单三角形接线电容器组的保护
电容器组的接线及保护
电容器组的接线及保护作者：尹春燕来源：《中国科技纵横》2014年第15期【摘要】电容器组是110kV变电站的主要电气设备之一，电容器组的使用对维持系统电压的稳定有着十分重要的意义。
本文结合所在操作班管辖的110kV变电所内各种类型的电容器组在接线方式及其对应的保护配置上的不同，进行简要介绍和总结。
【关键词】电容器组保护配置防误联锁注意事项常见故障运行维护在电网中，影响系统电压质量的主要因素是无功功率，无功功率的不足会影响系统电压以及功率因数，严重时甚至会造成电压崩溃，使系统瓦解，并会导致损坏电气设备。
因此，电网运行需要配置无功补偿设备即电容器组。
而电容器组就是一种常见的无功功率补偿设备，基本上每个110kV变电站都配置有电容器组。
1 电容器组的接线方式在110kV变电站中电容器组的接线方式主要有两种，一种是单星形接线，另一种是双星形接线。
这两种接线方式仅在安装方式及保护配置上有所区别。
（1）单星形接线方式。
单星形接线方式目前应用比较广泛，应用这种配置的110kV变电站比较常见，在采用单星形接线方式的110kV变电站中，电容器组的组成也不尽相同。
（2）双星形接线方式。
双星形接线方式在110kV变电站现场采用较多的另外一种接线方式。
与单星形接线方式不同，采用双星形接线方式的电容器组一般由两组相同容量的电容器组并联而成，在两组电容器组的中性点的连接线上安装一个零序电流互感器。
2 并联电容器组的保护配置110kV变电站电容器保护一般包括限时速断、定时过流、低电压、过电压、不平衡电流（或不平衡电压、开口3U0保护）。
（1）限时速断保护按3-5Ie（Ie指电容器额定电流）整定，动作于跳闸并给出中央信号，时间用0.2s左右。
（2）过流保护按1.5-2Ie整定，动作于跳闸并给出中央信号，时间用0.5s左右。
（3）低电压保护：在所接母线失压后可靠动作于跳闸并给出中央信号，一般整定50%Ue 左右，时间与出线后备保护配合，并与上级线路重合闸时间配合。
三角形接线的电容器
三角形接线的电容器，当一相击穿时，系统供给的短路电流较大，尽管此时熔断器可以迅速熔断，但过大的短路电流即使是短时的流过电容器，也会使其中的浸渍剂受热膨胀，迅速气化，极易引起爆炸。
特别当不同相的电容器同时发生对地击穿时，如图1 所示，熔断器即使断开，故障也不易切除，必将一起事故的扩大。
因此，从上述方面考虑，目前多采用星形接线。
图1 三角形接线短路时的情况
如把电容器改为星形，当任一台电容器发生极板击穿短路时，短路电流都不会超过电容器组额定电流的3倍。
例如图2中，A相电容器击穿短路时，B、C两相电容器所承受的电压
从原来的相电压升高为线电压，即升高到3倍。
这两相电容器所流过的电流变为额定电流的3倍。
由于故障相(A相)电容器流过的电流为B、C两相电容电流的相量和，因此故障相电流为额定电流的3倍。
图2 星形接线时一相电容器击穿短路
电容器组按星形接线时出现多点接地的情况。
如图3，对于D2、D3 两点，由于其对地电位较低，一般不会发生对地绝缘击穿。
当发生D1、D4两点同时接地，短路电流较大，但这个电流没有通过电容器内部，因此不易引起电容器爆炸。
只要熔断器可靠动作，故障点就能顺利切除。
图3 星形接线时两相电容同时发生接地。
2020年注册电气工程师(供配电)《专业知识考试(下)》真题及详解
2020年注册电气工程师（供配电）《专业知识考试（下）》真题及详解一、单项选择题（共40题，每题1分。
每题的备选项中只有1个最符合题意）1．共220/380V 配电系统总进线箱采用Ⅰ级实验SPD ，I imp ＝50kA 连接SPD 的钢导体最小截面应为（ ）。
A ．16mm 2B ．10mm 2C ．6mm 2D ．4mm 2答案：B解析：根据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057—2010）第5.1.2条规定，防雷等电位连接各连接部件的最小截面，应符合表5.1.2的规定。
连接单台或多台Ⅰ级分类试验或D1类电涌保护器的单根导体的最小截面，尚应按下式计算：2min50 6.25mm 88impI S ≥== 因此，最小截面应取10mm 2。
2．某山区土壤电阻率为1000～1200Ω·m ，有架空地线的35kV 线路金属杆塔的工频接地电阻最大值及接地极埋深度最小值宜为（ ）。
A ．10Ω，0.5mB ．10Ω，0.6mC ．25Ω，0.5mD ．25Ω，0.6m答案：C解析：根据《交流电气装置的接地设计》（GB/T 50065—2011）第5.1.3条规定，有地线的线路杆塔的工频接地电阻，不宜超过表5.1.3（见题2解表）的规定。
由表可知，工频接地电阻最大值及接地极埋深度最小值宜为25Ω。
第5.1.5条第3款规定，在土壤电阻率300Ω·m ＜ρ≤2000Ω·m 的地区，可采用水平敷设的接地装置，接地极埋设深度不宜小于0.5m 。
题2解表 有地线的线路杆塔的工频接地电阻3．某丁类单层工业厂房，年预计雷击次数为0.06次/a ，爆炸危险分区为2区的车间靠近外墙，面积不超过厂房总面积的15%其余为普通车间，下列说法正确的是（ ）。
A ．该厂房为二类防雷建筑，应按照二类防雷建筑采取防雷措施B ．该厂房为三类防雷建筑，应按照三类防雷建筑采取防雷措施C ．该厂房内2区车间和其他部分宜按各自类别采取防雷措施D ．以上都不对答案：B解析：根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）第4.5.1条规定，2区面积小于30%按三类防雷建筑；第3.0.4条规定，在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物：省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。
电容器组安全操作规程
电容器组安全操作规程电容器组是一种常见的电力设备，其主要作用是储存电能，调节电压，平衡负载等功能。
在使用电容器组的过程中，必须严格遵守安全操作规程，以确保人身安全和设备正常运行。
本文将介绍电容器组的安全操作规程。
一、电容器组的基本知识：1. 电容器组是一种具有储能功能的电力设备，常用于电网的电压调节和无功补偿。
2. 电容器组由多个电容器组成，一般是以星形或三角形方式连接在一起。
3. 电容器组需要排除空气中的杂质和水分，通常需要设置一个干燥器来满足这一要求。
二、电容器组的安全操作规程：1. 装置过程：（1）检查电容器组的配电系统是否符合要求，包括电缆的电压等级、电缆截面等。
（2）检查电容器组的接线是否正确，确保接线紧固可靠，接点良好。
（3）检查电容器组的接地是否符合要求，确保电容器组的接地电阻不超过规定值。
（4）检查电容器的型号、参数等是否与实际场合相符合。
2. 联机运行：（1）先对电容器组进行预充电，保证电容器组能够稳定运行。
（2）联机运行时，需严格控制电容器组的电压和电流，以免造成电容器组损坏或事故。
（3）定期检查电容器组的运行状态，包括运行温度、电压和电流等指标。
（4）定期对电容器组进行维护保养，清洁电容器表面、及时更换老化或损坏的电容器。
3. 维护保养：（1）在每次停机时，需关闭电容器组的开关，并进行检查。
（2）定期对电容器组进行除尘和除湿，确保电容器组内部无杂质和水分。
（3）对电容器组进行定期检修，包括检查接线、接地、电容器损坏等，发现问题及时处理。
（4）注意电容器组的安全防护措施，确保人员不触碰电容器组，也不接近裸露的高压线。
三、电容器组的安全注意事项：1. 电容器组所在的场所应保持干燥、通风和清洁，避免进水、过高温度和潮湿。
2. 在操作电容器组时，必须全程监测电容器组的电压、电流和温度等参数，以及随时注意异常情况。
3. 对于新安装的电容器组，在联机前需进行全面检查和预充电，确保前期无故障后再启动电容器组。
电容器组电抗器的接线方式与滤波
电容器的接线通常分为三角形和星形两种方式。
此外，还有双三角形和双星形之分。
三角形接线的电容器直接承受线间电压，任何一台电容器因故障被击穿时，就形成两相短路，故障电流很大，如果故障不能迅速切除，故障电流和电弧将使绝缘介质分解产生气体，使油箱爆炸，并波及邻近的电容器。
因此这种接线已经很少在10kV系统中使用，只是在380V配电系统中有少量使用。
在高压电力网中，星形接线的电容器组目前在国内外得到广泛应用。
星形接线电容器的极间电压是电网的相电压，绝缘承受的电压较低，电容器的制造设计可以选择较低的工作场强。
当电容器组中有一台电容器因故障击穿短路时，由于其余两健全相的阻抗限制，故障电流将减小到一定范围，并使故障影响减轻。
星形接线的电容器组结构比较简单、清晰，建设费用经济，当应用到更高电压等级时，这种接线更为有利。
星形接线的最大优点是可以选择多种保护方式。
少数电容器故障击穿短路后，单台的保护熔丝可以将故障电容器迅速切除，不致造成电容器爆炸。
由于上述优点，各电压等级的高压电容器组现已普遍采用星形接线。
高压电力系统的电容器组除广泛采用星形接线外，双星形接线也在国内外得到广泛应用。
所谓双星形接线，是将电容器平均分为两个电容相等或相近的星形接线电容器组，并联到电网母线，两组电容器的中性点之间经过一台低变比的电流互感器连接起来。
这种接线可以利用其中性点连接的电流保护装置，当电容器故障击穿切除后，会产生不平衡电流，使保护装置动作将电源断开，这种保护方式简单有效，不受系统电压不平衡或接地故障的影响。
大容量的电容器组，如单台容量较小，每相并联台数较多者可以选择双星形接线。
如电压等级较高，每相串联段数较多，为简化结构布局，宜采用单星形接线。
电容器一次侧接有串联电抗器和并联放电线圈。
放电线圈的作用是将断开电源后的电容器上的电荷迅速、可靠地释放掉。
由于电容器组需要经常进行投入、切除操作，其间隔可能很短，电容器组断开电源后，其电极间储存有大量电荷，不能自行很快消失，在短时间内，其极间有很高的直流电压，待再次合闸送电时，造成电压叠加，将会产生很高的过电压，危及电容器和系统的安全运行。
浅谈电容器补偿装置之熔断器保护
浅谈电容器补偿装置之熔断器保护摘要：熔断器是电容器补偿装置中的重要元件，当发生电容器内部短路故障时，如果不能断弧，将对其本身及电容器的安全运行带来严重威胁。
因此，为了使熔断器能够更好地发挥其功效，必须对熔丝及其装设的方式进行合理选择。
关键词：电容器补偿装置熔断器问题装设前言：熔断器是电容器补偿装置中的重要元件，当发生电容器内部短路故障时，它将切除故障电容器，以使其它健全电容器免受损坏，维持电容器组的正常运行，保持电网的正常供电。
如果熔断器不能断弧，则形成本身的损坏，还可能产生其他危害，从而失去熔断保护的作用。
快速而准确的断开故障电容器是装设熔断器的目的，合理的装设方式和选择性能优良的熔丝是充分发挥其作用，体现其独特优点的关键。
1.电容器熔丝保护存在的问题在过去的熔丝保护中，由于我国电容器制造业未提供破裂曲线，而熔丝也未能展示出比较满意的特性，以及运行单位不合理的装设和选择熔丝，电容器的熔丝保护一直存在着问题。
在以往的运行中，出现箱壳破裂熔断器本身烧裂的已经很多，影响了配电网络的正常运行，有的还产生过严重的设备事故。
给出准确的破裂曲线和给出熔丝安秒特性及提高熔断性能是制造业应该实现的问题。
作为用户主要是如何选择熔丝和合理的安装方式，以尽力取得较好的保护效果。
电容器中的故障通常为绝缘损坏引起的短路。
有的较快者，向大范围短路和全击穿方向迅速发展，其故障时间相对较短。
有的较慢者，首先产生箱壳膨胀，油面下降，使串联元件组的引出端子露出油面，在无油间隙中端子间的放电或者芯子上部露出油面后，绝缘能力降低而层间击穿，并进一步扩展为元件的击穿，在此以后便会快速的向多元件和全击穿方向发展。
2.电容器熔丝的装设电容器熔丝的装设，应该考虑所有的故障情况，要确保在大短路电流或小短路电流故障下，都能可靠的动作。
由于补偿装置的装设地点、装设方式、接线不同，出现故障的特点也有所不同，因此，要分别考虑熔丝的配置。
2.1 线路结点电容器组这种装设方式由于装置容量较小，每相由一只或至多二只组成，且由于安装上的原因，通常考虑采用电容器组的保护方式，在每组上设跌落式熔断器，一般每只不再装设熔丝。
高低压电容补偿装置无功补偿技术协议
技术协议供方：需方：2018年7月、高压无功自动补偿装置1、产品遵循的主要标准GB50227-95《并联电容器装置设计规范》SD205-87《高压并联电容器技术条件》DL492.9-91《电力系统油质试验方法绝缘油介电强度测定法》DL462-92《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》DL/T653-1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》JB7111-93《高压并联电容器装置》GB11032-89《交流无间隙金属氧化锌避雷器》GB10229-88《电抗器》GB50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB/T5882《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB3983.2《高压并联电容器》GB311.1-97《高压输变电设备的绝缘配合》GB/T16927《高电压试验技术》GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》GB11025《并联电容器用内熔丝和内部压力隔离器》DL442《高压并联电容器单台保护用熔断器定货技术条件》DL/T604《高压并联电容器成套装置定货技术条件》JB/T8970《高压并联电容器用放电线圈》GB/T11024.1-2001《高压并联电容器耐久性试验》GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》2、设备主要技术性能参数2.1环境条件2.1.1安装地点：户内2.1.2安装形式：柜式2.1.3海拔：<1000米2.1.4环境温度：一25°C/+55°C最大日温差：25K2.1.5环境湿度：月平均相对湿度（25C）不大于95%日平均相对湿度（25C）不大于95%2.1.6耐受地震能力：地震烈度：W8度地面水平加速度：2.5m/s2地面垂直加速度：1.25m/s22.1.7污秽等级：III级泄露比距不小于25mm/Kv（相对与系统最高电压）2.1.8安装环境无有害气体和蒸汽，无导电或爆炸性尘埃，无剧烈震动。
2.2系统运行条件2.2.1额定电压：10KV2.2.2最高运行电压：12KV2.2.3额定频率：50HZ2.2.4谐波情况：电抗率6%，能抑制五次及以上谐波2.2.5电容器组接线方式：单星形开口三角形电压保护2.2.6进线方式：电缆下进线2.3设备名称及型号：2.3.1设备名称：高压无功自动补偿装置2.3.2设备型号：GGZB10-1800（300+600+900）AK2.3.3设备数量：1套3、设备要求：装置补偿总容量为1800kvar,分三组自动投切，每组投切容量分别为300Kvar、600Kvar、900Kvar。
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。
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
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。
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：6000~1000、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。
电容器保护中的不平衡电压和差压保护
电容器保护中的不平衡电压和差压保护再想说明的是10kV系统的电容器很少用差压保护，此保护多用于35kV系统。
开口三角形保护标准名称为零序电压保护，习惯亦称不平衡电压保护（实际不平稳衡电压保护是另一种方式，只是现在已没再用）。
它的原理是分别检测电容器的端电压，再在二次端接成开口三角形得出零序电压，从而发现三相是否平衡而得出设备是否有故障。
因放电线圈（实际就是电压互感器）一次端的两个端口是直接接在电容器两端的，因此它检测的电压只由设备的两端电压决定（这与线路上的电压互感器的开口三角检测不一样），而单相接地时并不影响到相及相间电压，因此对电容器的保护并没影响每组电容器要三个电压互感器。
因为高压电容器组是要用三个放电线圈的，那刚好就相当于三个电压互感器，因此并没有增加成本。
另外高压电容器的分组是不多的，像一台大型220kV的主变，我所知的最多的就分6组10020kVar。
一次侧PT因放电线圈的主要功能为放电，因此理论上一次回路的直流电阻为小些，线径要大点，因此体积可能大点（实际上差不多）。
直接与电容接牢这个说法所言极是，这是放电线圈与一般PT 在接线方式上的最大差别，即不能加熔断器保护。
不平衡电压保护电容器发生故障后，将引起电容器组三相电容不平衡。
电容器组的各种主保护方式都是从这个基本点出发来确定的。
根据这个原理，国内外采用的继电保护方式很多，大致可以分为不平衡电压和不平衡电流保护两种。
这两种保护，都是利用故障电容器被切除后，因电容值不平衡而产生的电压和电流不平衡来启动继电器。
这些保护方式各有优缺点，我们可以根据需要选择。
单星形接线的电容器组目前国内广泛采用开口三角电压保护。
对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，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，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U0，保护装置采集到差电压后即动作掉闸。
高压电容器的安全运行
高压电容器高压电容器的用途；高压电容器是电力系统的无功电源之一，是用于提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率。
为适应各种电压等级电容器耐压的要求，电容元件可接成串联货并联。
单台三相电容器的电容元件组在外壳内部接成三角形。
在电压为10KV以下的高压电容器内，每个电容元件上都串有一个熔丝，作为电容器的内部短路保护。
高压电容器结构；主要由出线瓷套管，电容元件组和外壳等组成。
高压电容器的安全运行高压电容运行的一班要求：1.电容器应有标出的基本参数等内容的制造厂铭牌2.电容起的金属外壳应有明显的接地标志,其外壳应与金属框架共同接地3.电容器周围环境无易燃易爆危险的,无剧烈冲击和震动4.电容器应有温度测量设备,可在适当的位置安装温度计或贴示温蜡纸;一般情况下,环境温度在±40℃之间时,充矿物油的电容器允许温升势50℃,充硅油的电容器允许温升为55℃.5.电容起应有合格的放电设备; 有些电容器设有放电电阻，当电容器与电网断开后，能够通过放电电阻放电，一般情况下10分钟后电容器残压可降至75V以下。
6.允许过电压,电容起组在正常的运行时,可在1.1倍额定电压下长期运行.对于瞬时过电压,时间较短时根据过电压得时间限定过电压倍数:一般过电压持续1分钟时,可维持1.3倍额定电压;持续5分钟时,可维持1.2倍额定电压.7.允许过电流,电容器组在1.3倍额定电流下长期运行.高压电容器组运行操作注意事项1.正常情况下全变电所停电操作时,应先拉开高压电容器支路的断路器,再拉开其他各支路的断路器;恢复全变电所送电的操作顺序与停电相反,应先合上各支路的断路器,最后合入高压电容器组的断路器.事故情况下,全厂无电后,必须将高压电容器组的支路断路器先断开.2.高压电容器的保护熔断器突然熔断时，在未查明原因之前，不可更换熔体恢复送电。
3.高压电容器禁止在自身带电荷时合闸。
如果电容器本身有存储电荷，将它接入交流电路中，电容器两端所承受的电压就会超过其额定电压。
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。
电力电容器组不平衡保护综述
科技日益进步，经济持续发展，用户用电对电能的要求也日益升高。
不单是对电能数量的需求不断增长，其对电压质量要求也越来越高，即不单要有足够的电能，还要有稳定的电能———即电压、频率、波形需符合要求，才能保证用户的用电设备持续保持最好的工作性能，从而保证工效效率。
其中，电压质量是很重要的一个方面，不单对用户生产、生活、工作有重大影响，对整个电网的安全稳定经济运行也有着至关重要的作用。
与电压质量息息相关的就是无功电源，无功不足，会使得系统的电压幅值降低，对整个电网来说，电压过低可能引起电压崩溃，进而使系统瓦解，造成负荷大幅流失；对单个元件而言，电压的降低可能使其无法运行在最佳工况，同时造成电能损耗增大，甚至可能损坏设备，同时输电线路在同等条件下，电压越低传输的电能就越小。
因此，必须保证无功电源的供应。
同时，为了确保电网经济运行与用户的用电正常，又必须减小无功功率的流动，因此，无功补偿的基本原则是就地补偿。
即在变电站及用户负荷处，将一定量的电容器串联、并联在一起，形成电容组，使其达到一定的容量、满足一定的电压要求，补偿系统无功、调节该节点电压。
1电容器组接线方式的决定因素电容器通常是将若干元件封装在一铁壳内，构成电容器单元，再由各单元先并后联，封装在铁箱内组成的。
当电容器组所接入电网的电压等级、容量要求确定以后，接线方式的选择则关系到了电容器组的安全性、可靠性以及经济性。
决定接线方式的主要因素包括以下几个方面。
1.1受耐爆容量限制电容器组在运行过程中，若其中某个电容器击穿短路，这个电容器将承受来自其自身及其他并联电容器组的放电。
为防止故障元件受放电能量过大冲击，导致电容元件爆炸，必须限制同一串联段上的并联台数，即有所谓的最大并联台数问题。
可以通过减少并联数与增大串联段数的方法，来降低冲击故障电容器的放电能量。
1.2接线方式与设备不配套的限制２０世纪９０年代末至２１世纪初，由于工艺上的改进，使电力电容器的介质，结构发生改变，普遍采用了全膜电容器。
电容器组不平衡电压保护动作原因分析
电容器组不平衡电压保护动作原因分析摘要：本文针对某110kV变电站10kV 2#电容器组因不平衡电压保护动作导致跳闸，分析不平衡电压保护动作原理，依次对集合式并联电容器、电抗器、放电线圈、避雷器等进行诊断性试验，最终通过试验及数据分析判断故障原因为放电线圈故障导致三相开口三角电压不平衡，从而引起电容器组不平衡电压保护动作跳闸。
一、故障情况2017年1月，某110kV变电站10kV 2#电容器组因不平衡电压保护动作跳闸，保护动作电压整定值为15V，保护装置显示不平衡电压为18.15V。
10kV 2#电容器组一次接线原理图如图1所示，电容器组采用单星形接线方式，放电线圈二次端子采用开口三角电压保护。
图1 10kV 2#电容器组一次接线原理图二、不平衡电压保护动作原理及故障分析10kV 2#电容器组中电容器为集合式并联电容器，该电容器采用六个瓷套引出，针对内部故障，不平衡保护必然采用开口三角电压保护方式。
它的原理是分别检测电容器的端电压，再在二次端接成开口三角形得出零序电压，从而发现三相是否平衡而得出设备是否有故障。
因放电线圈（等同于电压互感器）一次端的两个端口是直接接在电容器两端的，因此它检测的电压只由设备的两端电压决定[1]。
根据电容器组一次接线原理图和保护动作原理初步分析，可能是集合式并联电容器、避雷器、电抗器或放电线圈出现内部故障引起一次电压变化，从而导致放电线圈检测到的开口三角零序电压超过整定值，最终不平衡电压保护动作跳闸。
三、故障诊断集合式并联电容器额定一次电压为 kV，容量2100kVar，2005年2月投运。
通过对集合式并联电容器诊断试验，并与上次试验数据比较，如表1所示，根据Q/GDW 1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》标准判断[2]，电容量误差范围：-5%~+10%，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。
电抗器诊断试验数据如表2所示，通过数据分析比对，集合式并联电容器及电抗器试验数据符合状态检修规程要求，试验合格，初步排除并联电容器及电抗器故障引起的跳闸。
换流站电容器组安装的施工方案及注意事项
换流站电容器组安装的施工方案及注意事项摘要：随着城市日益繁荣、科技发达以及人民生活水品的不断提高，生活中对各类耗电设备的使用已不可避免。
由此带来的用户对电能产生了更高的要求。
特别是对电压的质量跟稳定性非常看重！一个高质量、高效益的电压输送除了对日常的生活和工作有重要作用，还对整个输电网络的稳定运行和经济运行起到积极且关键的作用。
而电容器组在这个过程中扮演了重要角色。
它是换流站的主要电气设备之一，电容器组的应用对整个电网系统的电压稳定有着不可或缺的积极意义。
本文以换流站电容器组安装的施工方案及相关需要注意的事项进行简要分析和论述。
关键词：电容器组；施工方案；安装事项一、电容器组的接线在换流站中主要使用两种单星形接线和双星形接线两种方式。
他们之间的区别在于安装和保护配置上的不同。
（一）单星形接线方式：这种方式的接线方法相对使用的比较广泛，对应应用此种配置的换流站也很普遍存在。
在接线方式的换流站中，电容器组的组成也不尽相同。
（二）双星形接线方式：双星形接线方式是换流站现场采用较多的另外一种接线方式。
区别于单星形接线方式的地方在于采用双星形接线方式的电容器组通常是由两组相同容量的电容器组相互并联成的，且需要在两组电容器组中性点的连接线上安装一个零序电流互感器。
（三）电容器组的保护配置换流站电容器保护包括限时速断、低电压、过电压、定时过流、不平衡电流（或不平衡电压、开口3U0保护）等。
1、限时速断保护按3-5Ie（Ie指电容器额定电流）整定，0.2s左右的时间内动作于跳闸并给出中央信号；2、过流保护按1.5-2Ie整定，在0.5s左右的时间内动作于跳闸并给出中央信号；3、低电压保护：这是指所接母线在出现失压情况后可靠动作于跳闸并给出中央信号，一般整定50%Ue左右，时间与出线后备保护配合，并与上级线路重合闸时间配合。
电流闭锁定值按固定电容器组的50-80%Ie整定；4、过电压保护一般整定在120%Ue，动作后延时发讯；5、不平衡电流是保护电容器内部故障的主保护：在双星形的接线配置里由中性点不平衡电流进行保护，而单星形接线则采用差压保护或开口三角保护。
浅谈35kV并联电容器组接线与保护方式的选择
浅谈35kV并联电容器组接线与保护方式的选择摘要：通过对并联电容器组接线方式和几种保护原理的分析，提出了35kV 并联电容器组在风力发电中合理的接线及保护配置方案。
关键词：并联电容器组；不平衡保护；电压差动保护；桥式差电流保护近年来，随着我国风力发电业的不断发展，大范围高压输电网络逐渐形成，系统对无功功率的要求也日益严格。
目前，我国风力发电升压变电站中普遍采用在35kV母线上安装动态无功补偿装置，而并联电容器组作为该装置的一个组成部分，对调整电压和降低线损起着非常重要的作用。
本文拟结合35kV并联电容器组在风电场中的应用，对电容器组的接线、保护方式进行了探讨，以提出合理的保护配置方案。
电容器组的接线方式电容器组的接线通常分为三角形和星形两种方式。
此外，还有双三角形和双星形之分。
三角形接线的电容器直接承受线间电压，任何一台电容器因故障被击穿时，就形成两相短路，故障电流冲击很大，如果不能迅速切除故障，故障电流促使绝缘介质发生分解产生气体，使电容器油箱发生爆炸，并波及相邻的电容器。
现阶段，这种接线方式已很少应用，仅在380V系统中有少量使用。
双星形接线是将两个电容相等的星形接线方式的电容器组并联成一个大的电容器组，两组星形接线的电容器中性点之间连接一台小变比的电流互感器。
这种接线就是利用故障时，在中性点处产生的不平衡电流来保护动作的。
电容器组接线类型如图1所示：图1 电容器组接线类型因此，在高压电力网中，电容器组一般采用星形接线或双星形接线。
在风力发电升压变电站中，35kV并联电容器组采用星形和双星形两种接线方式均能满足要求，当单台电容器容量较小，每相并联台数较多者，可以选择双星形接线；当每相串联段数较多，为简化结构布局，宜采用单星形接线。
电容器组不平衡保护在风电发电中，无功补偿装置优先采用损耗小、投资省、可分组投切、使用灵活、操作维护方便，且响应时间快的并联电容器组。
电容器组不平衡保护指当电容器发生事故后，会引起电容器组内部三相电容不平衡，因电容值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。
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
2
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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本文要点：在集中补偿的电容器组的各种接线中，单三角形接线居多数，为提高安全运行水平，研究这种接线方式的保护，具有普遍的意义。
本文阐明：
1、RN1型熔丝单台保护灵敏度底，不能可靠的防止电容器爆破及由此引起的火灾。
2、过电流保护作为电容器组外部相间短路保护，但仍不能防止电容器爆破及火灾。
3、零序保护作单台内部保护，其灵敏度和速动性比较理想，可作为主保护。
4、失压保护同过压保护一样重要，忽视失压保护，有可能引起群爆。
因此，单三角形接线的电容器组，采用上述五种保护，可有效地防止电容爆破及由此引起的火灾，提高安全运行水平。
一、RN1型熔丝单台保护及存在的问题：
1、RN1型熔丝作电容器内部保护，目前使用比较普遍。
单台保护按电容器额定电流的1.5-2.5倍选择熔丝.现场使用中，RN1型熔丝一般能反映出电容器内部故障，但仍发生爆破事故，甚至引起火灾.这说明无论从理论计算，或运行实践验证, RN1熔丝灵敏度低.对近年
来所生产的YW10.5—— ——1三种电容器，用RN1型熔丝单台保护，保护效果计算，仍说明这个问题.表1是根据RN1——10/3A—5A熔丝50秒熔断电流值，使用公式
计算得出的结果
从表1看出,上述三种电容器,当内部元件击穿83—85 % ,熔丝50秒钟才熔断,速动性很差,灵敏度低,将导致电容器爆破.
从电压角度分析可进一步看清这个问题.YW10.5型电容器有十二个串联元件,当击穿系数λ为83 % 时,10个元件击穿,剩余2个元件工作.每个元件的额定电压为0.875KV,两个元
件为1.75KV.此时,剩余2个元件承受的网络电压为10KV,约为其额定电压的6倍.在6倍于额定电压作用下,这两个元件将很快击穿.加之,此时已击穿元件对工作元件放电,瞬间释放能量很大.在强电场作用下,绝缘油将迅速分解产生大量气体,气体压力剧增,外壳承受不了高压气体的压力作用,在这瞬间熔丝来不及熔断,故障电容器发展为相同短路而爆破.
南阳地区某变电站，采用RN1——10/3A熔丝保护YY10.5-12-1电容器，有2台电空器爆破后检查熔丝熔断。
实例说明RN型熔丝的速动性差灵敏度低不能可靠防止爆破.但有7台由于内部元件击穿 而鼓肚，熔丝熔断，说明运行效果比较满意。
因此，单台熔丝保护是必要的，但不能作为防止爆破的主保护。
二、过电流保护：
过电流保护,作为电容器组外部相间短路保护。
其保护范围在电缆终端盒 至放电PT柜引接母线间，以及电容器相与相之间。
过电流保护的整定值
式中：Idz——继电器动作值，安。
ICN——电容器组额定线电流，安。
KK——可靠系数，取2.0~2.5.
Kjl——接线系数，继电器全星接，不完全星接均为1。
no——电流互感器变比。
过电流保护不能作为电容器内部故障保护，当内部元件全部击穿引塌直间短路时，过电流保护才动作，因此过电流保护也不能防止电容器爆破(南阳市某变电站电容器爆破两台，同时过电流动作)
三、零序保护：
1、零序保护的接线，如图1，2，3，所示。
三只电流LH——3LH的一次侧接三角形内部各相，二次侧星接与电流继电器线圈串联构成回路，直流回路如图3示。
2、保护原理：
如果三相电压平衡，各相间电容量分配相等，正常运行时，三相电流相等，互差120° 其矢量为零,即iab+ibc+ica=0零序回路无电流，继电LJO 不动作。
当一台电容器内，部分元件击穿 时，其电容增大，容抗减小，通过的电流增大，三相电流和不为零,零序回路出现零序电流，即3IO= iab+ibc+ica=0 , 当元件击穿 到整定值，3IO 达到启动值，继电器动作而跳闸。
3、零序电流的计算：
电容器组接线如图4，设每相有N台并联，单台容抗为X，每相容抗X=单台内部有n 个元件串连，假定A相中有一台电容器，内部有m个元件击穿 ，则该台电空器的容抗为X`=
， 此时A相空抗X可由下式
上式中u——网络电压，KV
ue——电容器额定电压，KV。
Q——单台电容器额定容量，KVAR。
λ——击穿系数，λ=
4、继电器整定值：零序保护电流继电器整定值按下式计算：
Km——灵敏系数取 1.5
nc——电流互感器变化。
λ值取60%——70%。
在实际运行中，为防止保护装置误动作，每相中不平衡电流应满足下式中要求
Ibp——一次侧不平衡电流。
KK——可靠系数，取1.5-2
零序保护的时限可整定0秒或0.2秒。
通过对零序保护整定计算，可以看出由于击穿系数取值在60%——70%之间，整定时限为0秒或0.2秒，其灵敏度和速动性可以有效防止电容器爆破，因此可作为电容器内部保护的主保护。
四、过电压保护与失压保护：
1、 过电压保护
电容器组的过电压保护，可作用于信号，也可作用于跳闸，过电压保护的整定值：
uCn——电容器额定电压，伏。
Np——电压互感器变化。
2、失压保护：
电容器组运行要求严禁带电荷重合。
如果合闸瞬间电压极性与残余电荷的极性相反，可能会引塌电容器群爆。
一般35KV线路重合闸重合时间为1秒，如果重合成功，对运行的电容器造成瞬间过电压;为防止群爆和重合引起的过电压必须装设失压保护。
表2是JDJ——10型电压互感器采用V/V型接线，其放电时间与残余电压对照表。
从表2看出电压互感器放电1秒钟，残余电压6340伏。
35KV线路重合闸重合成功，必将导致电容器瞬间过电压甚至会引塌群爆，如果安装失压保护，就可防止过电压和群爆。
失压保护整定值
u——网络电压，伏
np——电压互感器变化
失压保护的直流电源，利用蓄能电容器放电，使开关跳闸。
总之，单三角形接线的电容器组，为保证安全运行，防止电容器的爆破及由此崦引起的火灾，以零序保护作单台电容器内部主保护，过电流保护作为外部相间短路保护，加上单台熔丝保护，过电压保护，失压保护，就能达到保护目的。
将老龙腰变电站电容器组二次保护图附后，供参考。