变电站电容器防击穿改进设计 胡桂侦
坦尾变电站10 kV电容器电压保护改造的原理分析
摘% 要：坦尾变电站 &" ,- 电容器组常发生熔断丝烧断而保护不动作的故障。通过对原电压保护进行原理分析 和计算分析，提出解决电容器电压保护缺陷的思路和措施：增加不平衡电压保护；改进过电压保护接线方式； 调整过电压、低电压保护整定值等。 关键词：变电站；电容器；电压保护；改造 中图分类号：./’&&0 0 0 0 文献标识码：1
低电压保护 #$ %" & $’ # %" 过电压保护 #$ %" & $’ # %"
+, 过电压保护
&’ !" 原理分析 如图 + 所示，原过电压保护取线电压，电压接 点串联，保护只能对三相整体过电压有反应。但过 电压保护应主要针对由于电容器内部元件故障、板 间短路或击穿等引起分布在其它电容器上的电压升 高并超过运行允许值这一异常情况而配置的。从原 过电压保护接线看，当某个电容器出现内部故障、 板间短路或击穿后，各相电容器组间的线电压依然 保持不变，但相电压却因中性点电位漂移而发生了 变化。
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根据式（ + ） ，得此电容器中性点位移电压与 " 的对应关系（ 见表 ( ） 。
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基于NSGA-Ⅱ算法的ECPT系统PID参数寻优及输出稳压控制
基于NSGA-Ⅱ算法的ECPT系统PID参数寻优及输出稳压控制苏玉刚;陈苓芷;唐春森;马浚豪;呼爱国【摘要】针对电场耦合型无线电能传输(ECPT)系统阶数高、非线性、对系统参数变化敏感导致其输出电压质量下降、系统不稳定等问题,提出一种最优控制器设计方法.该方法首先建立系统广义状态空间平均(GSSA)模型,并基于此模型,利用多目标多约束遗传算法(NSGA-Ⅱ)对PID控制参数进行自动寻优,有效解决了高阶系统PID控制器最优参数难以设计的难题,改善了闭环系统的上升时间、稳态误差以及对变化参数的鲁棒性能,并将超调限定在一定范围内,提升系统的稳定性.仿真和实验结果验证了GSSA模型的准确性以及在此模型上利用NSGA-Ⅱ算法进行控制参数寻优的有效性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2016(031)019【总页数】9页(P106-114)【关键词】无线电能传输;电场耦合;参数寻优;广义状态空间平均模型;PID控制【作者】苏玉刚;陈苓芷;唐春森;马浚豪;呼爱国【作者单位】重庆大学自动化学院重庆400030;重庆大学自动化学院重庆400030;重庆大学自动化学院重庆400030;重庆大学自动化学院重庆400030;奥克兰大学电子与计算机工程系奥克兰 1010【正文语种】中文【中图分类】TM724经过多年的发展，无线电能传输(Wireless Power Transfer，WPT)技术在理论和工程应用方面取得了一系列成果[1-5]。
该新型电能传输方式可以使电能的传输实现从供体到受体的无直接电气连接，从而消除了传统接触式电能传输方式存在的布线杂乱、导线磨损、接触火花等问题。
因此，无线电能传输技术尤为适用于安全性要求苛刻且工作环境复杂的用电场合(如潮湿、易燃、易爆等工作环境[6，7])。
在无线电能传输技术研究领域，基于电磁感应耦合的无线电能传输(Inductively Coupled Power Transfer，ICPT)技术是目前较热的研究方向，在理论研究与实际应用中都取得了较大的突破且逐步推广应用。
浅谈变电站二次系统防雷方案
次设备遭到破坏或保护误动拒 动的事例屡见不鲜 。随着 电力 系统 规模的逐步扩大 ， 二次设备在 电力系 统运行与控制起着 举足轻重 的 地位 ， 因此， 二次系统 的防雷措施 值得深入研究 。本文 首先 阐述了雷击对二次系统产生损害 的主要 方式， 然后提 出了 ２ ２ ０ ｋ Ｖ某变 电站
引 言
１ ． １ 雷 击 对 变 电站 设 备 的 危 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方 式
雷电直击避雷针或避雷器 ， 由引下线将雷 电流引入大地 ， 但 由于 大 压、 雷 电冲击过电压等。 据历史统计资料， 雷电是造成二次设备损害 的主 地 电阻的存在且各 点电阻不一致，雷 电电荷 不可能完全与大地 电荷 中 要 原因。 雷击造成变电站设备受损的方式主要有 ： 雷的直击和绕击 ； 雷 电 和， 引起部分地电位 升高， 过高的电压加 于二次设备两端 ， 极有可能损坏 反击和感应雷击。直 击雷电流通过接地 电阻入地 ， 而雷 电流在接地 网中 二 次 设备 。 流通 ， 造 成 了各 点 电位 相 差 较 大 ， 可 能 超 过 某 个 设 备 承 受 能力 造 成 设 备 ２ 变 电站二次 系统 的防雷措 施 损坏 ， 称为雷 电反击 。直击雷放 电的能量通过 电磁感应或静 电感应 向周 ２ ． １ 二 次 系统 防 雷 方案 设 计 围设 备 辐 射 ， 导致 设 备过 电压 ， 则 称 为 感应 雷 击 。 按 照“ 全保护 、 低残压 ” 的理念进行防雷系 统改造 ， 主 要 从 以 下 几 个 １ ． ２ 雷 电入 侵 变 电站 二 次 设 备 的主 要 途 径
１ ． ２ ． ２ 直 流 配 电 电源 线路
毫 穹妊 ； 拿— ｒ 专； ｝毫 ｒ ， § ； 章 － 专 ｒ 窖妊 毫Ｉ 鲁孪 专妇 夸 － 夸ｋｒ 逝 专 ｒ 船
控制发变电站二次系统电磁干扰水平的措施
・应用研究・控制发变电站二次系统电磁干扰水平的措施Measures to C ontrol Electromagnetic Interference Levels ofSecondary Systems in P ower Plants and Substations何金良 曾 嵘 屠幼萍 (清华大学,北京市,100084) (华北电力大学,北京市,100085)[摘 要] 发变电站二次系统的电磁干扰防护是一项系统工程,需要采用综合防护措施。
提高一次系统和二次设备之间的电磁兼容性的主要措施包括削弱干扰源产生的电磁干扰的幅值及出现的概率、隔断干扰的传播途径、对二次电缆采取完善的抗干扰措施、提高二次设备的抗干扰能力。
减小干扰技术应基于所遇到的干扰的类型进行优化。
[关键词] 发变电站 二次系统 电磁干扰 综合防护 电磁干扰等通过各种途径在发变电站产生的暂态干扰会通过各种耦合方式在二次系统内产生相应的干扰电压。
二次系统中的设备属于弱电设备,特别是对电子和微电子装置,其耐压水平和抗干扰能力都比较弱,如不采取措施,可能会影响电力系统的安全可靠运行。
发变电站二次系统的电磁干扰防护是一项系统工程,需要采用屏蔽、接地、隔离、保护等综合防护措施〔1〕。
提高一次系统和二次设备之间的电磁兼容性,即减小二次系统设备的干扰电压需要采取以下措施:(1)削弱干扰源产生的电磁干扰的幅值及出现的概率;(2)隔断干扰的传播途径;(3)对二次电缆采取完善的抗干扰措施;(4)提高二次设备的抗干扰能力。
1 抑制二次系统电磁干扰的基本措施1.1 抑制二次系统设备的入口处引入的干扰采用隔离变压器可以将出现的干扰电压经隔离变压器的屏蔽层及杂散电容而接地短路,有效地抑制共模干扰。
或采用光电耦合元件也能将干扰隔离。
另外采用滤波电路及非线性电阻组成的浪涌吸收装置,能有效地抑制共模和差模干扰。
1.2 抑制终端设备引入的干扰 对于抗干扰能力较弱的二次设备应进行有效的屏蔽保护,将设备放在屏蔽箱内或放入屏蔽室内。
一种改进型的混合动态无功补偿器系统设计
一种改进型的混合动态无功补偿器系统设计
曾智桢;涂春鸣;吴敬兵;熊桥坡
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2012(046)005
【摘要】针对配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)与晶闸管投切电容器(TSC)联合运行问题,提出一种新型基于专家混杂控制和瞬时功率平衡的控制策略.首先从混合无功补偿装置(HVC)结构及其等效电路出发,对其补偿机理进行分析,设计HVC控制器,分析了其控制策略.仿真和实验结果表明,该方法补偿效果良好,反应速度快,验证了设计的正确性与可行性.
【总页数】3页(P75-77)
【作者】曾智桢;涂春鸣;吴敬兵;熊桥坡
【作者单位】湖南大学,电气与信息工程学院,湖南长沙410082;湖南大学,电气与信息工程学院,湖南长沙410082;福州电业局,福建福州350009;湖南大学,电气与信息工程学院,湖南长沙410082
【正文语种】中文
【中图分类】TM715
【相关文献】
1.基于SVPWM的调压式混合动态无功补偿器 [J], 黄韬;尹忠东;单任仲;张杨
2.一种基于PWM控制的混合型静止无功补偿器 [J], 顾和荣
3.TSC-DSTATCOM混合型动态无功补偿器及其混杂控制方法 [J], 李强;罗安;刘秋
英
4.电气化铁道的改进型静止动态无功补偿器 [J], 郑宏;李卫玲;祁峰;朱益华
5.基于静止无功补偿器动态相量模型的混合仿真算法 [J], 鄂志君;房大中;陈家荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
某电网变电站电抗器开关改造后绝缘击穿基本情况分析
某电网某变电站４３８电抗器开关改造后绝缘击穿基本情况分析根据项目部提供资料来看，首先确定438电抗器开关为改造项目中新更换的22KV成套开关设备，并在第一次操作时发生故障，排除绝缘老化、操作频繁、维护不到位等原因。
其次，根据值班及操作记录，操作人员操作规范，处理得当，排除人为责任事故。
最后，根据现场情况来看，系开关柜内静触头放电，排除断路器原因。
目前该事故有三处重点问题，分析如下：一、电网电压问题引起的22KV电压突增。
电网的电压等级是230KV，发生故障期间的电压等级达到263.2KV，为额定电压的1.14倍；是否属于正常运行电压？在历史运行数据中是否正常？电网操作规程中是否对电网电压有明确规定？如：电网电压增高到一定值时，应采取哪些措施（或哪些保护、开关应该动作）？二、电网电压对22KV母线电压的影响。
根据历史数据记录，在发生电网电压突增时，22KV母线电压达到了24.2KV。
按照生产商设备厂家设计，一般情况下7.2KV成套设备在1min的工频耐压可达到32KV，12KV成套设备在1min的工频耐压可达到42KV，40.5KV成套设备在1min的工频耐压可达到95KV，1min工频耐压均在额定电压2倍以上。
由此可简单计算，该套22KV开关的1min 工频耐压理论上，至少在44KV以上。
根据值班记录：“8:22h438电抗器开关遥控合闸成功；8:22:20h 438电抗器过流I、II段保护动作；8:23:04h440站用变开关护跳闸;运行值班人员立即前去现场检查，发现22KV开关室438开关柜周围冒出黑烟”。
（440开关位于438开关旁边间隔，438开关放电后导致440开关异常，详见下图）从8点22分，438开关合闸到8点23分04秒440开关跳闸，约有1分钟左右，并且在22分20秒时438电抗器过流I段、II段保护均动作；按时间判断，438开关从开合闸时便开始电压击穿累积，达到击穿临界值后开始放电，放电引起低电压，造成旁边间隔440开关过流保护动作（一般情况下，如造成440开关柜间隔破坏等放电问题，会导致440开关跳速断保护）。
探究变电站电容器防击穿改进设计
探究变电站电容器防击穿改进设计摘要：电容器作为变电站的关键核心构成部件，在电力系统当中担负着非常关键的作用，电容器是否可以正常运行对于电力系统的平稳性、安全性以及总体电网运行具有直接的影响。
在具体运行当中，往往会由于各种因素出现电容器击穿的现象。
因此本篇文章将基于电容器运行当中出现击穿现象的改进设计进行探究，分析电容器改进原理以及改进方案。
以供参考。
关键词：变电站；电容器；防击穿；改进设计伴随社会经济的不断增长，社会各界在对电力需求方面也在持续提高，电力工业逐渐突起。
煤矿领域是用电量较大的行业，电力系统平稳运行对于其生产安全具有非常重要的意义。
在变电站的的电力设备当中，电容器是最为关键的构成部分，伴随电力系统当中电容器总量的不断提升，由于多种因素的影响，电容器通常会发生击穿的情况，对于电力系统的平稳运行与人员的生命安全产生威胁。
文章将对变电站电容器运行状况及其改进设计进行探究，对确保电力系统的安全运行以及工作人员的安全生产具有非常重要的意义。
1.电容器的作用电力电容器作用包含耦合、降压、移相、滤波等，通常用在高压、低压系统并联补偿无功功率、电机启动、并联交流高压断路器端口等。
电力系统荷载的用电设备，不但要损耗有功功率之外，还需要吸纳无功功率。
此外，电力系统变压器也需要无功功率，若全部无功电力都是通过发电机进行供应，不仅不经济，并且电压质量不高，对用户的使用效率造成极大的影响。
电力电容器在交流电路中可以输出无功功率，若将电容器连接在荷载设备或是输电设备上工作，负荷以及输电设备所需无功功率，恰好通过电容器来供应。
电容器功用为无功补偿。
经过无功就地补偿，能够降低线路消耗的能量，降低线路电压降，转变电压质量，提升电力系统的供电能力。
运行方式，首先，正常工作电压并联电容器布置需要在额定电压下工作，通常不高于电压额定数值的1.05倍。
母线高于1.1倍额定电压时，电容器必须要停止使用。
其次，电流在正常运行过程中，电容器需要在额定电流下工作，最高运行电流不可高于额定电流1.3倍，三相电流差不能高于5%。
变电站电容器防击穿改进设计
变电站电容器防击穿改进设计摘要：近些年来，电力能源需求量与日俱增，大大推动了电力事业的高速发展。
煤矿是用电大户，电力系统的稳定运行对煤矿安全生产意义重大，在变电站的电力设备中，电容器是其重要组成部分，随着电力系统中投运的电容器数量逐渐增加，受运行因素和其他原因影响，电力电容器经常会出现被击穿的现象，对电力系统运行安全以及工作人员人身安全造成威胁。
关键词：变电站；电容器；防击穿引言电容器是箱式变电站无功补偿的关键电气元器件。
由于其制造工艺缺陷、安装、维护不当和运行条件恶劣等因素，电容器鼓肚、爆裂等问题持续发生，对电网的安全运行构成极大威胁。
目前，对电容器故障的分析主要针对现场勘察状况、运行数据、返厂检查等方面，而较少有人采用微观理论分析电容器绝缘性能下降机理、局部放电和器身过热等现象。
1电容器击穿的原因分析由于电力电容器长期处于运载状态，经常会受到电网中各种非正常因素引起的过电流对电容器的冲击;当系统中电压、电流超越电容器的额定值时，将导致电容器内部介质损耗增加，造成过热加速绝缘老化，严重时会造成击穿。
综合近年来变电站电容器被击穿的案例分析，主要原因有以下几种:1)制造工艺不良，使用中绝缘损坏下降，造成电容器内部原件击穿;2)电容器密封不良和漏油;3)操作不当，带电荷合闸;4)电容器组的布置和接线方式存在缺陷。
2变电站电容器防击穿改进设计2.1十七区图法的应用九区图法控制方法原理简单清晰，却没能综合考虑无功和电压之间的相互影响，容易造成电容器组和变压器投切振荡，装置调节反反复复频繁动作。
为了克服传统九区图存在的弊端，本文提出了“十七区图”算法，是在九区图的基础上，再将1、3、5、7这4个容易发生投切振荡区域中每一个区划分为3个区域，并将采集到的高压侧无功、母线电压和无功上下限值、电压上下限值进行对比，同时制定新的电压和无功控制策略。
这样的控制模式下，可实现只需一次调节便可达到调节的目标，避免了多次投切电容器组合调节分接头，以实现变电站系统电压无功的调整优化。
浅谈高压电气试验设备及技术改进 胡嘉敏
浅谈高压电气试验设备及技术改进胡嘉敏摘要：对于当前的变压站而言，高压的电器设备需要进行定期的检查工作，从而保障变电站可以实现安全稳定的运行，当前阶段，电气试验设备是检测高压设备的重要工具以及方式，可以对电气设备的绝缘状况以及运行状态等实施检测。
笔者根据多年的工作经验，主要探讨高压电气设备现实的状况，并且对电气设备的相关技术改进工作进行探讨。
关键词：高压；电气试验；设备；技术改进通常情况下，高压电气试验主要包括：极性试验、分解开关过渡时间试验、绕组变形试验、直流泄露电流试验以及变压器油试验等等，这些试验均需要采用相关的设备才能够顺利完成。
因此，对高压电气试验设备及技术改进进行分析与探讨是非常有必要的。
1.常见的高压电气设备试验及设备存在的问题要想确保高压电气设备安全稳定的运行，就需要利用高压电气试验对高压电气设备进行检测，从而快速发现高压电气设备存在的问题。
我国高压电网中有很多问题，并且主要原因十分复杂，最重要的是由高压电气设备的绝缘性能变差所引起。
为了确保电网能够正常的工作和运行，需要不断提升高压电气设备绝缘水平，掌握设备绝缘的真实情况，做好监测工作对于高压电气设备的安全使用至关重要。
1.1高压电气试验设备种类较少常规高压电气试验设备是最常见的高压电气试验设备。
将中型客车改造后作为高压程控电气试验车的载体，将高压程控电气试验各种测量系统安放在车中，当到达需要检测的地点之后，检测相应的设备，这不但方便工作人员的工作，还能及时在指定位置检测设备。
高压电气程控试验车在完成测试工作后可以自动记录所有的数据，操作控制相当简单，减少了工作人员的工作量，然而高压电气程控试验车往往价格比较贵，并不能普遍应用。
1.2高压电气试验仍然沿用先前的技术随着高压电气设备性能和规模不断扩大，所需要试验的设备要求也在不断提高，当前我国高压电气试验过程中仍然沿用着先前的高压电气试验设备，不方便运输和应用，也不能够很好的进行自动测试。
特高压直流保护逻辑元件对保护特性的影响研究
特高压直流保护逻辑元件对保护特性的影响研究李豹;熊双成;李金安;赖桂森【摘要】In order to investigate the impact of the UHVDC protection logic module on the protective properties, according to protection hardware configuration, the recursive lagged effects of filter module in the signal processing circuit and the integral cumulative effects of the protection criterion export module are analyzed, the working principle of the module is described, and combined with the actual failure cases its impact on the protection characteristic is discussed and the optimization measures by modifying the internal configuration of the logic module to improve its operating characteristics are researched. It is verified by the previous fault waveforms playback, characteristics of logic element is improved, no protection misoperation occurs, which can improve the reliability of UHVDC protection. Some optimization measures has already been applied in engineering practice, it has certain reference value on the operation and maintenance in other HVDC system and the design of the subsequent project.%为了研究特高压直流保护逻辑元件对保护特性的影响，针对保护的硬件构成，分析了信号处理回路数字滤波器的滞后效应和保护判据出口元件的积分累积效应，对逻辑元件的工作原理进行了说明。
220kV线路保护改造技术分析——以棉花滩水电站棉锋线为例
Technical analysis on 220kV line protection reconstruction -A case study of Mianfeng Line in Mianhuatan Hydropower Station 作者： 胡美招
作者机构： 棉花滩水电开发有限公司,福建永定364100
出版物刊名： 闽西职业技术学院学报
页码： 117-120页
年卷期： 2013年 第4期
主题词： 220kV电力线路;线路保护;线路保护装置;线路保护改造
摘要：棉花滩水电站220kV棉锋线。
由于压力闲锁和重合闸闲锁回路存在设计缺陷、开关三相不一致保护不满足反事故措施要求，保护装置运行不稳定，直接影响到电站的安全稳定运行。
通过对改造前设备存在问题的分析，提出了针对压力闭锁和重合闸闹锁回路设计不合理的解决方法，阐述了保护升级改造的思路和配置优化措施。
某变电站电容器组35kV断路器拒动缺陷分析
某变电站电容器组35kV断路器拒动缺陷分析发布时间：2022-09-13T08:58:54.895Z 来源：《中国电业与能源》2022年第9期作者：栾江飞[导读] 电容器组是电力系统的一种重要的电气设备，是一种无功补偿装置。
采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流栾江飞云南电网有限责任公司文山供电局 663000摘要电容器组是电力系统的一种重要的电气设备，是一种无功补偿装置。
采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降、改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
在长期运行工作中，因为运行环境、人为因素以及设计方面的问题，电容器故障屡见不鲜，最常见的就是断路器故障导致电容器组停运，严重地威胁着电力系统的运行。
本文主要对35kV Ⅱ段母线5号电容器组324断路器拒动缺陷进行分析，在实际工作中具有指导意义。
关键词：断路器；故障分析；故障处理一、缺陷概况1.1、设备信息1.2、故障现象2021年01月04日，某变电站上报35kV Ⅱ段母线5号电容器组324断路器拒动重大缺陷。
为查明缺陷原因及消除设备缺陷确保设备运行安全，变电修试所变电检修班按照总调检修申请批复时间（201年01月05日至2021年01月10日），对该变电站35kV Ⅱ段母线5号电容器组324断路器拒动重大缺陷进行检查及处理。
二、FP4031C六氟化硫断路器BLR（M）弹簧操动机构原理2.1、 BLR（M）弹簧操动机构结构2.2、原理断路器的控制方式可分为远方控制和就地控制，由控制机构、中间传送机构、操动机构组成。
其作用为：控制机构（发出分、合闸命令，实现对断路器的控制，如控制开关或控制按钮等），中间传送机构（传送命令到执行机构，如继电器、接触器的触点等），操动机构（操动断路器执行操作命令）。
远方控制即从远方发出分合闸命令，通过控制回路传递至分合闸线圈，使线圈短时带电动作，线圈动作作用于断路器操动机构分合闸脱扣器（挚子），使弹簧脱扣释放能量，从而带动断路器触头动作，进行分合闸。
一起500kV某变电站CVT二次接线板绝缘低缺陷处理及分析邱偈
一起500kV某变电站CVT二次接线板绝缘低缺陷处理及分析邱偈发布时间：2021-10-27T01:12:42.000Z 来源：《电力设备》2021年第8期作者：邱偈[导读] 本文先进行CVT的结构介绍，再结合案例介绍缺陷的处理情况及步骤，对该类缺陷的处理方法进行分析，最后总结处理经验，并归纳分析了CVT常见缺陷。
邱偈（国网福建省电力有限公司检修分公司福建厦门 361000）摘要：本文先进行CVT的结构介绍，再结合案例介绍缺陷的处理情况及步骤，对该类缺陷的处理方法进行分析，最后总结处理经验，并归纳分析了CVT常见缺陷。
关键词：电容式电压互感器；绝缘低；受潮1 CVT结构介绍CVT的工作原理是由电容分压器将系统电压降至较低的中间电压（10kV~20kV），再经过电抗器与中间变压器得到所需电压互感器的技术参数。
其主要由电容分压器（C1,C2）和电磁单元两部分组成。
而电磁单元包括调谐电抗器L，中间电压互感器T和阻尼装置Z等。
电容分压器是由耦合电容器C1和分压电容器C2组成。
C1和C2的电容量根据分压比而定。
因为两个电容串联，电压的分配与其电容量的大小成反比。
调谐电抗器是为保证中间互感器上的电压完全等于电容分压器所得的电压，若无调谐电抗器时，电容分压器作为中间变压器的电源，其内阻很大，将无法准确测量一次电压。
该电抗与电容处于谐振状态，其内阻可近似为零，从而提高测量电压的精准度。
阻尼装置Z早期的产品是由电抗器与电容器以及电阻串联组成，新的产品采用速饱和电抗器其铁心为玻莫合金，在正常运行时，其为一个大电阻与二次副绕组并联，当 CVT 内部出现铁磁谐振且超过阻尼器动作电压时，阻尼器中的电抗器迅速由不饱和状态进入饱和状态，电感值急剧下降，将阻尼电阻接入回路消耗足够的功率来阻尼铁磁谐振。
2 处理过程及分析该CVT型号为：TYD500/√3-0.005H，在进行年检过程中，对12端子（低压端子）绝缘检查时发现，其对地绝缘值仅为11M（标准值应大于1G），同时发现相邻的B相接线板的12端子亦存在绝缘低的情况，现场检查这两相均未发现明显水渍和受潮。
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变电站电容器防击穿改进设计胡桂侦
发表时间：2019-10-14T16:15:08.293Z 来源：《电力设备》2019年第11期作者：胡桂侦[导读] 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，变电站建设越来越多。
(苍梧县水利电业有限公司生技部调度中心监控班广西壮族自治区梧州市 543100) 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，变电站建设越来越多。
电力电容器是变电站的重要核心组成元件之一，承担着电力系统无功调节的重要作用，电力电容器能否正常运行会影响电力系统的安全性、稳定性以及整个电网的运行质量。
在实际的运行过程中，经常会受多种因素影响发生电容器被击穿损坏事故。
文章主要就电力电容器运行过程中发生击穿后如何改行进行了阐述，重点讨论了电力电容
器改进运行的原理和方案以及改造效果。
关键词：电力电容器;防击穿;改进设计
引言
当环境温度较高、散热条件不佳时，电容器内部温度较高，尤其在出现过电压的情况下，易出现击穿现象。
尽管金属化膜所特有的自愈性能可使其工作在高工作场强下，电容失效仍然是导致直流支撑电容故障的主要原因。
因此有必要深入研究直流叠加交流条件下直流支撑电容器用薄膜的自愈及击穿性能。
1电容器击穿的原因分析
由于电力电容器长期处于运载状态，经常会受到电网中各种非正常因素引起的过电流对电容器的冲击;当系统中电压、电流超越电容器的额定值时，将导致电容器内部介质损耗增加，造成过热加速绝缘老化，严重时会造成击穿。
综合近年来变电站电容器被击穿的案例分析，主要原因有以下几种:1)制造工艺不良，使用中绝缘损坏下降，造成电容器内部原件击穿;2)电容器密封不良和漏油;3)操作不当，带电荷合闸;4)电容器组的布置和接线方式存在缺陷。
通过分析总结，前两个原因均属于制造工艺问题，只能通过使用过程中及时巡查和维护避免。
第三个原因为操作问题，可以通过加强培训规范操作避免。
第四个原因属于电容器布置连接设计问题，需要引起供电部门高度重视。
本文着重从电容器的布置和连接方式进行探讨。
2元件击穿模型及计算
电容元件击穿时，击穿点形成导电通道，导电通道的电阻（以下简称击穿点电阻）与元件电容呈并联关系。
假设电容器的元件总数为n，每个元件的电容为 C 且 tanδ=0，元件击穿点的电阻为 R，则有一个元件击穿的耦合电容器模型如图 1 所示。
图1 有一个元件击穿时的耦合电容器模型
3改进方案
以某集团公司35kV变电站为例，该变电站担负该集团公司南北供电网联系任务。
该站的正常运行直接影响到矿井安全生产。
2016年7月该站2号电容器2段跳闸，对2号电容器2段进行再合闸操作，均再次跳闸，显示保护电路保护跳闸，停电对电容柜进行检查，发现电容器损坏击穿。
图2为原来电容器的布置和接线方式，由图1可知，电容器组每相采用5只电容为389uF的电容器串联，每个电容器耐压为800V，串联后耐压共为4000V左右，总容量为77．8uF。
通过电抗变压器L接成星星接线，分合采用高压接触器C并入6kV主回路，保护采用电压互感器B作为取样，一次为星星接线，电压互感器B一次的星点和电容器、电抗器星点相连，在正常工作状态下，电容器、电抗器星点和电压互感器B星点都为零。
电压互感器B二次无输出J不动作，J1闭合控制为典型的启、保、停工作方式;C得电，电容器正常工作。
当三相电容器任意一相发生短路或开路、电容容量偏移超过额定值时，使L星点偏移同时电压互感器B的星点不为零，电压互感器B二次为典型的开口三角，当电压互感器B不为零，电压互感器B二次有电压输出，电压继电器J动作，使J1点断开，高压接触器释放，从而保护电容器不至于故障扩大。
电容器发生故障后，首先切断高压电源、进行验电、放电、挂接地线，并对电容器进行放电，确保设备电容器不带电方可进行检修作业，工作前先断开220V控制电源，检查控制部分是否工作正常，正常情况下接触器C应该是按Q保持、按T断开，如不正常应检查接触器二次控制回路。
如果以上工作正常，并且在带电合闸时J跟着动作，说明故障出现在电容器、电抗变压器、电压互感器等线路上，应重点检查电压互感器和电容器，检查电容器最好使用电容表进行，可以准确测量出每个电容器的容量，经认真检查，确定出被击穿的电容器，并测量出其它电容器的容量。
由于5个电容器串联没有采用任何均压措施，当电容器容量发生老化容量改变后，每个电容器所承受的电压不相等，从而使容量变小的承受电压较高而击穿损坏。
根据对故障的分析，确定改进方案如下:1)将原来低电压电容器串联方式改进为高电压电容并联，电容器采用4只BAM6．6/310021．92型电容器，电压为6．6kV，额定容量100kVar，电容容量21．92uF的高压电容器4组并联。
通过使用高电压电容并联后，电抗器L接成星形连接，保留采用高压接触器C并入6kV主回路，如图3所示。
既满足了电压要求，又提升电容器耐压，同时克服了电容器受压不均。
2)加装微机自动投切控制单元，加装“自动/手动”转换开关及分合按钮，方便现场操作。
4判别元件击穿应注意的问题
明确了元件击穿时电容器电容变化率及tanδ增量与串联元件总数、击穿元件数及击穿点电阻的关系，有助对元件击穿后的参数变化进行分析判别。
判别电容器是否有元件击穿，一般是根据其电容的变化情况来确定，因此必须要有电容器当前的试验数据和用于对比的历史试验数据，为了便于正确判别元件击穿，在测试及分析判断时应注意以下问题：1）试验数据除了电容及tanδ外，还应包括测试时的环境温度、测量电压和接线方式。
每次测量尽量采用相同的测量电压和接线方式，测试时应尽量消除干扰，保证测试线与被试品的良好接触，减小测量误差。
2）由于一个元件击穿引起的电容变化率约为元件总数的倒数，电容器元件数越少，单个元件击穿引起的电容变化越大，元件击穿也就越容易确定，因此对于由多个单元串联而成的电容器，应分别测量每一单元的电容及tanδ。
3）当电容器的串联元件数较多时，一个元件击穿引起的电容变化量相对较小；而测量误差、温度变化也都会引起电容测量值变化，这将导致难以确定是否有元件击穿。
这时可通过比较同型号同批次电容器的电容变化或通过计算温度引起的电容变化来排除这些影响。
4）电容器有元件击穿时，tanδ不一定会发生变化。
许多情况下，击穿点电阻接近于零，tanδ无明显
个元件击穿引起的电容变化率为可用下式计算为元件总数。
当件击穿引起的电容变化率小于重复性较差。