10kV并联补偿电容器保护的整定

10kV并联补偿电容器保护的整定

摘要：本文介绍了10kV并联补偿电容器保护的整定计算方法。

关键词：10kV；并联补偿电容器；继电保护；整定计算

1 10kV并联补偿电容器保护配置原则

1.1 延时电流速断保护

并联电容器在正常情况下，有躲过涌流的能力，但当系统发生短路故障时，电容器组能迅速的脱离系统。为此，将电容器组设置延时电流速断保护。

1.2 过电流保护

保护电容器引线上的相间短路故障或在电容器组过负荷运行时使开关跳闸。为避免合闸涌流引起保护的误动作，过电流保护应有一定的时限，可躲过涌流的影响。

1.3 过电压保护

防止系统稳态过电压，电容器在过高的电压下运行时，其内部游离增大，可能发生局部放电，使介质损耗增大，局部过热，并可能发展到绝缘被击穿。因此应保持电容器组在不超过最高容许的电压下运行。

1.4 低电压保护

防止空载变压器与电容器同时合闸时工频过电压和振荡过电压对电容器的危害，这种情况可能出现变电站事故跳闸、变电站停电、各配电线路切除。变压器和电容器构成的振荡回路可能产生振荡过电压，危及设备绝缘。电容器如果还接在母线上，突然来电时，电压升高，击穿电容器。因此安装低电压保护，当母线电压降到额定值的60%左右时动作将电容器切除。

1.5 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。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，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

，保护采集到差电压后即动作跳闸。电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U

2 整定计算方案

2.1 延时电流速断保护

a.速断保护电流定值按电容器端部引线故障时有足够的灵敏系数整定，一般整定为3～5倍额定电流。

b.考虑电容器投入过渡过程的影响，速断保护动作时间一般整定为0.1～0.2s。

c.在电容器端部引出线发生故障时灵敏系数不小于2。

2.2 过电流保护

a.过电流保护应为三相式。

b.过电流保护电流定值应可靠躲电容器组额定电流，一般整定为1.5～2倍额定电流。

c.保护动作时间一般整定为0.3～1s。

d.在电容器端部引出线发生故障时灵敏系数不小于1.5。

2.3 过电压保护

a.过电压保护定值应按电容器端电压不长时间超过 1.1倍电容器额定电压的原则整定。

b.过电压保护动作时间应在60s以内。

c.过电压保护可根据实际情况选择跳闸或发信号。

2.4 低电压保护

低电压定值应能在电容器所接母线失压后可靠动作，而在母线电压恢复正常后可靠返回，一般整定为0.3～0.6倍额定电压。保护的动作时间应与本侧出线后备保护时间配合。

2.5 不平衡电压保护

电压定值按部分单台电容器(或单台电容器内小电容元件)切除或击穿后，故障相其余单台电容器所承受的电压(或单台电容器内小电容元件)不长期超过1.1倍额定电压的原则整定，同时，还应可靠躲过电容器组正常运行时的不平衡电压。动作时间一般整定为0.1～0.2s。

电容器组正常运行时的不平衡电压应满足厂家要求和安装规程的规定。

3 定值整定应注意的问题

1）计算额定电流时，是指电容器组总的额定电流。

2）整定低电压时，根据电压取相电压还是线电压，其低电压定值也不同。一般相电压整定31.8V，线电压整定55V。

3）整定不平衡电压时，应实测开口三角正常运行时的不平衡电压。一般整定为4～6V。

4 结束语

该整定计算方案经多年运行考验，符合“四性”原则，动作时间准确，未出现误动情况，保证了电网安全、稳定地运行。

参考文献

[1] 变压器继电保护整定计算导则 DL/T 684—1999

[2] 谷水清.电力系统继电保护. 中国电力出版社， 2005.9