电容器组保护电感结构与保护方法的研究
l电感损坏原因分析
1．1由电容器短路引起的过电压
电容器短路会在电感上产生过电压，当发生单台电容器短路故障时。其他支路电容器向该故障支路放电。见图4，此种故障对故障支路上的保护元件的考核最为严格。在发生故障时，熔断器必须在故障电流比较小时就动作。熔丝的物理过程主要有：熔化、气化、产生电弧以及电弧熄灭。
根据电路方程
式(1)中：玑为电容器电压；扣为回路中除熔丝以外所有电阻上的压降；L粤为电感上的电压；珥为熔丝上的电压。
而仉：氓。屁为熔丝电阻，它是1个变量。文【17】提出了这个过程中铜熔丝的电阻率与作用积分的关系，当熔丝气化以后，电阻率迅速上升，坼迅速增大，使得式(2)成立，电流下降，直至最终降为零。熔丝能切除故障的1个必要条件是在电流下降的过程中，式(2)始终成立。
图4中电容器充电电压23kV，阻尼电感厶为75斗H，电阻值为500Ⅱm。模拟实验中发现，坼存在一个峰值。图5是典型的熔丝截流时回路电流及熔丝弧压的波形，可以看到。熔丝上的电压达到了103kV，由此在电感上产生的电压为80kV，容易发生匝问绝缘击穿而发生电感爆炸的事故。
1．2电感本身结构问题引起的过电压
当电感引出线方式为从端部沿轴心径向引出，在有电流流过电感时．引出线会受到电动力的作用。如果电感引出线和外连接处不够牢固，则连接处容易在电动力作用下被打松断开。使电感所在支路变成开路状态。
某一支路电感开路时的储能电容器组的工作原理图见图6，假设图6中L所在线路电感开路，M为开路处。电容器组充电时．由于间隙M存在使所在的支路的电容器G不能立即被充电。当其他电容器上所充电压达到间隙的击穿电压时，间隙导通，于是其他的储能电容器同时给G充电，使得流过电感的电流瞬时变化非常大，即在电感厶上产生了很大的di肚，导致电感上电压非常高，局部场强很高。由于电感内部存在气隙，那么当局部场强超过空气击穿电压时，电感内局部放电现象严重。局部放电导致气体膨胀，气隙中压强增加；同时电感中电流变化率很大，由于磁场的作用，内部绕线受到了很大的电动力。当两者的合力高到环氧不能承受时．就会使电感炸裂，导致事故发生。