电容器保护介绍
5、电容器保护调试
5、电容器保护调试电容器保护知识一、过电流保护用作电容器组与断路器之间连线的短路保护。
过流保护为三段式，I段、II 段保护作用于跳闸，III段保护可设定为作用于跳闸或报警。
二、零序过流（接地）保护零序过流保护是针对大电流接地系统或小电阻接地系统而设计的，大电流接地系统用A、B、C三相电流计算得到3I0。
小电流接地系统由独立的零序电流互感器取得零序电流，零序过流保护为两段式过流保护。
三、过电压保护过电压保护是为了防止电容器长期承受1.1倍额定电压以上的高电压而损坏,切除电容器可降低母线电压。
过电压保护设有无流闭锁功能（无流定值为0.05A—1.00A），当无流条件满足时认为开关断开,闭锁过压保护。
四、低电压（失压）保护低电压保护在母线失压时切除电容器组。
低电压保护设有无流闭锁（无流定值为0.05A—1.00A）及低压电流闭锁（定值为0.20A—5.00A）功能，当无流条件满足时认为开关断开,闭锁低电压保护；当任一相电流大于低压电流闭锁定值，满足闭锁条件时认为电压低是由于PT三相断线引起，闭锁低压保护。
电容器继电保护调试一、常规调试及试验接线1．安全措施（1）将保护压板名称填入继电保护安全措施票，然后由运行人员退出压板，检修人员确认，在继电保护安全措施票上签字。
（2）查阅保护交流回路图、端子排图和现场接线，将电容器保护电压回路的端子排号、两侧接线编号一一对应详细记入继电保护安全措施票，然后一人将端子排上接二次电缆或电压小母线的芯线解开并经绝缘包扎好，另一人监护并确认，在继电保护安全措施票上签字。
2．外观及接线检查3．逆变电源输出电压及稳定性检测二、输入系统检验1．保护开入量回路检查压板开入用试投退压板的方法检查，接点开入量，用短接的方法检查，注意短接时千万不能短错端子。
2．保护交流输入回路检查零漂检查各采样通道在无输入时是否维持在零点附近，不能漂移太大，在0.01In(或0.05V)以内。
当不平衡保护为启用状态时，要检查不平衡电压、电流采集通道的零漂。
电容器保护熔断器的工作原理
电容器保护熔断器的工作原理
电容器简介
电容器是一种能够在两个电极之间存储电能的器件。
其主要作用是在电路中增加电容，从而抑制电压的变化或者存储电能，用于滤波器、谐振器、发生器等多个电路中。
电容器的保护
由于电容器需要存储大量的电能，一旦电路中电容器损坏或发生故障，极易产生高压、高温等危险，因此电容器的保护显得非常重要。
其中一种保护措施便是采用电容器保护熔断器。
电容器保护熔断器的工作原理
电容器保护熔断器是一种特殊的保护装置，主要由熔断丝、熔断管、熔丝座、插头等组成。
其主要作用是在电路中监测电流是否突然增大，一旦电流异常增大，则熔断丝会在短时间内熔断，从而切断电路，以达到保护电容器的目的。
电容器保护熔断器与一般的玻璃熔断器有所不同。
它采用了熔断丝长度更长、直径更细、熔化温度更低的特殊熔断丝，以保护电容器的安全运行。
同时，其采用了特殊的导体，使得熔断丝在熔断时不会被割烂，从而避免了短路的发生。
电容器保护熔断器的优点
电容器保护熔断器具有以下优点：
1.保护电容器安全运行，有效避免电容器短路、故障等危险。
2.采用特殊的熔断丝和导体，保证了熔断的精度和安全性。
3.易于更换，可降低维护成本。
电容器保护熔断器的应用范围
电容器保护熔断器主要用于大型容量电容器组的保护，如高压交流谐振电容器组等。
同时，在需要保护电容器的电路中，也可以使用电容器保护熔断器作为保护装置。
总结
电容器保护熔断器作为保护电容器的装置，具有精度高、安全性好、易于更换等优点。
在大型容量电容器组和需要保护电容器的电路中，使用电容器保护熔断器是一种可靠、有效的保护措施。
常用电容器组保护方式
中性点不平衡电流保护（BL）
4、中性点不平衡电流保护（BL）： 双星形接线；每相能接成二个独立的 串联支路；需配置电流互感器一台；保护 灵敏度低，接线复杂。目前南方电网使用 较多；常用于35kV电容器组三相容量在 30000~60000kvar之间。 以上所讲的电容器组的保护方式以及 和电容器组容量的配置关系供大家参考， 具体工程项目的保护方式需要通过保护整 定计算来确定一个最优的方案。
常用的电容器组保护方式
单台电熔断器保护或内熔丝保护。 一、外熔断器保护： 主要在构架式电容器中容量较小的电容器中采用。电容器中完好元件 的过电压倍数限制在1.1Un以下。 例如：BAM6.6/√3 (BAM7.2/√3)，单台容量100kvar及以下； BAM11/√3 (BAM12/√3)，单台容量200kvar及以下； BAM11 (BAM12)，单台容量417kvar及以下。 二、内熔丝保护： 主要在构架式电容器中容量较大的电容器、集合式电容器内部小单元 中采用。电容器中完好元件的过电压倍数限制在1.3Un以下。 例如：BAM6.6/√3 (BAM7.2/√3)，单台容量200kvar及以上； BAM11/√3 (BAM12/√3)，单台容量334kvar及以上； BAM11 (BAM12)，单台容量500kvar及以上。
电压差动保护（AC）
2、电压差动保护（AC） ：单星形接线；每相串联段数为二段及以上； 保护灵敏度高（是AK保护的2倍），接线较复杂；适用于35kV电容器组： 3000~30000kvar之间，10kV电容器组：6000~10000kvar之间。
桥式差电流保护（AQ）
3、桥式差电流保护（AQ）： 单星形接线；每相能接成四个桥臂； 需要配置电流互感器三台；保护灵敏度高 （优于BL保护）； 广泛应用于35kV、66kV大容量电容器组： 30000~120000kvar之间。 对于容量更大的电容器组，比如750kV 变电站采用的66kV—160000kvar电容 器组，桥式差电流保护已经不能满足保护 要求，必须采用双桥式差电流保护，需要 配置电流互感器六台才能满足要求。
继电保护-电容器保护
N
C
I>
电容器不平衡保护方案
• 中性点回路差电流保 护： 适用场合——双星形， 中性点接地
C C C C C C
I>
电容器不平衡保护方案
• 电流横差保护： 适用场合——三角形接 线，每相两组电容器
电容器不平衡保护方案
• 零序电流保护： 适用场合——单三角形 接线
电容器的系统保护
• 过电压保护 按相或的动作逻辑。
U op Kv(1 A)U N
电容器的系统保护
• 低电压保护 三相与的动作逻辑，并经回路断电的条件允 许。 动作时间，小于供电电源重合闸的最小时间。
U op K minU N
感 谢 大 家
电容器不平衡保护方案
• 中性点间不平衡电压 保护： 适用场合——双星形， 中性点不接地
电容器不平衡保护方案
• 中性线不平衡电流保 护： 适用场合——双星形， 中性点不接地
电容器不平衡保护方案
• 中性点电流不平衡保 护： 适用场合——单星形， 中性点接地
a b c
C
N
C
C
N
C
C
N
C
C
N
C
C
N
C
C
电容器保护
电容器的结构形式
电容器的结构形式
电容器的结构形式
电容器的结构形式
电容器的运行特性
• 连续运行特性 在额定电压或低于额定电压的情况下，电容 器应能正常连续运行。 （1）在额定的正弦波电压和频率下，温度为 25℃时，电容器的功率输出应在 （100%~115%）额定范围内。 （2）对于多行并联的电容器单元组，在 +40℃和- 40℃的温度范围内，应能24小时 连续运行。
电力电容器的保护原理及技术要求
电力电容器的保护原理及技术要求一、电力电容器的保护原理1.过电流保护：当电力电容器的故障导致电流超过额定值时，需要及时切断故障电容器，以避免电流过大对线路和其他设备产生损害。
过电流保护装置可以依靠熔断器、保险丝等装置实现电流保护的功能。
2.过电压保护：电力电容器在运行过程中，可能会遭受电力系统的过电压供应，如果电压超过了电容器的额定值，会引起电容器内部的介质损坏。
因此，需要采取过电压保护装置来防止过电压对电容器的损坏，例如采用过电压继电器、过电压限流器等装置。
3.过温保护：电力电容器在运行过程中可能会因为工作电流过大或环境温度过高而过热。
过温保护装置可以监测电容器的温度，一旦温度超过预设的限制值，立即切断电容器的供电，以保护电容器不被过热损坏。
4.差动保护：差动保护对电容器的运行状态进行监测，一旦发现电容器内部出现短路或其他故障，立即切断电容器的供电，以防止故障扩大和对系统的影响。
5.过压维持器：为了保证电力电容器在停电或断电后能够快速放电，避免电容器内的电荷继续存储，引起过电压问题。
过压维持器可以在电容器断电后将电荷迅速放电，在开通电源前对电容器进行必要的放电处理。
二、电力电容器的保护技术要求1.可靠性要求：电力电容器的保护装置需要具备高可靠性，能够准确地判断和处理各种故障情况，及时采取措施切断电容器的供电，确保电容器正常运行。
2.灵敏度要求：保护装置需要能够准确地监测和判断电力电容器的工作状态，对电容器内部或外部的故障进行快速识别和处理，避免耽误处理时间，造成更大的损失。
3.自动化要求：电力电容器保护装置需要具备自动化功能，能够实现对电容器的自动监测、自动切断和自动恢复等功能。
4.合理性要求：保护装置需要根据电力电容器的特点和工作环境的实际情况，选用合适的保护装置和参数设置，使其能够良好地配合电容器的运行。
5.效率要求：保护装置需要在电容器发生故障时，能够迅速切断电容器的供电，以防止故障继续扩大，保护其他设备的安全。
电力电容器保护讲解
三、电容器的保护配置及整定
不平衡电压保护
零序电压保护，开口三角电压保护。 零序电压保护，开口三角电压保护。 用于单星型接线 电压取自放电PT二次侧的开口三角电压。 电压取自放电PT二次侧的开口三角电压。 PT二次侧的开口三角电压 去保护装置
电压定值按部分单台电容器切除或击穿后， 电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其 余单台电容器所承受的电压不长期超过1.1倍额定电压 余单台电容器所承受的电压不长期超过1.1倍额定电压 1.1 的原则整定。 的原则整定。
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二、系统对电容器组保护配置要求
35kV及以下系统中电容器组需考虑的故障情况： 35kV及以下系统中电容器组需考虑的故障情况： 及以下系统中电容器组需考虑的故障情况
1、电容器组与断路器之间连线的短路； 电容器组与断路器之间连线的短路； 2、单台电容器内部极间短路； 单台电容器内部极间短路； 3、电容器组多台电容器故障； 电容器组多台电容器故障； 4、母线电压升高； 母线电压升高； 5、电容器组失压； 电容器组失压； 6、电容器组过负荷。 电容器组过负荷。
一、电力电容器简介
集合式 集合式电容器组由大量带内熔丝的小单元集中装在大箱壳内组成。
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一、电力电容器简介
电容器的接线方式
星型接线 双星型接线 三角型接线
A相 星型 A相 B相 C相 B相 双星型 C相 A相 B相 C相 A相 B相 C相
双三角型接线 H型接线
三角型
双三角型 A相
UA UB UC
Za
Zb
Zc
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UN
版
三、电容器的保护配置及整定
每个电容器单元内的并联元件数为m,每个串联段的电 容器单元并联数为M, 每相串联段数为N的电容器组。 当有K只电容器的熔丝熔断后，中性点的电压：
电容器保护原理
电容器保护原理
电容器保护原理是一种电路设计方案，主要通过采用合适的保护装置来保护电容器免受过电压、过电流等可能对其造成损坏的因素的影响。
首先，过电压保护是一种常见的电容器保护手段。
当电容器所处电路中出现过高的电压时，保护装置会自动启动，以限制电容器两端的电压不超过设定的安全范围。
这通常通过采用过压保护器、气体放电管等元件来实现。
这些装置能够以非常短的响应时间迅速断开电路，从而有效地保护电容器。
其次，过电流保护也是重要的电容器保护手段之一。
当电流超过电容器所能承受的额定值时，保护装置会自动切断电路，以防止电容器因过载而受损。
常见的过电流保护装置有热保险丝、电流保护开关等。
这些装置可以通过监测电流大小，一旦检测到电流超过安全阈值，就会迅速切断电路。
另外，温度保护也是电容器的重要保护措施之一。
当电容器温度超过额定工作温度时，保护装置会启动，以防止电容器过热导致故障。
常见的温度保护装置包括热敏电阻、温度保护开关等。
这些装置可以监测电容器的温度，并在温度超过安全范围时切断电路。
综上所述，电容器保护原理主要通过过电压、过电流和温度保护来防止电容器因受到损坏因素的影响而遭受损失。
这些保护装置可以快速响应，并迅速切断电路，从而保护电容器的安全运行。
电容器保护
谢谢！
2021/3/16
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Hale Waihona Puke 电容器过电压保护接线图2.4 过电压保护
1.原理
同时满足下列条件时，过电压保护动作： 1）任一线电压高于过电压整定值 2）断路器在合位 3）延时时间到
2.5 欠电压保护
当供电电压消失时，电容器组失去电源开始放电，其上 电压逐渐降低。若放电时间短，还没放电到0.1倍额定电 压就恢复供电，则电容器组上将承受高于1.1倍的额定电 压，从而导致电容器的损坏，因而需装设低电压保护。
（D ）进行保护。 A、电流互感器 B、电抗器 C、电容器 D、熔断器 4、当电容器组的供电电压升高时，由（ D ）保护切除断路器。 A、欠电压 B、过电流 C、不平衡电流 D、过电压 5、当电容器组的供电电压降低时，由（ A ）保护切除断路器。 A、欠电压 B、过电流 C、不平衡电流 D、过电压 6、电容器组为双星型接线时常用（ C ）保护。 A、欠电压 B、过电流 C、不平衡电流 D、过电压
电 容器保护
2021/3/16
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功能配置及动作特性
1.1功能配置及动作特性
名称 电容器
型号
保护类型
电流速断 过流保护
欠压保护 （PSC642） 过压保护
不平衡电压保护 不平衡电流保护
时间定值 0〞 0.5〞 1〞 0.5〞 0.5〞 0.5〞
适应范围
电容器回路 相间短路
系统异常的 电容器保护
电容器元件 击穿保护
2.3 不平衡保护 2.不平衡电流保护
不平衡电流保护是由一台接 在两组电容器中性点之间的电流 互感器来完成的，当某一电容器 元件击穿短路时，两中性点电压 不平衡，产生电流，当大于定值 时，经一定延时动作跳闸。
电容器保护
不平衡电流指3相的电流不相等保护，一般3相电流都是不等的在允许的范围内就行了。
零序电流是测接地故障的，3相4线的电力系统发生接地就会产生零序电流。
过电压元件电压取自母线PT。
为避免在母线单相接地时过电压保护误动，电压采用线电压: 低电压保护电压取自母线PT电容器保护4.1. 两段式相间过电流元件保护电容器组与断路器之间的引线、绝缘子、套管间的相间短路故障，同时也可作为电容器内部故障的后备保护。
电容器组回路一般不装设电流速断保护，因为速断保护要考虑躲过电容器组合闸冲击电流及对外放电电流的影响，其保护范围和效果不能充分利用。
4.2. 过电压保护原理及功能由于系统负荷变化等原因，系统电压也经常变化。
电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗与两端电压的平方成正比，即Qc=ωCU2 P=ωCU2tgδ。
当运行电压过高时，箱壳内的有功损失增加的很快，使电容器内部产生的热量超过电容器冷却作用所能散到周围空气中的热量时，热平衡就被破坏，温度升高，游离增大，使介质老化，寿命降低。
除造成电容器外壳膨胀外，由于热击穿发展，造成局部地方击穿，易引起电容器爆炸。
故电容器需装设较完善的工频过电压保护，确保电容器在不超过最高允许电压下和规定的时间范围内运行。
国家标准规定，电容器允许的工频过电压最大持续时间为：在1.1倍额定电压下，可长期运行；在1.15倍额定电压时，每24小时可运行30min；在1.2倍额定电压时，为5min；在1.3倍额定电压时，为1min。
为保证瞬时出现过电压后，过电压元件能可靠返回，过电压元件宜有较高的返回系数，可取0.95(>0.98)。
过电压元件电压取自母线PT。
为避免在母线单相接地时过电压保护误动，电压采用线电压。
由于电压取自母线PT，为防止电容器未投入运行时，母线电压过高误切电容器，过电压元件中加有断路器合位判据。
4.3. 低电压保护原理及功能从电容器本身特点看，运行中的电容器如果突然失去电压，对电容器本身并无损害。
常用电容器组保护方式
电容器组接线方式
电容器组的保护按照容量的差别和灵敏度来选择不同的保护方式。在 单星形接线方式中有：开口三角电压保护（AK）、电压差动保护（AC）、 桥式差电流保护（AQ）；在双星形接线方式中有：中性点不平衡电流保护 （BL）。 一、电容器组接线方式：
开口三角电压保护（AK）
二、电容器组保护方式： 1、开口三角电压保护（AK）：单星形接线；每相串联段数为一段； 保护灵敏度高，接线简单；适用于10kV集合式和构架式小容量电容器组， 例如10kV：450~5000kvar之间。
电容器组的耐爆能量：
电容器组耐爆能量目前是国网招标中重点考核的一个指标，如果标书 中的方案耐爆能量超过要求，立即作废标处理。 耐爆能量要求如下：当单台电容器的首端发生极对壳击穿时，与故障 电容器并联的完好电容器将向其放电，并联的容量不得大于3900kvar。 3900kvar是经过电容器外壳耐爆能量≥15kw.s的要求折算过来 的。也就是说，如果电容器组并联的容量大于3900kvar，向故障电容器 注入的能量也将大于15kw.s，故障电容器将存在爆炸、起火的危险。 解决此问题的办法很多：比如合理的设置绝缘平台、将单相并联数量 过多的电容器分支路等。 我公司目前的构架式电容器外壳耐爆能量已经做到了≥18.6kw.s， 而且极对壳的主绝缘裕量很大，耐爆能量的要求是完全可以满足的。
中性点不平衡电流保护（BL）
4、中性点不平衡电流保护（BL）： 双星形接线；每相能接成二个独立的 串联支路；需配置电流互感器一台；保护 灵敏度低，接线复杂。目前南方电网使用 较多；常用于35kV电容器组三相容量在 30000~60000kvar之间。 以上所讲的电容器组的保护方式以及 和电容器组容量的配置关系供大家参考， 具体工程项目的保护方式需要通过保护整 定计算来确定一个最优的方案。
电容器组保护电容器组的保护需要哪些技术手段
电容器组保护电容器组的保护需要哪些技术手段电容器组保护的技术手段电容器组是电力系统中常用的电力设备，主要用于无功补偿、电压调节等方面。
为了保证电容器组的安全运行和延长其使用寿命，需要采取一系列的技术手段来进行保护。
本文将介绍电容器组保护所需的技术手段。
一、过电压保护过电压是电容器组运行中常见的故障之一，可能导致电容器组的破坏。
为了保护电容器组免受过电压的影响，可以采取以下几种技术手段：1. 电容器组并联限流电抗器：通过在电容器组并联限流电抗器，可限制电流增长速度，减少过电压的可能性。
2. 安装过电压保护器：通过安装过电压保护器，可以及时检测并隔离过电压，保护电容器组的运行稳定性。
二、过电流保护过电流是电容器组面临的另一个重要问题，可能导致电容器元件烧毁，影响电容器组的使用寿命。
为了保护电容器组免受过电流的损害，可以采取以下几种技术手段：1. 安装电流互感器：通过安装电流互感器，可以实时监测电容器组的电流值，一旦出现过电流，及时切断电源。
2. 设置电流限制器：通过设置电流限制器，可以限制电容器组的电流，确保其不超过额定值，从而保护电容器组的正常运行。
三、温度保护电容器元件的温度是影响电容器组运行的重要因素，过高的温度可能导致电容器元件老化、破裂等问题。
为了保护电容器组免受温度过高的影响，可以采取以下几种技术手段：1. 安装温度传感器：通过安装温度传感器，可以实时监测电容器组的温度，一旦温度过高，及时采取措施降温或切断电源。
2. 确保散热良好：在电容器组的设计和安装中，需要确保良好的散热条件，避免过热导致电容器元件损坏。
四、电压平衡保护电容器组中的电容器在运行过程中，可能由于故障或其他原因导致电压不平衡，进而影响电容器组的正常运行。
为了保护电容器组免受电压不平衡的影响，可以采取以下几种技术手段：1. 安装电压传感器：通过安装电压传感器，可以实时监测电容器组中各相电压，一旦出现不平衡，及时采取措施进行调整。
电力电容器保护说明
电压整定
一般：U 一般：Uop=（0.5~0.6）Un；应有延时，避免误动 0.5~0.6）Un；应有延时，避免误动
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每相两分支，双三角形接线电容器组的三原件 式横差保护
零序电流的计算公式 I0.op=3βNQU1.min/M[3M(N+β)(1-p)-β(3-2p)]nbaKsenU2cn /M[3M(N+β)(1-p)-β(3-
差电压保护
反应故障段和正常段的电压差构成的电容器内部故 障保护，或称电压差动保护；适用于三角形接线或星 形接线
电压整定
一般：U =120V；延时可以较长 一般：Uop=120V；延时可以较长
低压保护
电容器组所接母线突然失压时，考虑下述情 况装设低压保护
一旦电压恢复，变压器与电容器同时被投入，可 能造成电容器过压烧坏； 母线失压后，电容器的积聚电荷尚未释放前，若 电压立即恢复而造成电容器再次充电，也能造成 过压的好坏；
过流保护
是速断保护的后备保护，兼做电容器组的 过负荷保护 整定中注意的问题
电容器组电容有10%的偏差； 电容器组电容有10%的偏差； 电容器允许在1.3倍额定电流下长期运行； 电容器允许在1.3倍额定电流下长期运行； 合闸涌流冲击下不能误动；
电流整定
一般：I 一般：Iop=I1n*Krel/Kre 可靠系数：K 可靠系数：Krel=1.5~2 返回系数：K 返回系数：Kre=0.85 三相电容器组的额定线电流I 三相电容器组的额定线电流I1n
单三角形接线电容器组的零序电流保护
零序电流的计算公式 I0.op=3βNQU1.min/M[3M(N+β)(1-p)-β(3-p)]nbaKsenU2cn /M[3M(N+β)(1-p)-β(3定值整定
电容保护
电容保护电容保护-1 不平衡保护三相电容器组用最有效的方法保护，应用检查组件自身相位的对称性保护。
这种保护在双星型连接的电容器组中最常见，在双星型的中间有个CT，可以给继电器提供电流。
当一个电容器损坏时，在CT中就形成了电流环流以激活继电器，可以使电容器组的主要开关断开。
保护设备可以在电容器的第一个元件损坏时动作。
保护设备在电容器短路前动作，避免了电容器爆炸的可能性。
这种保护使得应用外熔丝作为电容器保护成为多余。
然而，外熔丝的重要作用是对电容器端子的上行线路短路的保护，因为不平衡保护不能检查到这种问题。
电容保护-1-1 用于不平衡保护的CT 主要功能是保持在同相位下中性线的绝缘- 变比系数：25/5 A- 精度：10 P 10- 输出： 10VA- 绝缘等级：24 kV图2-CT 用于室外安装的油绝缘CT（重30 kg）图1-CT：用于室内安装的树脂绝缘的CT 电容保护-1-2 用于不平衡保护的峰值电流继电器普通的峰值电流继电器，对三次谐波不敏感，安装在功率因数补偿系统的控制面板上。
继电器只有一个干预阈值。
如果需要两个阈值，必须应用两个继电器。
- 干预电流的范围：0.02 ～2.415 A- 步长：0.02A- 时间延迟范围：0.1～ 21s图3 表示继电器连接图和演示模板电容保护-2 过载保护三相电容器组可以匹配合适的过载保护。
这个保护可以应用两个CT 单元和一个匹配的三相峰值电流继电器制成。
设置值为：- 功率补偿组件：1.5 倍额定电流 - 滤波系统：等于选择的电抗器电流的有效值。
在两种情况下动作时间可以是几秒。
专用的多功能继电器既有过载保护功能也带有不平衡保护功能。
电容保护-2-1 过载保护的CT- 变比系数：…/5 - 精度：5 P 10 - 输出： 10VA - 绝缘等级：24 kV电容保护-3 熔丝保护电容器或者电容器组的任何类型的熔丝的选择，必须基于以下考虑：- 恒定电流：在1.7 和3 倍额定电流之间，同时考虑被标准承认的所有的可能的过载。
电力电容器保护介绍
一、电力电容器简介
➢ 电容器间隔主接线
串联电抗器作用 限制合闸涌流，降低合闸涌流倍 数 和频率。 抑制、滤出高次谐波的作用。
串联电 抗器
熔断器
放电 线圈
二、电容器组的故障类型
35kV及以下系统电容器组可能发生的故障情况：
1、电容器组与断路器之间连线的短路及电容器组内部连线上的相间短路 故障; 2、单台电容器内部极间故障； 3、电容器组中多台故障切除后引起的过电压； 4、电容器组过负荷; 5、电容器组的供电电压升高； 6、电容器组失压；
三、电容器组的保护配置
➢ ：不平衡保护
反映电容器组内部故障
保护的原理是反应一组电容器中健全部分与故障部分之间的差异（电流 或电压）。电容器组的接线方式（三角形、星形和双星形）不同，构成 不平衡保护的方式也不同。常用的保护方式有：零序电压保护（开口三 角电压保护）、中性点不平衡电压或电流保护、电压差动保护、电桥差 电流保护。
并联补偿电容器的低电压保护一般整定为0.15-0.4倍额定电压，保护的 动作时间与本侧出线后备保护时间配合。
三、电容器组的保护配置
➢ ：过负荷保护
反映电容器组过负荷
电容器组的过负荷是由系统过电压及高次谐波引起，按照国标规定，电 容器应能在有效值为1.3倍额定电流下长期运行，对于电容量具有最大偏 差的电容器，过电流值允许达到1.43倍额定电流。
三、电容器组的保护配置
➢短时限过电流保护 ➢过压保护 ➢低电压保护➢ ：短时限过电流保护
反映断路器和电容器组之间的连线短路及电容器组内部连线上的相间短 路故障。 当电流大于整定值时，经过短时延时（0.1-0.3s）, 保护动作于跳闸
三、电容器组的保护配置
浅析电容器保护电容器保护技术
浅析电容器保护电容器保护技术摘要：电容器组件属于电力系统的核心，在系统中发挥重要的作用，比如提供功率因数、均压、稳压等方面。
电容器因其易受破坏和影响，作为重点保护对象进行研究。
本文以电流和电压保护两个角度，分析了电流保护技术、过电压保护技术、低电压保护技术以及最新的不平衡保护技术的原理、设置以及必须达到的相关条件等。
关键词：电力；电容器；保护技术前言：电容器是电力系统中一个被广泛使用的核心组成器件，优点是在均压、稳压、降低线路系统损耗以及提高电力系统功率因数等方面均发挥着重要的影响力。
在多种场景的配电系统中，比如工厂、居民区、交通配电设施等都可发现配置电容器。
然而，电容器的缺点是极易受损、受影响。
电容器对安装和维护均有较高要求。
电容器在电力系统中占据极其重要的一个角色，保证电力系统的正常运行。
本文将从电流、电压两个角色分别探讨其保护技术。
1、电流保护技术电容器组的电流保护主要是过电流保护和电流速断保护，过电流保护接在电容器组断路器回路电流互感器二次侧。
通常非为速断和过流两段，速断段的动作电流须在最小运行方式下引线相间短路，保护灵敏度大于2来整定。
当电容器组引接母线、电流互感器、放电电压互感器、串联电抗器等回路发生相间短路，电容器组件内部元件全部或部分被击穿形成相间短路时，电容器内部会突然通过超大的短路电流，必定会对电容器产生极大的破坏，甚至毁坏电容器。
因此，过电流保护和速断保护必须安装。
“电流速断保护的动作电流须在最小运行方式下引线相间短路”，按照保护灵敏度大于2来整定，短路电流通过电容器前留有0.1-0.2s的延时，利用该延时可保护电容系统。
不仅考虑速断保护，还应考虑过电流保护以及过负荷保护。
因此，动作电流须满足以下三个条件：①电容器组件的电容可存在±10%的偏差，增大负荷电流承载能力；②电容器设置其长期工作环境电流是额定电流的1.3倍，保证期大电流通过能力；③当出现短路，产生很大的电流冲击电容器组件时，电力系统内不可发生误动。
电容器保护
电容器保护1 概述在变电所的中、低压侧通常装设并联电容器组，以补偿系统无功功率的不足，从而提高电压质量，降低电能损耗，提高系统运行的稳定性。
并联电容器组可以接成星形，也可接成三角形。
在大容量的电容器组中，为限制高次谐波的放大作用，可在每组电容器组中串接一只小电抗器。
1.电容器组常见的故障和异常运行情况如下：（1）电容器组和断路器之间连接线的短路；（2）电容器内部极间短路；（3）电容器组中多台电容器故障；（4）电容器组过负荷；（5）电容器组的母线电压升高；（6）电容器组失压。
2. 电容器组应配置的如下的保护装置：（1）单台电容器应设置专用熔断器组不同接线方式不同的保护方式：星形接线的电容器组可采用开口三角形电压保护；多段串联的星形接线电容器组也可采用电压差动保护或桥式差电流保护；双星形接线的电容器组可采用中性线不平衡电压保护或不平衡电流保护；（2）对电容器组的过电流和内部连接线的短路，应设置过电流保护。
当有总断路器及分组断路器时，电流速断作用于总断路器跳闸；（3）电容器装置组设置母线过电压保护，带时限动作于信号或跳闸。
在设有自动投切装置时，可不另设过电压保护；（4）电容器组宜设置失压保护，当母线失压时自动将电容器组切除。
2 并联电容器组的通用保护单台并联电容器的最简单、有效的保护方式是采用熔断器。
这种保护简单、价廉、灵敏度高、选择性强，能迅速隔离故障电容器，保证其他完好的电容器继续运行。
但由于熔断器抗电容充电涌流的能力不佳，不适应自动化要求等原因，对于多台串并联的电容器组保护必须采用更加完善的继电保护方式。
上图为并联电容器组的主接线图。
电容器组通用保护方式有如下几种：（1）电抗器限流保护与电容器串联的电抗器，具有限制短路电流、防止电容器合闸时充电涌流及放电电流过大损坏电容器。
除此之外，电抗器还能限制对高次谐波的放大作用，防止高次谐波对电容器的损坏。
（2）避雷器的过压保护与电容器并联的避雷器用于吸收系统过电压的冲击波，防止系统过电压，损坏电容器。
电力电容器保护概述
电力电容器保护概述作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数：36 更新时间：2009-2-23电力电容器保护概述(1)电容器组应采用适当保护措施，如采用平衡或差动继电保护或采用瞬时作用过电流继电保护，对于3.15kV及以上的电容器，必须在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，以防止电容器油箱爆炸。
(2)除上述指出的保护形式外，在必要时还可以作下面的几种保护：①如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。
②用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。
③如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。
④在高压网络中，短路电流超过20A时，并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时，则应采用单相短路保护装置。
(3)正确选择电容器组的保护方式，是确保电容器安全可靠运行的关键，但无论采用哪种保护方式，均应符合以下几项要求：①保护装置应有足够的灵敏度，不论电容器组中单台电容器内部发生故障，还是部分元件损坏，保护装置都能可靠地动作。
②能够有选择地切除故障电容器，或在电容器组电源全部断开后，便于检查出已损坏的电容器。
③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时，保护装置不能有误动作。
④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。
⑤消耗电量要少，运行费用要低。
(4)电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。
主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。
电力电容器保护问题电力电容器（以下简称电容器）在低压配电系统中作为无功功率补偿装置的主要电器件而得到广泛应用，但由于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电流值时，将导致电容器内部介质耗损增加，产生过热而加速绝缘老化、降低使用寿命，严重时可能使介质击穿，并发重大事故。
电容器保护
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电容器保护
目录
1 电容器保护基本内容
2 并联电容器组的通用保护 3 电容器组内部故障的专用保护 4 规程相关条目
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电容器保护的基本内容
1.电容器保护的作用
➢ 在变电所的中、低压侧通常装设并联电容器组，以补偿系统 无功功率的不足，从而提高电压质量，降低电能损耗，提高 系统运行的稳定性。
➢ 并联电容器组可以接成星形，也可接成三角形。 ➢ 在大容量的电容器组中，为限制高次谐波的放大作用，可在
图中SW为控制字，“1”为投入，“0”为退出。
电容器组内部故障的专用保护
目录
1 电容器保护基本内容 2 并联电容器组的通用保护 3 电容器组内部故障的专用保护 4 规程相关条目
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规程相关条目
DL/T584-2007 6.2.13 DL/T584-2007 6.2.10.1 a) c)
谢 谢！
双Y形接线的电容器采用不平衡电 压保护时，可用 TV改换 TA。即将 TV一次绕组串在中性线中，当某 电容器组发生多台电容器故障时， 故障电容器组所在星形的中性点 电位发生偏移，从而产生不平衡 电压。
图.双Y形接线保护方式
电容器组内部故障的专用保护
当 Uunb > Uset 时，保护动作。保护逻辑框图如下图所示。
➢ 电容器装置组设置母线过电压保护，带时限动作于信号或跳闸。 在设有自动投切装置时，可不另设过电压保护；
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高压无功自动补偿设备电容器保护济南迪生电子孙士民一、引言随着绝缘材料技术的发展和电容器制造工艺的提高，目前电容器在额定电压下长期运行，故障率已降的很低。
但是，如果电容器频繁投切却容易发生击穿故障，特别是当投切开关出现重燃时，故障或事故就很有可能发生。
一旦发生击穿故障，就有可能引起电容器爆炸着火的事故。
根据若干例故障电容器的解刨剖情况来看，电容器发生故障的开始大多是内部某一个单元串段发生击穿，然后剩余的某一个单元串段又发生击穿，最后故障显现或事故发生。
如何及时发现电容器的早期故障，并尽快切除故障电容器，是保证高压无功自动补偿设备安全运行、避免爆炸事故发生的根本条件。
二、电容器故障分析联而成，如10kV系统的电容器一般有4个组或5个组单元电容串联而成，额定电压就分配在几个单元电容器上（如图），某个电容器损坏时，首先是内部一个单元电容发生击穿损坏，使剩下的单元电容运行电压升高，这时电流增大很小，电容器继续运行，由于每个单元电容的运行电压提高，很快又出现某个单元电容损坏，剩下单元电容运行电压又被提高，这只电容器此时有可能已经出现鼓肚，重者出现鼓裂、漏油。
这样继续运行下去，很可能会造成这只电容器由鼓肚、鼓裂、漏油到起火爆炸。
根据实际运行经验和对多起被烧毁电容器的解体分析证明，电容器组的爆炸起火一般仅是某一只电容器爆炸起火所引起的，而某一只的爆炸起火是因电容器内部几个串联单元中有被击穿损坏的单元不能被发现继续运行造成的，虽然故障发展到起火爆炸的恶性事故，但故障的过程电流的变化依然不大，熔断器和一般的过流保护是在事故发生以后才动作，可是事故已经发生了。
三、电容器故障保护和事故保护分组电容器高压无功自动补偿装置，通常有两种连接方式：一种是把各组电容器通过断路器直接连接在变电站母线上。
另一种是各组电容器通过分组投切开关（断路器或负荷开关）连接在补偿装置的母线上，再通过总开关断路器连接在变电站母线上。
各组电容器通过断路器直接连接变电站母线的方式，适用于分组要求较少（单组或两组）的自动补偿装置，每组电容器必须加短路事故保护和电容器故障保护。
各组电容器总开关分开关小母线连接方式，适用于分组要求较多（3组以上）的自动补偿装置，总开关装设事故保护，分开关装设电容器故障保护。
电容器早期故障的发现，用常规的电流保护不容易解决，特别象熔断器保护方式，因其参数离散性较大、灵敏度较低，不宜作为电容器的故障保护，只能作为事故保护。
电容器的故障保护应根据单组电容器容量大小和电压等级（串段数量）不同选用以下保护方式：①单星相电压式零序（开口三角）微机保护。
（单组电容器容量较小时）②多星相电压式零序（开口三角）微机保护。
（单组电容器容量较大时）③单星相电压差动微机保护（电压等级高或串段数较多单组容量较小时）④多星相电压差动微机保护（电压等级高或串段数较多单组容量较大时）1、单星不平衡（开口三角）电压保护1)、选用不平衡电压保护的依据Ⅰ、每当一个电容器内部元件损坏，电容器组内的电压分布就会发生变化，这些变化的大小决定于损坏元件的数量。
Ⅱ、为杜绝事故的发生，作为故障保护的不平衡类保护必须作为电容器的主保护，以便在电容器出现内部元件故障时保护即发生动作，严防电容器带故障运行，但不平衡保护不能代替短路保护。
Ⅲ、目前，国内电容器组的连接形式基本采用星形接线，便于采用开口三角电压式的不平衡电压保护(相电压式零序保护)。
实际应用时：将放电器的一次侧与单星形接线的每相电容器并联，放电器的二次线圈接成开口三角形，在开口三角处接上已适当整定保护定值的继电保护装置即构成开口三角电压保护。
2)、保护整定原则和计算示例Ⅰ、保护整定原则当构成电容器组的任意一台电容器的任一个串段出现短路故障时，保护装置即动作，将该三相电容器组退出运行，以防止故障扩大造成事故和查找故障电容。
Ⅱ、计算示例（以10kV系统，所有电容器均为四个串段且为单星形接线，中性点不接地。
）1）每相由一台电容器构成当其它电容器完好，仅A 相电容器一个串段短路时，其电容容值变为4/3C ，C —完好单台电容的标称容值，反映到二次侧的开口电压值计算如下：C C C CU C U C U YY Y Y U Y U Y U U C B A CBACCBBAAωωωωωωJ J J J J J 3434++++++++•••••••==)34(103•••++=U U U C B A )57745.057745.0577434(103⨯-⨯-⨯= )(4.577V =一般采用10000/100的放电器，故反映到二次侧的开口电压值为5.77V ，保护定值一般取4.5V —5V ，低于一个串段完全短路时的理论开口电压值。
2）每相由二台电容器构成当其它电容器完好，仅A 相其中一台电容器的一个串段短路时，其相电容容值变为7/3C ，C —完好单台电容的标称容值，反映到二次侧的开口电压值计算如下：C C C CU C U C U YY Y Y U Y U Y U U C B A CBACCBBAA22372237J J J J J J 0ωωωωωω++++++++•••••••==)2237(193U U U C B A ++=)57745774577437(193--⨯= )(304V =一般采用10000/100的放电器，故反映到二次侧的开口电压值为3.04V ，保护定值一般取2V —2.5V ，低于一个串段完全短路时的理论开口电压值。
3）每相由三台电容器构成当其它电容器完好，仅A 相其中一台电容器的一个串段短路时，其相电容容值变为10/3C ，C —完好单台电容的标称容值，反映到二次侧的开口电压值计算如下：C C C CU C U C U YY Y Y U Y U Y U U C B A CBACCBBAA3331033310J J J J J J 0ωωωωωω++++++++•••••••==)33310(283•••++=U U U C B A )57745.157745.15774310(283⨯-⨯-⨯= )(206V =一般采用10000/100的放电器，故反映到二次侧的开口电压值为2.06V ，保护定值一般取1V —1.5V ，低于一个串段完全短路时的理论开口电压值。
4) 每相由四台电容器构成当其它电容器完好，仅A 相其中一台电容器的一个串段短路时，其相电容容值变为13/3C ，C —完好单台电容的标称容值，反映到二次侧的开口电压值计算如下：C C C CU C U C U YY Y YU Y U Y U U C B A CBACCBBAA4431344313J J J J J J 0ωωωωωω++++++++•••••••==)44313(373•••++=U U U C B A )57742577425774313(373⨯-⨯-⨯= )(156V =一般采用10000/100的放电器，故反映到二次侧的开口电压值为1.56V ，保护定值一般取0.8V —1.2V ，低于一个串段完全短路时的理论开口电压值。
2、多星不平衡（开口三角）电压保护多星不平衡（开口三角）电压保护，与单星不平衡（开口三角）电压保护原理相同，主要因为单星形接线电容器组容量较大时每相并联电容器不得超过4台，为保证保护的灵敏度不会降低，把电容器组分为多星来检测不平衡（开口三角）电压。
3、单星相电压差动保护（电压等级高或串段数较多单组容量较小时）电压等级较高或串段数较多时，不平衡（开口三角）电压保护灵敏度降低，需要采用相电压差动保护。
现以35kV电压，单组容量10000kvar为例，计算相电压差动保护定值。
假设采用单台容量为334kvar10.5kV的普通电容器，每相用10台5并后串。
假设每台电容器内部是由7个串段单元串联而成，每个串段单元容量为Ci ，一台电容器内部有1个串段单元击穿短路时，这台电容器容量由7Ci 变为6Ci=1C 6Ci +74Ci=4231Ci=2C 75Ci=1Xc 11C ⋅ω=Ci ω3142=2Xc 21C ⋅ω=Ci ω57=1U Uo Xc Xc Xc ⋅+211 =2U Uo Xc Xc Xc ⋅+212335⋅=kV UokV Uo U U U Xc Xc Xc Xc 331.0122112=⋅=-=∆+-选用10000/100的放电器，故反映到二次侧的差电压值为3.31V ，保护定值一般取2.0V —2.5V ，低于一个串段完全短路时的理论差电压值。
也可用以下公式计算差电压：Uo U n m ⋅=∆+-1)1(21其中：m 为并联路数n 为串联段数 Uo 为相电压4、多星相电压差动微机保护（电压等级高或串段数较多单组容量较大时）多星相电压差动保护，与单星相电压差动保护原理相同，主要因为单星形接线电容器组容量较大时每相并联电容器不易超过10路20台，为保证保护的灵敏度不会降低，把电容器组分为多星来检测相电压差动电压。