串聯電容器組

串聯電容器組可以更有效地利用輸電線路。發電、輸電、配電以及遠距離輸電和大電廠都要求輸電系統更加可靠、經濟地運行。增加輸電能力的要求意味著增加輸電線路或者對線路進行補償，串聯補償是一個提高線路輸電能力既經濟又有效的辦法。
串聯電容器組可以：
提高線路輸電能力
改善系統穩定性
降低系統損耗
改善線路電壓分布
最佳化平行線路間的潮流分配
串聯電容器組的造價一般僅為架設新的輸電線路的10%左右，串聯電容器組的投資回報期僅為短短得幾年。
諾基亞電容器公司的經驗
諾基亞在高壓和低壓電容器、電容器組、空氣芯電抗器、電容器裝置的控制和保護系統等方面，是世界上具有領先地位的製造商之一。諾基亞從1957年開始製造無功補償設備，工廠位於芬蘭的Tampere，具有現代化的廠房和最為現代化的自動化生產設備。
諾基亞電容器85%的產品用於出口。
在串聯補償方面，諾基亞是世界上領先的製造商之一，且在串聯補償許多解決方案方面是先鋒：
1964年世界上首次採用固態電路的控制和保護系統
1964年世界上首先採用光控信號傳輸系統
1967年採用快速去游離火花間隙
1975年世界上第一個採用光纖信號傳輸系統
1975年世界上第一個採用非線性電阻保護方案
諾基亞提供的串聯電容器組方案的主要特點：
MOV方案
雷射供電的絕緣平台與地面通信信號傳輸系統
全數字式保護和控制系統，NDP+
所有的控制和保護繼電器在地面上的控制室
綜合的遠方/當地控制和監視特性
綜合的SCADA通信軟體
劇烈地震情況下的結構分析
不同類型的串聯電容器組方案
串聯電容器組用來補償輸電線路的電感，以提高線路的輸電能力和穩定性。串聯電容器還可以調整並聯線路的負荷分配。
目前串聯電容器組的方案有：
1） 單保護間隙方案
2） MOV方案
3） 晶閘管控制的串聯電容器（TCSC）
機械設計
電容器組必須能夠承受由於短路、風力、冰、雪和地震造成的外力，這些機械力是通過精確的元件分析計算出來的。
考慮到強烈地震的情況，斜拉絕緣子串設計中一定要考慮特殊的彈簧阻尼器。串聯電容器組的自然頻率接近地震頻率時，必須使用諾基亞設計的適當的彈簧阻尼元件以減小電容器組的自然頻率。
控制和保護系統
串聯電容器組的保護和控制方案設計成一個綜合的系統，包括測量變送器、信號傳輸系統及地面安裝的人機接口和相應輔助設備的完整保護和控制系統。保護和控制的設計原則是保護電容器組，並確保系統電容器組運行要求的高可靠性和高可用性。
信號傳輸系統是保護和控制系統的有機組成部分，它連線位於絕緣平台的測量變送器和信號傳送器到位於控制室的保護和控制櫃信號接受器上，它經由一個光纖信號柱和光纜組成，把信號從絕緣平台傳送到控制室。在絕緣平台上，電流信號轉換成紅外線信號，通過光纖柱和光纜送到控制室，這些光信號轉換成適於控制和保護系統的數位訊號。控制櫃和人機接口的典型布置。
保護和控制功能完全由VME匯流排上的基於嵌入式控制器的計算機軟體功能由軟體實現。軟體包括保護繼電器、可程式控制器、系統監視器和用戶接口模組。
通常的保護功能有電容器的不平衡保護、電容器的過負荷保護、持續過電壓保護、平台故障保護、持續火花間隙保護、MOV單程能量積累保護、MOV能量積累保護、MOV能量上升速度保護、MOV過電流保護、MOV故障保護和次諧波保護。
對於串聯電容器的遠方操作，保護和控制系統提供的遠方終端模組是基於IEC60870-5-101規約。
整個控制和保護系統有兩套，以確保所有保護功能的冗餘配置。
設計中特別注意到最大限度地減少設備的維護，使串聯電容器裝置無人值守運行。另一個目的是簡化維護和故障排除工作。
圖7所示是一個的串聯電容器裝置典型保護和控制方案。
電容器單元
電容器單元是全膜結構充以環境安全可以生物降解的浸漬液。採用大容量電容器是因為經濟的原因，並減少絕緣平台的尺寸。
由於技術和經濟上的優勢，電容器元件帶內熔絲。
阻尼迴路
阻尼迴路包括並聯了阻尼電阻的空氣芯乾式電抗器，有一個火花間隙和電阻串聯，只有在電容器組放電時才把電阻串入迴路，這樣在電容器組旁路時減少損耗。
火花間隙
火花間隙是一個快速去游離的非自熄的火花間隙，如果是MOV保護繼電器動作，火花間隙由保護和控制系統經光纖信號柱通過光信號觸發，輔助觸頭裡的等離子電弧立刻觸發火花間隙的主觸頭。
研究
諾基亞可以進行串聯電容器組設計所需的完整的研究，包括系統暫態分析、故障分析、地震研究、保護配合和其它要求的研究。
業績
諾基亞電容器公司已經為許多電力部門提供了串聯補償電容器組，如加拿大B.C水電局、魁北克水電局、美國的西部電力局、巴西的Furnas、Eletronorte、芬蘭電力局、挪威國家電力部、越南電力部等。