电容器内部故障保护

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单台电容器内部故障保护的合理选择

单台电容器内部故障保护的合理选择
平衡保护 动作 来切 除 整组 电容器 。经 停 电检 查 并更 工 程 中 大 多 数 熔 丝 电 流 按 1 5 ¨ 取 , 考 虑 电 ., 选 不
容 器 组 中性 点 电位 偏 移 , 电 容 器 串 段 数 被 击 穿 5 % 当 0 时 , 障 电容 器 电 流 增 大 到 2 相 当 于 熔 丝 电 流 增 大 故 ,,
2 0 年 " 月 08

力 设

N v2 0 o- 08
Vo. 19 No. 1 1
61
一一
第 9卷 第 1 1期
Elcr a c p n e tc lE 1 me t i ui
单台 电容器 内部 故 障保护 的合 理选择
盛 国钊 , 学锋 , 倪 严 飞
( 网电力 科 学研 究院 , 北 省 武 汉 市 4 0 7 ) 国 湖 30 4 摘 要 :电容 器 内部 故 障保 护 的合 理 选择 是 提 高 电容 器装 置 运 行 可 靠性 的 重要 手段 。 目前 , 常 出现 因单 台 电容 器 内 常
电容 器 内 部 故 障 保 护 的 选 用 原 则 。
2 1 小 电流 开断 方式 .
选 择 熔 断 器 的 熔 丝 电 流 时 应 保 证 正 常 运 行 时 不 会 熔 断 , 在 过 电 流情 况 下 能 可 靠 熔 断 。 由 于 单 台 电 而 容 器 的 连 续 运 行 电 流 为 1 3 , . 1 ( 为 单 台 电 容 器 的 额
部故 障 保 护选 择 配 置不 合理 而使 电容 器组 故 障扩 大 的情 况 , 利 于 电容 器组 的安 全 运 行 。 文 中介 绍 了小 电流 开 断 方 式 不
和 大 电流 开 断方 式 下的 外 熔 断器 的 选 用原 则 , 内熔丝 的保 护原 理及 内熔 丝 电容 器并 联元 件 数 的选 择 原 则 , 举 出 了 内熔 还

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

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

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。
X(1)_V031208 版
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。
X(1)_V031208 版
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
X(1)_V031208
UN

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:

电容器保护原理及功能

电容器保护原理及功能

2 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)。
2
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。
2 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。
汇报人:许抒弟 日期:2021年x月x日
响,其保护范围和效果不能
充分利用。
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
2
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
04
可通过控制字选择是否经有流闭锁。
过负荷保护.
4
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
301
行,对于电容量具有最大偏差的电容器,过电流值允许达
02
到1.43倍额定电流。
03
04
过负荷保护.
4
301
由于按规定电容器组必须装设反映母线电压稳态升高的过
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

电容器的保护配置与运行维护

电容器的保护配置与运行维护

电容器的保护配置与运行维护【摘要】文章简要阐述和分析了电力电容器的作用、故障类型、保护的配置及整定计算,并指出了运行中,电容器组倒闸操作和故障处理时注意事项。

【关键词】电容器保护运行维护电力电容器具有降低线路和输电设备的损耗、提高功率因数、改善受电端电压质量,以及提高输送功率的作用,又因其投资较小、安装简单、维护方便、能提供大量无功容量的优点,得到广泛应用,按《电力系统电压和无功电力技术导则》及《并联电容器装置设计规范》规定:变电站内应按变压器容量的10%-30%安装并联电容器。

电力电容器在实际运行中发生损坏,既有电容器本身质量、保护配置、整定计算的原因,也有运行维护不力、处置不当导致事故扩大的因素,通过对电力电容器故障类型及保护配置的分析,对电力电容器的保护与运行维护的注意事项,进行概要的整理和阐述。

1电容器保护配置与整定计算1.1电容器的接线与电抗器在电力系统中,电容器的接线方式主要有两种:单星形接线和双星形接线;电容器组每相由C1、C2上下两段构成,每相都串接一个电抗器,因为电力系统在运行时,不可避免会出现谐波,电容器的阻抗很小、电抗器的阻抗则很大,所以,联电抗器能有效削弱谐波、降低电容器烧毁的机率;同时,电容器在投入时会产生较大的涌流,会引起二次继电保护装置误动作,串联电抗器可以抑制涌流,也可以起到保护电容器、防止保护误动作的作用;在电容器组两串联段上,各并联一电压互感器线圈(同时也做放电线圈用)用于电压采样,而电流采样则取自进线侧电流互感器二次侧。

1.2电容器的熔断器保护熔断器保护是电容器内部故障的主保护。

电容器投入运行后,电容器内部薄弱环节处的元件,有可能因过热或游离而发生局部击穿,形成内部故障。

在运行中,电容器个别元件的击穿,会引起与之串联的元件电压升高,并引起新的元件击穿,从而产生连锁反应,最后导致整台电容器贯穿性短路,故障过程中,绝缘分解、气体增多,箱内压力增大,来不及释放,便会出现“鼓肚”或“漏液”现象,如故障时间较长,压力无法释放,就可能导致箱体爆裂、起火,导致事故扩大,而熔断器能切断并隔离故障元件,保证其他完好元件的继续正常运行,其熔丝熔断时间在一个周波即20MS内即可切断短路电流,防止故障扩大化,同时降低电容器内部释放的能量,防止壳体爆裂。

并联电容器内部故障保护的现状及分析

并联电容器内部故障保护的现状及分析
21 年 01

第 l 期 9
S IN E&T C N L G F R A I N CE C E H O O Y N O M TO I
o机械 与电子 。
科技信息
并联电容器 内部故障保护的现状及分析
顾 建 平
( 州市 第一 人 民医院 常
江苏
常州
2 30 ) 1 0 2
【 摘 要】 在我 实际工作的基 础上, 对我 国 目前 电容器 内部故障保护的现状及存 在问题进行初 步分析 。 【 键词 】 关 电容 器 ; 护 ; 析 保 分
方 式 不 合 理 , 护 措 施 不 当 不 全 , 多 以继 电保 护 为 主 , 运 行 中 事 故 标 DA 2 9 《 压 并 联 电容 器 单 台保 护 用 熔 断 器订 货 技 术 条 件 》 保 且 在 I4 - 1 高 的 不 断 。后 来 发 展 了 单 台 电容 器 保 护 用 熔 断 器 ( 熔 丝 ) 为 防 止 电 容 器 要 求 . 断 器 熔 丝 的 额 定 电 流应 不 小 于 被保 护 电 容 器 额 定 电 流 的 14 外 . 熔 - 3 爆 裂 起 到 了 良好 的 效果 。其 间还 发 展 了带 内熔 丝 的 电容 器 , 内熔 丝 倍 , 般 推 荐 在 1 3 1 5倍 的范 围 内选 取 。 由 一 .— . 4 5 切 除 内部 故 障 元 件 。 8 代 中 期 . 容 器 单 台容 量 增 大 至 2 0 vr O年 电 0 ka 和 如 熔 丝 额 定 电 流选 为 15c I 电 容 器 额 定 电 流 ) 则 故 障 电 流 .I(c为 , 34 vr产 品 质 量 进 一步 提 高 , 时为 避 免 电 容 器 在 发 生 内部 元 件 贯 ( ’ ≤ 11 15e 1 5c时 ,熔 断 器 不 动 作 , 只 有 当 I ’ 1 x . c 3 ka . 同 I ) .x .I= . I c 6 c > . 15 = 5 I 而 0 穿 性 短 路 时 受 到 系 统 短路 电 流 的 冲击 ,普 遍 采 用 星形 或 双 星 形 接 线 , 22 I . 丝 进 入 快 速 动 作 区 , 此 时 电 容 器 内部 故 障 率 已达 5 %。 .5c时 溶 保 护 亦 更 加 完 善 , 此 电 容器 年 事 故 率 大 大 降 低 。 是 . 台 电容 器 保 也 就 是 说 电 容 器 故 障 率小 于 5 %或 更 小 时 , 断器 保 护 存 在 着 死 区 因 但 单 0 熔 护 用 熔 断器 在 使 用 中 暴 露 出不 少 问 题 , 熔 管 受 潮 、 簧 拉 力 随 长 期 1 . 内熔 丝 + 电保 护 如 弹 .2 3 继 运 行 而 下 降 、 丝 熔 断 后 不 能 顺 利 拉 出 、 丝 的 时 间 一 电流 特性 分 散 熔 熔 安 装 内熔 丝 的 主 要 作 用 是 隔 离 电容 器 内部 早 期击 穿 的故 障 元 件 , 性 大 , 行 中出 现 误 动 、 动 和群 爆 现 象 , 运 拒 以至 怀疑 外 熔丝 的 保 护 是 否 使 电容 器 单 元 继 续 工 作 。 按 照 G 3 8 .—8 《 电 压 并 联 电容 器 》 B 922 9 高 的 可靠 。 9 代 基 本 形 成 两 种 观 点 , 以 电容 器 单 台保 护 熔 断 器 为 电 要 求 , 至 0年 即 电容 器 单 元 装 有 内 熔 丝 , 在单 元 的整 个 寿 命 期 间 , 丝 应 能 承 受 熔 容 器 内部 故 障 的 主 保 护 和 以继 电 保 护 ( 平 衡 保 护 ) 为 电 容 器 内 部 等 于 或 稍 大 于 单 元 电 流 最 大 允许 值 除 以并 联 熔 丝 数 的 电 流 、 关 操 作 不 作 开 故 障 的 主保 护 , 各 地 均 有 运 行 经验 或事 故 教 训 。 且 引起 的涌 流 以及 内部 其 他 元 件 损 坏 和外 部 短 路 时 的放 电 电流 。当元 件 在 09 n 额 定 电 压 ) 20 n范 围 内发 生 击 穿 时 , 丝 应 能 将 损 坏 的 .U ( 和 .U 熔

电容器一般性故障浅析

电容器一般性故障浅析

电容器一般性故障浅析摘要:电容器组是投入和退出频繁的设备。

其正常运行与发挥作用,与其接线方式、额定电压、容量、电抗器、电抗率的正确选择是分不开的,本文就此进行简要探讨。

关键词:电容器一般性故障电容器组是投入和退出频繁的设备。

其正常运行与发挥作用,与其接线方式、额定电压、容量、电抗器、电抗率的正确选择是分不开的。

近年来,某供电公司发生了多起电容器爆炸,放电线圈和电抗器烧损事故,本文针对电容器组发生的故障,从设备绝缘及设计的角度分析其运行状态下的电压分布情况,找出存在的问题,提出一些建议。

某110kV变电站10kV#1电容器105开关由备用转运行,操作时过流I段动作,#1电容器组爆了6个熔丝,A相支柱绝缘子、放电线圈套管及10kV电缆头有拉弧、电弧灼伤痕迹。

现场检查发现:#1电容器组A相一只电容器电容量异常,外壳膨胀,其参数如下,型号:BAM—11/√3—200—1W;无锡日新电机有限公司05年6月生产;铭牌电容量16.3μF,实测电容量21.1μF,超过规程标准30%以上;A相放电线圈绝缘电阻为0MΩ,套管放电痕迹明显;A、B相间母线及部分支柱绝缘子放电痕迹明显;爆熔丝的电容器试验正常,并联电抗器、避雷器、电缆试验合格。

通过现场检查,发现故障原因,电容器组通常采用中性点不接地的星形或双星形接线,为了限制涌流,一般在电容器中性点侧或电源侧装有电抗器、氧化锌避雷器和放电线圈等设备。

电容器内部结构主要由若干个电容元件按一定的设计要求,通过串、并联组成,单个元件不带熔丝,在安装时配置外熔断器。

该故障的主要原因是,A相有一只电容器的电容量发生了变化,在转入运行时,因过流引起内部元件击穿,造成电压不平衡,导致相间故障,大电流经过放电线圈将其烧毁,爆掉熔断器。

第一,电容器内部串联元件击穿,一般电容值变化均超过+10%以上。

部分完好的电容器内部元件上的电压也升高10%以上,完好的元件上产生内部过电压,造成进一步击穿从而过流,引起外熔断器熔断。

电容器在运行中的异常现象和处理方法(三篇)

电容器在运行中的异常现象和处理方法(三篇)

电容器在运行中的异常现象和处理方法(1)渗漏油。

安装、检修时造成法兰或焊接处损伤,或制造中的缺陷以及在长期运行中外壳锈蚀都可能引起渗漏油,渗漏油会使浸渍剂减少,使元件易受潮从而导致局部击穿。

(2)外壳膨胀。

电容器内部故障(过电压、对外壳放电、元件击穿等)会导致介质分解气体,使外壳内部压力增加造成外壳膨胀,此时应立即采取措施或停电处理,以免扩大事故。

(3)电容器爆炸。

在没有装设内部元件保护的高压电容器组中,当电容器发生极间或极对外壳击穿时,与之并联的电容器组将对之放电,当放电能量散不出去时,电容器可能爆炸。

爆炸后可能会引起其他设备故障甚至发生火灾。

防止爆炸的办法除加强运行中的巡视检查外,最好是安装电容器内部元件保护装置。

(4)温升过高。

电容器组的过电压、过负荷、介质老化(介质损耗增加)、电容器冷却条件变差等原因皆可能使温升过高,从而影响使用寿命甚至击穿导致事故。

运行中必须严密监视和控制环境温度,或采取冷却措施以控制温度在允许范围内,如控制不住则应停电处理。

(5)瓷绝缘表面闪络。

瓷绝缘表面发生闪络的原因是:表面脏污、环境污染、恶劣天气(如雨、雪)和过电压都将产生表面闪络引起电容器损坏或跳闸,为此应对电容器组定期清扫,并对污秽地区采取防护措施。

(6)异常声响。

运行中发生异常声响(滋滋声或咕咕声)则说明内部或外部有局部放电现象,此时应立即停止运行,查找故障电容器。

在处理电容器事故时,运行人员需注意以下事项:(1)停电。

必须先拉开电容器断路器及隔离开关或取下熔断器。

(2)放电。

尽管电容器组已内部自行放电,但仍有残余电荷存在,必须人工放电,放电时一定要先将地线接地端接好.而后多次放电直至无火花和声音为止。

(3)操作时必须带防护器具(如绝缘手套),应用短路线烙两极间连接放电(因为仍可能有极间残余电荷存在)。

电容器在运行中的异常现象和处理方法(二)电容器是一种常见的电子元件,用于储存和释放电荷,在电路中具有很多重要的作用。

电容器不平衡保护动作情况浅析

电容器不平衡保护动作情况浅析

电容器不平衡保护动作情况浅析摘要:电容器不平衡保护是电容器组故障的主要保护,介绍了电容器组不平衡保护的作用与方式,列举出了不平衡保护的几种典型动作原因,说明了安装质量与实际故障设备对电容器不平衡保护的影响,为处理电容器组故障提供了依据。

关键词:电力电容器;不平衡保护;动作引言变电站内的电容器故障频繁发生,影响电网运行的安全稳定性,也增加了相关检修人员的工作量。

并联电容器的故障与其制造水平、使用条件以及控制保护装置工作的可靠性等有关,正确分析电容器的故障情况,对提高电网可靠性及电力企业和社会的经济效益都有很大的作用。

1 电容器组不平衡保护电容器发生故障后,将引起电容器组内部相关的两部分之间的电容量不平衡,利用这种不平衡形成的电流差或电压差就构成了电容器组不平衡保护[1]。

电容器组故障最显著的特点是电容器电压升高,一旦超过允许值不平衡保护将动作,切除整组电容器,达到将故障隔离从保护电容器的目的。

对于常用的单台电容器内熔丝与继电保护配合的保护方式,电容器不平衡保护的整定值通常按故障电容器内部正常元件的过电压不超过1.1倍允许值来确定。

不平衡保护主要作用如下:(1)熔断器将故障电容器切除后,余下的电容器上的过电压值只要不超过整定值,电容器组就可以在缺台的条件下继续运行;否则跳开开关,切除整组电容器。

(2)当故障电容器未被熔断器切除时,不平衡保护将作为后备保护使整组电容器退出运行。

根据电容器组不同的接线方式,不平衡保护也有不同的类型。

2 不平衡保护的方式不平衡保护方式[2]有:单星形接线的电容器组可以采用开口三角电压保护;串联段数在两段及以上的单星形电容器组可以采用相电压差动保护;每相能接成四个桥臂的单星形电容器组可以采用桥式差电流保护;双星形接线电容器组可以采用中性点不平衡电流保护。

3 不平衡保护动作的故障情况分析电容器不平衡保护动作的少数原因是由于内部故障,使电容器组电容量超标,导致三相电容量不平衡。

电力电容器保护说明

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
谢谢! 谢谢!
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

一起变电站电容器故障保护动作分析

一起变电站电容器故障保护动作分析

一起变电站电容器故障保护动作分析摘要:功率平衡是电网的基本要求,其中电容器作为无功调节设备发挥保持电网无功平衡的重要作用。

常用的电容器保护主要相间短路保护、内部故障保护、过电压保护、欠电压保护、不平衡保护。

本文分析了某变电站一起电容器故障后保护未动作的情况,结合其实际运行情况得出具体原因,并提出了改进措施。

1 故障情况该110kV变电站2台主变分列运行,1号主变带10Kv 4号母线运行,2号主变带10Kv 5号母线运行,如图1所示,其中581电容器组在10Kv 4号母线上,如图2所示。

2016年7月7号,该变电站581 电容器,B相电抗器烧毁,B相电抗器与电容器之间连接导线熔断,如图2所示。

尽管581电容器存在出现了该问题,但是581断路器并未动作,该变电站投入了过流一段保护、过流二段保护,过电压保护、低电压保护、不平衡电压保护。

根据故障录波器的记录情况,虽然电容器组出现了烧断情况,但其电流值和时限并未达到过流一段、过流二段动作时间要求;过电压保护、低电压保护均利用了母线PT电压,而母线电压的波动范围也未达到动作值要求,所以过电压保护、低电压保护均为动作,下面重点分析不平衡电压未动作的原因。

2故障情况分析581电容器设不平衡电压保护动作值整定为3V,时限为0. 2s,保护装置型号为CSP-215E。

本次故障中,该电容器组的不平衡电压保护未动作。

对581电容器组的保护装置及其二次回路进行检查后未发现问题,电容器组B相断线后的电路图如图3所示。

B断线处为电抗器和电容器之间,短线后C2两端电压相等,即B相两端的放电线圈的电位一致。

为便于分析,对图3所示电路进行简化,B相断线后,C2两端电压相等,其电压值为A相和C相之间中性点电压,放电线圈测得电压为C2两端电压,所以在这种情况下,实测B相电压基本为零,因此简化后的电路可以不再包含B相电路,如图4所示。

抛开B相可以主要分析A相、C相的电压,这两相可以利用一个简单的串联回路表示,其中电源电压即为AC线电压,主要元件就是A相、C相的放电线圈,由电力系统知识可知A相、C相的电抗参数基本相同,所以A相、C相的电压均为电源电压的一半,即0.5倍线电压。

电容器不平衡电压保护

电容器不平衡电压保护

电容器不平衡电压保护中性点非有效接地系统中,作单相接地监视用的电压互感器,一次中性点应接地,为防止谐振过电压,应在一次中性点或二次回路装设消谐装置。

零序电压保护:电容器内部故障缺陷:受母线三相电压不平衡的影响可能导致保护误动;不能分相指示故障。

不平衡电压保护原理是利用电压互感器作为电容器组放电电阻时,互感器一次线圈与电容器并联作为放电线圈,二次线圈接成开口三角形,在开口处连接一只低整定值的电压继电器。

在正常运行时,三相电压平衡,开口处电压为零,当某相的电容器因故障切除后,三相电压不平衡,开口处出现电压差,利用这个电压差值来启动继电器动作于开关跳闸回路,将整组电容器切除,以达到保护电容器组的目的。

放电PT的作用是:在电容器组并入电力系统时(此时断路器K处于合位),其行使PT的作用,放电PT--次绕组反映了电容器两端的端电压,而当电容器组与系统分开时(此时断路器K处于分位),放电PT又会作为一条通路将电容中的剩余电量尽快释放掉。

电容量超标,究其原因大致有两类:第一类是由于电容器组本身制造工艺、产品质量以及长时间运行绝缘下降的原因导致电容量超标;第二类是由于电容器组单元内部的内熔丝熔断切断故障元件导致电容量不平衡。

不平衡保护整定值偏低:定值整定太低,保护出口时间整定太短其整定原则按部分单元件电容切除或击穿后,故障相其余电容器所承受的电压,不长期超过1.1倍额定电压整定,同时还应可靠躲过电容器组正常运行的不平衡电压,动作时间一般整定为0.1-0.2s在并联电容器的回路中串联电抗器。

串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流,防止谐波对电容器造成危害,避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。

如果三相电容器组中某相有若干熔断器熔断,则电容器组的三相负荷将不再对称,电容器组的中性点电压将不为零(电容器中性点不接地),则电容器各相分压将不相等。

过压保护用于防止电容器两端过电压,宜采用放电PT的二次相电压,较之采用系统母线电压更能准确地反映电容器各相端电压。

电容器内部故障的后备保护

电容器内部故障的后备保护

电容器内部故障的后备保护
王 敏 ,杨 昌兴 ,赵 启 承
( .浙江 省 电力公 司 , 州 300 ;. 1 杭 10 72 苏杭 电气 科学研 究所 , 苏 吴江 252 ; 江 12 8
3 .浙 江省 电 力试验 研 究院 , 州 3 0 1 ) 杭 10 4

要 : 过对 电容 器 内部故 障 主保 护 失 效后 的故 障状 态 , 其 对 后 备保 护 的 需求 的研 讨 , 通 及 分
( . h i gEetcP w r op rt n H n zo 0 7;. u agEetcSineIs tt, 1 Z  ̄ a lc i o e roai , a ghu3 0 0 2 S h n l r ce c ntue n r C o 1 ci i Wui g252 ;.hj n rv c l l tcP w r et gR sac stt, aghu30 1 ,hn ) j n 1283 Z e agPoi i e r o e sn eer I tu H nzo 104 C ia a i n a E ci T i hn i e
0 引言
鉴 于不 同产 品 , 同地 域 对 电容 器 内部 故 障 不 保 护方 式 的选择 、 用和认 知 不尽相 同 , 应 故在 国标
G 02 19 《 联 电容器装置设计规 范》 B527— 9 5 并 的第 6 1 1条 款 对 此 统 而 概 之 为 : 电 容 器 故 障 .. “ 保护方 式应 根据 各 地 的实践 经 验 配 置 ” 。归 纳 现 有电容器 内部故障主保护 ( 亦称第 一级保 护) 有 如下方式 : ①外部熔断器 ( 简称外熔断器 ) ② 内 ; 部熔丝 ( 简称 内熔丝) ③ 不平衡保护 ( ; 不采用外 熔断器和 内熔丝保护的电容器组 , 如箱式电容器 、 电容器单元 内部元 件先 串后并) ④外熔断器 加 ; 不平衡保护( 后者按电容器 内部元件 串联段击穿 5 %整定 , 0 而不按与前者配合整定 , 此方式华北电 力系统应用较多) 。作 为电容器 内部故障的后备 保护 , 亦即国标 G / 12 . — 0 1 B T104 1 20 附录 c 和

电容器保护

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。

电容器内部故障保护配置及整定值问题探讨

电容器内部故障保护配置及整定值问题探讨

GAO J n u
( zeP w r u p o ay H z e 7 0 6, hn ) Heh o e S p l C mpn , eh 4 1 C ia y 2
Ab t a t T e p o e t e d s o i o so a a i r o tr a fu t a i i e e c t e d f r s r c : h r tc i i s i n f p ct sfri e l a l h sb g df r n ewi t i e - v p t c o n n f h h f
电容 器组可 采用 电压差 动 保护 , 星 形接 线 电 容 双
器组 可采用 中性 点不 平 衡 电流 保 护 , 目前 开 口三
电压 差动保 护应用较 为广 泛 。 能引起新的元件击穿, 剩余电容元件上的电压就 角 电压保护 、 3 2 电容器 外熔丝保 护 . 更高 , 产生恶性 链锁 反应 , 至一 台 电容 器 的贯 穿 终 按照 电力行标 《 压并 联 电容 器 单 台保 护 用 高 收稿 日期 :0 80 -3 20 -72 熔断 器订 货技 术 条件 》 要求 , 断 器熔 丝 的 额 的 熔
高 军
f 山东 菏泽供 电公 司 , 山东 菏 泽 2 4 1 7 0 6)

要: 电容器 的 内部故 障保护 配置 随 着电容 器结构 、 线方 式的不 同 , 接 存在 着较 大的差别 , 使
整 定计 算人 员难 于 掌握 。现就 电容 器 内部故 障保 护 配 置及 整 定时 的 关键 点、 注 意的 问题 进 应
行 详细 的论述 。
关 键词 : 电容 器 ; 故障保 护 ; 配置 ; 整 定值 中图分类 号 : M5 14 文献标识 码 :B 文章编 号 : 6 4 15 (0 8 0 -0 00 T 3. 17 -7 7 2 0 )60 1 -2

电力电容器保护概述

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。

高次谐波对集合式电容器内部故障继电保护的影响

高次谐波对集合式电容器内部故障继电保护的影响
c re tp oe t n wh c a e t e rs fer r a t n u r n r t c o ih h v h k o ro - ci . i i o
Ke W o d : hg - amo i; smb etp a ai r poe t ne up n y r s ih h r nc a e l y ec p ct ; rtc o q ime t s o, i
原理 如 图 1 所示 。
运行 , 对保 护继 电器 动作 可靠性 产生 不利 影 响 , 能 可
造成 保护 的误 动或拒 动 , 必须 引起 足够 的重视 。
单 星形 接 线集合 式 电容器 的两 种 内部 故 障保 护
方式 中 .由于开 口三 角零 序 电压保 护受 系统 三相不
平衡 影 响 ,即使在 电容 器既无 内部 元件故 障也 无高
计算分析 , 形接线 电容器 的不平衡 电流,
桥 差 电流 保 护 则 存 在误 动 作 风 险 。 关键词 : 高次 谐 波 ; 合 式 电容 器 : 保 装 置 集 继
中 图分 类 号 :M7 T 7 文 献标 识 码 : A
cnetnm d i — a oi cr n o cpco ie a f lpo co lbi pc d e e r g e onco oeh hr n u et f aair n r l a t retnri iyi at ic dto ht i h g m c r t t u t i ea l m . r t h u h n t

要 : 文 阐述 了集 合 式 电容 器 在 单 星 形 接 线 、 星形 接 线 、 形 接 线 方 式 下 高 次 谐 波 电 流对 电 容 器 内 部故 障保 本 双 桥
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()()231311--=-N K N U B N U lm v cedz ()()[]2131322-+--=-M Mn N K N U B N U lm v cedz ()()[]2131323+--=-M N K N U B N U lm v cedz 3/11000=ce U 231---ñññdz dz dz U U U 电容器内部故障保护= 保护配置——鉴于不同产品、不同地域对电容器内部故障保护方式的选择、应用和认知不尽相同,故在GB50227中的第6.1.1条款对此归结为:“电容器故障保护方式应根据各地的实践经验配置”。

= 保护配置——以电容器单台容量的大小和电容器内部的接线方式的区别来选择主保护方式;以电容装置的容量与电压等级的区别来选择电容器组的接线与不平衡保护方式。

= 后备保护——应考虑主保护失效后,后备保护还能起作用。

即当外熔丝或内熔丝失效后,故障电容器进入无内外熔丝保护的故障状态,后备保护能起作用。

5 不平衡保护作用应充分发挥首先分析按保护配合整定的原则设置的不平衡保护在主保护外熔丝或内熔丝失效后能否起到保护作用?以单星形开口三角电压保护为例:与外熔丝配合整定值: (1)与内熔丝配合整定值: (2) 无内外熔丝保护时整定值: (3) 例如N =1、M =4、 V 、N v=110、K lm =1.2、B 1=1.1、n=4、B 2=1.2,可求得N dz-1=14.4V、U dz-2=0.78V、U dz-3=2.6V 。

可见, 。

其结果表明:当内熔丝保护失效时,不平衡保护可以起到保护作用;当外熔丝失效时,在电容器内部元件过电压允许值范围内(即使是西安ABB 公司提出的允许B 2=1.8,其时保护动作值U o=12.6V),是无法驱动不平衡保护动作,除非故障继续发展,当电容器内部元件串联段击穿率超过50%以上时,保护才能动作。

如何实现在电容器内部元件串联段全击穿之前保护能动作跳闸?——这是第一个问题。

要提出第二个问题,为什么采用熔丝和后备保护齐全的大容量电容器组多有发生电容器外壳爆裂事故?究其事故发生与发展的原因是多层次的。

现在要研讨的是如何保证电容器内部发生第1个串联段击穿短路时保护能可靠动作跳闸?(1)不平衡保护采取两段制配合整定——采用外熔丝为主保护的电容器组对于采用继电保护者,两段制保护需各自设置保护用电压或电流继电器;对于采用微机nd =b dn nB -=()()[]21313+--=M N K N U B N U lm v ce dz ()()[]21313+--=M N K N U B N U lm v ce dz ()()[]41313+--=M N K N I B M I lm I ce dz ()()[]51613+--=M N K N I B M I lm I cedz 02.1minmax=C C 保护者,则只需编程设置。

以下讨论第二段保护定值和保护动作时间。

由电容器内部元件串联段数(n)、击穿短路段数(d),计算串联段击穿率(β)和估算剩余元件过电压倍数(B):(4)(5)通常β不超过0.5,即B 不超过2倍。

然后由表1所列算式计算不平衡保护第二段整定值。

表1 不平衡保护第二段整定算式接 线 与 保 护 方 式 不 平 衡 保 护 第 二 段 整 定 算 式单星形开口三角电压保护 (6) 单星形相电压差动保护 (7) 单星形桥式差电流保护 (8) 双星形中性点不平衡电流保护(9)保护第二段动作时间应与熔断器动作时间配合,一般取60s 左右。

(2)不平衡保护的灵敏度是靠电容均衡来保证——采用内熔丝为主保护的电容器组 不平衡保护是建立在主电路在正常状态下电参数均衡的基础上,电容搭配均衡程度是影响保护灵敏度和可靠性的最主要因素。

现行国标GB50227-95和行标DL/T604-1996等规定三相电容器组的任何两线路端子之间、各串联段之间的最大与最小电容之比不超过1.02。

如电容器组相间 ,可推算开口三角电压保护的起始不平衡电压(U p )可能达到2%电容器组额定相电压(U cx ),即Up=0.02U cx ;中性点不平衡电流保护起始不平衡电流(I p ),可能达到1%电容器组额定电流(I cx ),即时I p =0.01I cx 。

为了避免保护发生误动作,通常要求:U dz ≥1.5U p =0.03U cx ;I dz ≥1.5I p =0.015I cx 。

这对于保护与外熔丝配合整定是不成问题,但对于保护与内熔丝配合整定,乃至对于无内外熔丝时保护整定往往遇到困难。

以开口三角电压保护为例,从算式(2)、(3)可见,随着电容器组容量的增大(M、N 增大)和电容器内部元件串联段数(n)的增加,保护与内熔丝配合整定值(U dz-2),以及无内外12=-M dz U 12=-N dz U M M dz U =-2NN dz U =-21=N p U N N p U =M U U M dz M M dz /122=-=-=NU U N dz N N dz /122=-=-=熔丝时保护定值(U dz-3)将大幅度减少。

以不同的M 、N 、n、B 2的组合,以及取K lm =1.2、N v =1(保护一次侧定值)时,整定值计算结果如表2所示。

表2 不同参数组合时的保护整定值 U cxM N n B 2 U dz-2 U dz-3 M N n B 2 U dz-2 U dz-32 13 1.2 0.038 0.1004 1 3 1.2 0.020 0.045 2 1 3 1.5 0.096 0.250 4 1 3 1.5 0.050 0.113 2 1 4 1.2 0.026 0.100 4 1 4 1.2 0.014 0.045 2 1 4 1.5 0.066 0.250 4 1 4 1.5 0.034 0.113 2 2 3 1.2 0.017 0.063 4 2 3 1.2 0.010 0.025 2 2 3 1.5 0.045 0.156 4 2 3 1.5 0.024 0.063 2 2 4 1.2 0.013 0.063 4 2 4 1.2 0.006 0.025 2 2 4 1.5 0.031 0.156 4 2 4 1.5 0.016 0.063 2 3 3 1.2 0.012 0.045 4 3 3 1.2 0.006 0.017 2 3 3 1.5 0.029 0.114 4 3 3 1.5 0.016 0.043 2 3 4 1.2 0.008 0.045 4 3 4 1.2 0.004 0.017 2 3 4 1.5 0.020 0.114 4 3 4 1.5 0.011 0.043 2 4 3 1.2 0.009 0.036 4 4 3 1.2 0.005 0.013 2 4 3 1.5 0.021 0.089 4 4 3 1.5 0.012 0.033 2 4 4 1.2 0.006 0.036 4 4 4 1.2 0.003 0.013 2441.5 0.015 0.0894441.5 0.008 0.033注:U cx —— 电容器组额定相电压,U cx =NU ce 。

通过对表2所列数所列数据的比对分析后,可得出U dz-2与M 、N 的近似关系,如以M =1(N 、n、B 2相同)时 为基数,或以M =1(N 、n、B 2相同)时的 为基数,则M=M 或N=N 的保护定值( 、 )可用如下算式近似估算:(10) (11)可见,随着N 的增大,U dz-2随之减小,故要求保护起始不平衡值,亦作相应减小。

如以上述N=1时 作为基数,则要求N=N 时, 应符合如下要求:NU U N pNN p 1==£(12)由此可推导出电容器组相间最大与最小电容之比与开口三角电压起始不平衡电压,以及与电容器组串联段数关系如表3所示。

1 1.02 0.02U cx ≥0.03U cx 2 1.01 0.01U cx ≥0.015U cx3 1.007 0.007U cx ≥0.0105U cx 41.0050.005U cx≥0.0075U cx鉴于其它不平衡保护方式的定值与开口三角电压保护一样,亦有随着电容器组串联段数增加而递减的变化规律,表3所列的电容均衡程度的要求亦同样适用。

5 内熔丝+外熔丝组合保护模式不应一概否定虽然沿用10多年的内熔丝+外熔丝组合保护模式,迄今有持否定者,亦有持肯定者。

对于被肯定的技术措施(详见调网[1996]136号文《关于转发“并联电容器运行情况通报”的通知》),应全面总结经验教训。

以往有个说法,“内外熔丝同时使用是危险的,后来在大容量电容器组的外熔丝曾经频繁发生误动,认为有害无利;最近主张取消使用外熔丝的理由是内熔丝动作切除故障元件以后,外熔丝灵敏度降低不起作用。

等等。

对于现有那么多内外熔丝同时使用的电容装置和今后保护配置能否继续使用这种模式而言,都是值得研讨的。

运行实践证明,“危险说”的不存在的。

因为内外熔丝同时使用并不影响各自的功能与性能。

外熔丝作为后备保护,它的作用:一是消除内熔丝保护保护的死区;二是当内熔丝失效时(即内熔丝未能切除故障元件而引起电容器内部1个或1个串联段短路),外熔丝动作切除故障电容器。

对于电容器内部引线之间短路或套管闪络由外熔丝保护起作用是不言而喻的。

对于第2个保护作用,可换言之,一旦内熔丝失效,电容器内部就会发生部分或全部串联段击穿短路,如同无内熔丝电容器的内部故障状态,外熔丝按其故障发展过程,或开断小容性电流,或开断放电电流,或开断大容性电流。

故对其性能要求与普通外熔丝并无原则差别。

至于细细推()[]()cnG I N MN MN M M N I 2333131+----=-b b ()[]()cn G I N MN MN N MN MN I 5666122232+--+--=-b b 敲可能遇到不同的外部条件或者电容器内部出现并发的故障状态,对外熔丝保护灵敏度产生影响。

其一,由于内熔丝失效引发电容器内部部分串联段短路,又逢健全串联段中的内熔丝切除故障元件,使外熔丝保护灵敏度稍有降低;其二,由于电容器装置不同容量要求或者保护配合的需要,对电容器内外接线方式有不同要求,对外熔丝保护灵敏度产生不同影响(见表4)。

表4 电容器内外不同接线方式对保护灵敏度影响主 保 护 后 备 保 护 外部接线 内部接线 不平衡保护灵敏度 外熔丝保护灵敏度 内熔丝 不平衡保护+外熔丝 M↓ n↓ ↑ ↓外熔丝不平衡保护M↑n↑一段配合— 二段配合↓↑ 以两件事说明只要各方重视,认真对待外熔丝的误动拒动是可以解决的。

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