上天梯变电站电容器过流保护动作

上天梯变电站电容器过流保护动作探讨

【摘要】: 近年来．随着电网规模的不断扩大以及对系统无功电压的日益重视．大量的无功补偿装置不断投入系统运行。随着运行时间的延长，电容器装置的故障也在增加。对故障原因进行分析并提出针对性的反事故措施也就显得尤为重要。

本文对某35kv变电站10 kv电容器组的故障原因进行了分析，针对发现的问题提出了反事故措施。

关键词：电容器、故障、反事故措施

1、引言：上天梯2号电容器组在起初投入运行时较为正常，可近几个月后多次发生合闸过程中过电流保护动作跳闸的故障，运行人员一度曾怀疑电容器内部有故障，经对上天梯2号电容器组及保护回路和定值进行检测，未发现其问题，再次投入运行时又发生过电流保护动作跳闸。

2、运行方式和电容器参数

2．1 运行方式

上天梯35kv变电站10kv侧为单母线分段接线。正常运行方式:单母线分段运行,1号主变带i段母线,2号主变带ii段母线.10kv 两段母线分别接有电容器组和负荷。

2．2 电容器主要参数

该站有2组电容器,每组容量1200kvar，电容器型号为,电容器型号为bff-11/√3-50-1w。

上天梯变电站一次接线图如图一所示：

图一：上天梯站及有关系统接线图

3、故障现象

上天梯2号电容器于2011年6月19日11点48分在合闸过程中过流动作掉闸，检查一、二次设备无问题后，合闸时过流保护又动作,重复试投4次,开关跳闸3次,1次不跳闸。2011年6月20日06点25分，因系统调节无功，要求上天梯2号电容器退出运行，2011年6月20日08点38分，调度下令上天梯2号电容器投运，在投运中过流动作掉闸，检修人员对上天梯2号电容器组进行了全面的试验(包括二次设备)，并对二次回路也做了检查，仍然没有发现任何问题。

4、原因分析

(1)从故障现象上看，电容器组过流保护动作都是在电容器投运时发生，显然与电容器合闸涌流有关，因为电容器合闸涌流将引起系统电压在较短的时间内有较大的波动，尤其在投入电容器的瞬间，其电压波动的幅值最大。由于系统电压在短时内发生的突变，决定了电容器极板上电荷量的变化。如果电压的变化率越大，极板上电荷量的变化率也越大，电容器的充放电的电流也就越大。则：i＝c×u／dt，根据给定的保护定值经计算10kv系统电压在超过(10—7.3)kv范围内发生变化，且时限超过0.5s时，电容器过电流保护将动作跳闸。

(2)电容器合闸涌流中，包含着很高的谐波分量，其中以二三次

谐波为主，网络中的谐波对并联电容器的运行有较大的影响，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，使电容器运行电流的有效值增大，温升增高，当电容器运行电流超过整定电流时，其过流保护将动作跳闸，

(3)在电容器切除退出运行后，未经充分放电再次合闸，则合闸产生的涌流为未充电状态时合闸涌流的２倍。因为电容器切除仍处于带电状态下，把电容器再次投运，又刚好处于系统电压与充电电压大小相等、方向相反，所以合闸涌流较大。

(4)通过以上分析，电力电容器非故障状态下过流保护动作跳闸的主要原因是系统内电压的突变和有谐波分量所引起的，这同电容器本身的内部故障而引起的过电流保护动作跳闸有本质区别，但从现象看，两者没有什么差异，但是，当运行中的电容器发生过电流保护动作时，运行人员不能正确判明是其内部故障还是受外界因素的干扰。

5、措施对策

(1)为避免其电容器非故障状态下过流保护动作跳闸，躲过其因系统电压波动而造成的影响，确保电容器的稳定运行，经参照《电力设备预防性试验规程》中有关集合式电容器对电容值的规定表33可知：“每相由3个套管引出的电容器组，应测量每两个套管之间的电容量，其值与出厂值相差应在5％范围内”，建议适当放大电容器的过流保护整定值，对于个别频繁动作的电容器组，可做适当调整：过流系数取上限，灵敏系数取下限。检修人员将上天梯2号电

容器过电流保护定值，调整到额定电流的2～2.5倍，使其能躲过因系统电压的波动而引起的过电流。

(2)在上天梯变电站10kv母线上安装滤波器以吸收网络中的谐波电流和电压。提高电能质量，确保稳定运行。

(3)为避免电容器带电合闸，电容器切除退出运行后，必须经过充分放电之后，才可重新合闸运行。

(4)系统内的谐波和大容量设备的操作，对运行中的电容器将产生较大的影响，如不采取相应的措施将直接威胁到电容器的使用寿命和网络中其它设备的安全。选配合适的电抗器与电容器相串联，以削弱和控制其谐波电流对电容器的侵入和放大，保证电容器在电网中的安全运行，是确保电容器安全运行的技术手段。

6、结束语

电容器组过流保护动作跳闸，除了少部分是电容器内部故障引起外，大部分是因错误接线、保护整定不合理、涌流及电网谐波危害所致。由于电容器组对电力系统安全、稳定、经济运行起着重要作用，所以必须加强运行维护的力度，以避免或减少电容器的频繁损坏，提高电网运行的安全稳定性。

参考文献：

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[2] 中华人民共和国国家标准电力设备预防性试验规程dl/t 596—2005 [s]

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