倒闸操作电容器过流跳闸原因分析和对策

一起倒闸操作电容器过流跳闸原因分析和对策

1.事件经过

2016年12月22日17点29分，一期总变一二期总变联络线、2#主变检修完毕，对其进行恢复性送电操作；18点14分一二期总变联络线送电完毕，当时各断路器状态为1120、1140、1170、0621、0601、0604、0605合位，1160、1110、0622分位，运行方式为一二期总变联络线通过110KV母联带1#主变带6KV全段运行，八化I线进线断路器1160、2#主变热备，示意图如图1； 18点18分，2#主变空载送电，即合2#主变110KV侧断路器1110时，6KV 2#电容器开关柜0604断路器过流保护动作跳闸，1#电容器0605继保过流保护启动但未跳闸。

图1 一期总变当时运行方式示意图

2.事件现象和说明

2.1.监控系统显示如图2.1

图2.1 监控系统显示图

从图中可以看出18点18分15秒194毫秒 2#主变合闸，18点18分17秒815 毫秒电容器0604跳闸，从18点18分15秒到18分25秒 1#主变二次谐波闭锁，从18点18分15秒到18点18分27秒2#主变二次谐波闭锁。

2.2.继电保护显示

2.2.1.2#电容器0604继保显示

(1)2#电容器0604继保面板事件显示如图2.2.1.1，从图中可以看出

18点18分15秒364毫秒过流保护启动，18分17秒725毫秒过流保

护动作，共经历了2秒361毫秒，18分17秒735毫秒过流保护故障

录波启动；17分825秒由于断路器变位再次启动故障录波。

过流跳闸

过流启动

断路器分闸

过流保护启动返回

过流保护跳闸返回

点亮第4盏报警灯

跳闸故障录波启动

断路器变位故障录波启动

跳闸回路监视闭锁启动

图2.2.1.10604继保面板事件显示

（2）0604继保设置显示如图2.2.1.2，从图中可以看出过流保护为

定时限，动作值为1.25倍额定电流，动作时间2.4S，测量模式为peak-to-peak模式，跳闸信号为不自锁。

定时限

动作值

动作时间

测量模式

组1有效

启动滤波

跳闸信号不自锁

图2.2.1.20604继保设置显示

（3）0604继保过流保护动作过程数据记录如图2.2.1.3，从图中可

以看出，大于启动值的过程时间为100%，即达到了动作时间，IL3的有效值为1.3倍额定电流，大于动作值。

大于启动值过程时间百分比

实际电流有效值

图2.2.1.30604继保设置显示

2.2.2.1#电容器0605继保显示

(1)1#电容器0605继保面板事件显示如图2.2.2.1,从图中可以看出过流保护在18点18分15秒392毫秒启动，在17秒742毫秒复归，共经历了2秒350毫秒。

图2.2.2.10605继保面板事件显示

（2）0605继保过流保护动作过程数据记录如图2.2.2.2，从图中可以看出，大于启动值得过程时间为99.3%，未达到了动作时间，IL3的有效值为1.46倍额定电流，大于动作值。

大于启动值过程时间百分比

实际电流有效值图2.2.2.20605继保过流保护动作过程数据记录

2.2.

3.1#电容器0605，2#电容器0604故障录波设置，记录长度

为10个周波，运行模式为saturation，如图2.2.3。

录波长度

录波模式

图2.2.31#电容器0605，2#电容器0604故障录波设置

3.事件分析

（1）从上面1#、2#电容器继保显示和说明可以看出，1#、2#电容器的电流值确实超过了过流保护动作值，且2#电容器过流值持续时间达到了动作时间，并不是电容器误跳。

（2）为什么2#电容器过流保护动作跳闸，而1#电容器未跳闸呢？从上面可以看出，1#电容器过流值共经历了2秒350毫秒，2#电容器过流值经历了2秒361毫秒，相差11毫秒，本质上并无区别，2#电容器过流保护动作时间出现继保精度允许范围内的漂移（2%动作时间），提前39毫秒动作。

（3）为什么继保有故障录波报警，却没有录波曲线。继保故障录波模式设置错误，应该将saturation mode改为overwrite mode ；

saturation mode为饱和模式，故障录波已满，将不再录波；

overwrite mode为覆盖模式，即使故障录波已满，新的录波将

会覆盖旧的录波，旧的录波溢出。

（4）电容器过流跳闸是由基波和谐波叠加导致的。变压器空载投入时可能会产生很大的合闸涌流（在电压最大的时候投入不产生

合闸涌流，在电压为0的时候投入合闸涌流最大）。合闸涌流

最大值可以达到额定值的8-10倍，含有很高的直流分量、基波

分量和比较高的二次谐波和三次谐波，在开始的瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经0.5-1s后其值不超过（0.25-0.5）In[1]。

此时，与空载投入变压器并列的变压器会产生和应涌流。合应

涌流是当电网中空投一台变压器时，在相应的并联和级联运行

变压器中产生的[2]。和应涌流一次电流的波形与空载合闸时的

励磁涌流并无明显差异,只是达到最大值的时间较晚,衰减速度

缓慢而已，维持时间长达数分钟[3]。我们在空载投入2#主变时，

此时的合闸涌流比较大，与之并列运行的1#变压器出现合应涌

流，谐波注入到6KV系统当中，电容器组对于谐波电流的容抗

远比基波频率容抗小，基波和谐波叠加的电流导致过流保护跳

闸.

4.事件建议和对策

（1）是否考虑将继保测量模式peak-to-peak 改为fundamental frequency模式呢？peak-to-peak 模式包含谐波，

fundamental frequency模式只测量基波。不建议这么改，虽