三相电压不平衡导致电容器组跳闸原因分析

三相电压不平衡导致电容器组跳闸原因分析

【摘要】本文通过对220kV某变电站10kV电容器由于三相电压不平衡导致跳闸原因分析，找出引起电压不平衡的因素，为以后查找电容器组故障原因积累经验。

【关键词】不平衡电压；绝缘电阻；直流电阻；电容量；电抗

前言

为了补偿系统无功，变电站基本上都会在10kV系统中装设电容器组。在设备运行过程中，经常会发生电容器组跳闸现象，引起电容器组跳闸的主要原因是由于电压不平衡造成保护动作，使断路器跳闸。通常我们都会认为电压不平衡是电容器组电容量三相不平衡引起的，但实际上断路器三相不同期、放电线圈绕组直流电阻三相不平衡、电抗器三相电抗值不平衡、绝缘老化都会引起三相电压不平衡，使电容器组跳闸。

一、现场试验情况

2014年7月9日，某变电站10kV电容器首次对跳闸，对其进行电容量测量，测量结果为A相173.1μF、B相173.4μF、C相173.3μF。从测试数据看电容值没有问题，就对紫1#电容器组进行投运，此时保护定值设为3V，投上后电容器组马上就跳掉了。随后又将保护定值改到5V，再次将电容器组投上后，过了几分钟电容器再次跳掉。我们初步认为导致电容器组跳闸的可能会是电容器单元其他设备，不是电容器本身。

2014年7月11日，再次对跳闸电容器单元进行全面试验，分别对电容器电容量、绝缘项目，开关特性、直阻、绝缘项目，电抗器电感、电抗、绝缘项目，电缆绝缘项目，测试结果都正常。在对放电线圈一次绕组直流电阻测试时，发现A相1216Ω、B相1413Ω、C相1411Ω。从测试数据上看，A、B、C三相绕组直阻不平衡率约为15%。对其绝缘电阻测试时，发现A相绝缘较低，约10.92 MΩ，B、C两相均在320 MΩ左右。通过对试验数据分析，我们就能确定由于放电线圈一次绕组存在匝间短路造成三相电压不平衡，从而引起紫1#电容器跳闸。

二、影响电压不平衡的因素

1、电容器三相电容值偏差较大引起电压不平衡

Q/GDW1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》规定电容器组的电容量与额定值的相对偏差应符合此要求：3Mvar以下的电容器组：-5%～10%；3Mvar 到30Mvar电容器组：0%～10%；30Mvar以上电容器组：0%～5%；且任意两线端的最大电容量与最小电容量之比值，应不超过1.05。如果电容器中某相电容受潮或损坏，都会导致电容值减小，造成无功补偿不均衡，从而导致电压不平衡，

使保护动作，电容器组跳闸。

2、放电线圈三相绕组直流电阻不平衡引起电压不平衡

电容器组不平衡电压保护是通过放电线圈二次开口三角测得的不平衡电压来判断是否动作。如果试验测得放电线圈某相一次或二次绕组直流电阻值三相就会偏差很大，很可能是放电线圈一次或二次绕组内部出现匝间短路、断股现象。此时保护监测到的开口三角处的不平衡电压就会很大，超出保护动作值，使得电容器组跳闸。紫1#电容器组就是由于放电线圈A相一次绕组出现匝间短路造成跳闸的。

3、绝缘电阻偏低引起电压不平衡

在运行过程中，如果电容器单元中某相绝缘出现老化，甚至击穿的情况，此相电压会降低，其余两相电压会相对升高，从而引起三相电压不平衡。因此在发现电容器组跳闸后，我们首先要全面测量每个设备的绝缘电阻。

4、电抗器绕组直流电阻值不平衡引起电压不平衡

电抗器一般都串接在电容器后，正常运行时，电抗器三相直流电阻值基本平衡。如果其中一相线圈出现烧毁或断股现象，势必会引起电容器单元电压不平衡。因此测量电抗器绕组直流电阻、电抗值非常必要。

结束语

从上面原因分析来看，引起电压不平衡导致电容器组跳闸因素很多。以后出现电容器组跳闸，我们应该逐个设备测试、分析，能快速、准确的找出电容器跳闸原因。不能象以前只片面的考虑是电容器本身，忽略电容器单元其他设备。