电容器组不平衡电压保护增设II段建议
一起6kV不接地系统三相电压不平衡故障处理与分析
一起 6kV不接地系统三相电压不平衡故障处理与分析【摘要】某厂6kV变电所6kVⅡ段发生三相对地电压不平衡故障,如果不能得到尽快处理,可能诱发严重电气事故,通过逐个瞬停负荷方式排查故障回路,最终发现故障点在一台中压电机开关C相未断开,导致系统三相容抗严重不平衡,引起中性点电压偏移,继而引发系统三相对地电压不平衡。
本文详细介绍了故障处理过程,分析计算了不同工况下三相电容不平衡对三相电压的影响差异,为排除和分析类似三相电压不平衡故障提供了有益的解决思路和理论支撑,并提出了相应的防范措施。
关键词:不接地系统;三相电压不平衡;电容不平衡1.系统运行方式与带载情况某厂6kV变电所有2段6kV母线,单母分段运行,中性点不接地系统。
6kVⅡ段带有负载有1组3000kVar电容器、3台1600kVA变压器、3台2000kW循环风机、3台900kW磨煤机、1台1600kW溢流型磨煤机、1台1250kW循环风机、1台500kW球磨机、1台400kW球磨机风机、1台280kW胶带输送机等共15个回路。
2.故障现象某日17:10分,该变电所运行人员巡检发现6kVⅡ段母线PT柜微机消谐装置显示电压频率为50Hz,开口电压值14V(正常为0-2V左右),同时检查发现母线三相对地电压不平衡:A相3.945kV,B相3.941kV,C相3.169kV(正常时三相对地电压均为 3.6kV)。
此时电压无波动及谐振现象,三相线电压平衡,均为6.3kV。
3.故障处理过程运行人员立即汇报技术主管,并协助处理故障。
17:30分,运行人员测量PT二次电压,其值分别为:A相65.7V,B相65.7V,C相52.8V,与表计显示一次侧三相对地电压相符。
线电压均为105V。
由此证明PT二次系统正常,系统电压不平衡确实存在于一次系统。
17:45分,运行人员联系工艺将6kVⅡ段负荷切换至6kVⅠ段运行,退出6kVⅡ段PT,此时系统三相对地电压依然不平衡,A相3.7kV,B相3.7kV,C相3.4kV。
浅谈煤矿配电网两阶段无功补偿优化配制方法
浅谈煤矿配电网两阶段无功补偿优化配制方法煤矿配电网通常存在着电压较低的情况,而传统的无功补偿装置存在着某些缺点,因此本篇文章针对煤矿配电网无功优化存在的问题,提出新型的优化补偿方案,就是运用静止无功发生器以及电容器组来配合实现配电网两阶段无功补偿的优化。
通过研究结果表明,配电网的有功损耗显著下降,电压水平也得到了明显的改善。
标签:煤矿配电网;两阶段;无功补偿前言:在煤矿开采过程中,随着开采深度的不断增加,机械化应用程度也逐渐加大,因此使用的大功率用电设备也随之增加,带来的结果就是煤矿用电的负荷不断增加,煤矿供配电系统的整体电压偏低的情况出现。
而且煤矿的供配电系统往往在配电网后端,很容易出现电压不稳定的现象。
因此对煤矿配电网实行无功优化补偿便非常有必要。
一方面能够显著的降低供电网系统中的损耗提高电压,保证设备的正常运行,另一方面能够有效的节约用电,节省煤矿采集成本。
不过传统的无功优化补偿方案计算得出的电压往往偏高,这会对电网中设备的使用寿命造成显著的影响,而且电容器组的调节不能连续进行,导致在投切的过程中会出现过补偿或者欠补偿的问题。
因此本篇文章考虑到无功优化补偿以及综合考虑煤矿的效益前提下,尝试利用静止无功发生器SVG以及电容器组来配合实现配电网的无功优化两阶段无功优化方法,并且使用改进的粒子群算法来解答无功补偿容量。
第一阶段将有功网损作为无功优化配置电容器组的目标,第二阶段则将电压偏离作为目标,保证节点电压在一定范围内稳定。
一、补偿装置的地点选择煤矿的整个电力系统具有规模较大的网路结构,并且具有众多的节点,不能够对每一个节点都进行补偿,因此需要首先对无功补偿装置的地址进行选择确定,也就是要选择出能够最大限度的、最有效的提升电压和系统电能质量的补偿节点。
本篇文章中采用灵敏度法来确定无功补偿的节点。
二、建立两阶段补偿容量优化模型确定好补偿位置之后需要对补偿容量进行优化配置来达到最优的补偿效果。
传统的无功补偿优化结果节点电压通常较高,会损伤电网中用电设备的使用寿命,因此本篇文章采用两阶段优化模型。
电容器组不平衡电压保护增设II段建议
电容器组不平衡电压保护增设II段建议[摘要] 根据系统电容器组运行实际情况,着重阐述了单Y形接线电容器组不平衡电压保护段数应由一段跳闸改设为一段报信号、一段跳闸的两段设置。
既提高了运行管理水平,最大限度地发挥了电容器组的功效,又减少了维护量,提高了设备的安全经济运行水平。
[关键词] 电容器组不平衡电压保护段数设置1 引言为了解决电力系统无功电源容量不足、提高功率因数、改善电压质量、降低损耗,系统内广泛应用并联电容器组。
近年来,又开始大量使用密集型电容器,它制造简单、施工简易。
但一旦发生故障,维护却不太方便,因此如何在经济投入少的情况下最大限度地发挥其功效,减少不必要的维护,提高运行管理水平,做到对设备的安全性掌握主动权,就需要在保护配置上作一些文章。
2 问题的提出鹤壁供电区除10KV开关站外所有站内均配置有电容器组,除灵山站、桃园站外,均为无人值守变电站。
长期运行情况来看,冷泉站、石林站及大河涧站经常发生不平衡电压保护动作,运行人员到现场检查,90%都是有一支电容保险熔断造成,这两个站隶属于南、北两个集控站,往返一趟各需一个多小时,常常为了换一支保险而往返于两地之间,十分不经济。
怎样才能做到对运行中的电容器组心中有数,及时维护,做到真正意义上的经济运行呢?三相电力电容器组是由若干电容元件串、并联组成的,当其中的一个或几个电容元件损坏时,势必形成三相的不平衡,由此产生的中性点电压或电流作为电力电容器的保护动作量,这种原理构成的保护统称为不平衡保护。
目前,公司所应用的电容器组保护中的不平衡保护均设置为I段且直接跳闸。
不平衡保护要求有足够高的灵敏度,因此当前电容器组为保证设备安全,整定此类保护时,根据《3-110KV电网继电保护装置运行整定规程》规定: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,同进还应可靠躲过电容器组正常运行时的不平衡电压。
并联电容器过电压保护二次接线的改进
并联电容器过电压保护二次接线的改进在工矿企业的6—10kV配电,系统中,都装有并联电容器装置。
我国并联电容器国家标准规定:工频长期过电压值最高不超过额定电压的1.1倍。
因为电压过高,电容器内部游离增大,将产生局部放电;长时间在过电压下运行,电容器的无功输出功率大大增加,造成无功过补偿;电容器本身的有功损耗增大,发热量上升,最终导致热击穿。
因此有关规程、均规定,在并联电容器回路应设置过电压保护。
1、存在问题原一机部、西高所审定的全国通用电气装置标准图集《35/6(10)kV变配电所二次接线》(D267)中,电容器过电压保护接线见图1。
图中KV为DJ—111/2m型过电压继电器;KT为JSll型时间继电器。
KV整定值一般为110V,返回系数为O.8)即返回值为88V,比额定电压值100V还低。
因此,KV实际上是一旦起动,就无法返回。
而6~10kV电压短时升高,随即下降至正常电压值的现象较为常见,因此上述接线不能适应电压短时波动的影响。
2.解决方法将KV改为DJ—131/200型,该继电器具有常开及常闭触点各一对。
另外增加两个电阻R1、B2,其中R1选用ZGll—20型固定电阻,阻值21000;B2选用ZGll—20A型可调电阻,最大阻值为5000。
并将接线图改为图2。
加入R1、B2的目的,在于KV动作后,降低KV线圈两侧的电压,以提高KV的返回系数。
从图2可知,KV动作后其线圈电压为:=O.88Un=88(V)式中:Rkv—KV线圈阻抗,约10000欧Un--额定电压R1、R2两者串联后阻值调至及Kv的25%左右,为2500欧。
Ukv恰好为KV的返回值。
即电网电压低于1.1倍的额定值时,KV触点返回,保护不动作;如长时间高于1.1倍额定值,保护带延时动作于跳闸。
R2可调电阻的作用是使用户可根据自身的情况调整过电压时的返回动作值。
在正常运行时,R1和R2被KV的常闭触点短接,并不消耗电能。
在过电压动作后,仅短时消耗电能。
电容器不平衡电压保护回路二次设备选择
在 目前 电力检 修 现 场施 工 中 , 部 分 工 人 的安 全 意 识淡 薄 是 造 成 安 全 事故 的重 要原 因。基 于 这 一认 识 ,电力 检 修 不但 要 对 工 人 的 安 全 意识 进 行不 断 强化 和 培 养 ,同时 还 要增 强 工人 的 自 我 防护 能 力 , 确 保 工人 能够 熟 知 电力检 修 的安 全 常识 , 并 按 照 安 全 操 作 规程 合 理 组织 电力检 修 施 工 , 保 证 电力检 修 工作 能 够
查 , 确 保 电力 检修 取得 实效 。 3 )强 化检 修 现场工 人 的安全 意识 , 增强 工人 自我 防护 能力 。
备运转时间 , 对长 时 间运 转 的设 备进 行 重 点检 查 和检 修 对 保 护 和 自动 装 置 的性 能和 工作 状 态 进行 重 点 检查 、 强化 检修 现 场 工 人 的 安全 意 识 , 增 强 工人 自我 防护 能 力和 建 立 完善 的 安全 责
安 全 进行 。 4 )建 立 完善 的安全 责任 制度 , 加 强 制度 的执 行力 。 从 电 力检 修 的实 际 开 展 来看 , 建 立 完 善 的 安 全 责任 制 度 ,
任 制度 , 加 强 制度 的执 行力 等 方 面入 手 , 才 能 保 证 电力检 修 工 作 取得 实 效 。
[ 1 ] 罗艳. 浅议提升电力营销优质服务 的有 效策略 … . 科技创新
[ 2 ] 黄毅 . 电 力 工程 项 目建 设 管 理 的模 式探 索 [ J 】 . 广 东科 技 ,
2 0 1 2( 2 3 ).
譬 ( 上接第l 8 6 页) ”
展 自助 式 电子 商务 营销平 台 , 让 电力销 售 正式 迈入 自动 化进 程 , 客 户 也 能享 受 到 更快 速 方便 的服 务 。其 二 为促 销 策 略 。促 销策 略 并 不 单一 , 需要 多 方面 因地 制 宜 的开 展 。 比如 说 通过 优 势 比 较 来 就那 些 促 销 活动 等 , 对 于 企业 来 说 , 个 性 化 的 营销 方 式将 为 企业 发展 起 到促 进 作 用 。其 三 为优 质 服 务策 略 的创 新 。在服 务创新中 , 最 为重 要 的 当属 优 质 服务 , 在 电力 市 场 营 销 中 , 必 须 要 自觉提 高 优质 服 务 水平 , 让 企业 内的 每一 位 员 工 都能 够为 营 造 企 业 良好 形 象而 努 力 , 建 立 起 全 员 服 务 以及 营销 的想 法 , 和 客 户 之 间也 需 要保 持 好合 作 共 赢 的供 用 电关 系 。在 客户 满 意
电力电容器组不平衡电压保护动作原因分析及故障诊断
电力电容器组不平衡电压保护动作原因分析及故障诊断摘要:在变电站中,电容器组三相电容量变化不一致,是导致电容器组不平衡电压保护动作最重要的原因之一,也是最常见的原因。
当电容器组发生跳闸,不应进行重合闸,必须查明确切的原因,排除故障。
另外,运行人员也应加强对电容器的红外检测,及时发现潜在隐患,减少电力事故的发生。
关键词:电力电容器组;不平衡电压;保护动作;原因;故障诊断1电容器结构及其对应保护三相单星型不接地型式的电容器组一般配置有两段式过流保护、低电压保护、过电压保护和不平衡电压保护,以应对不同的故障。
220kV甲变电站的10kV母线接线方式如图1所示,2台主变分别通过甲101与甲102带10kV西母线和10kV东母线,10kV母联分位运行。
甲容1开关柜内的电流互感器共引出2组电流绕组,一组是保护级别,另一组是测量级别。
同时,电容器保护逻辑中的过电压保护和低电压保护所用三相电压采用甲10西表转换后经过屏顶小母线传输的母线电压。
图1甲变电站10kV运行方式10kV电容器的差压保护接线如图2所示,C1、C2分别为单相电容器组的上、下节电容;L为电容器组的电抗器;n为放电线圈的变比;Um为系统一次电压;Ucy为单相电容器的差压二次值。
差压保护接线共有3组,每组2根信号线经过放电线圈至端子排,再连接到保护装置。
图210kV电容器差压保护接线示意图2电容器组不平衡电压保护动作原因2.1三相放电线圈性能不一致放电线圈是并联在系统中,其一次侧与电容器的抽头相连接,用于测量某一部分电容器的电压。
当放电线圈一次或者二次线圈发生断线或者短路的情况下,其变比会发生变化,此时放电线圈的二次电压也会发生变化,当三相放电线圈的二次电压变化不一致时,便会产生不平衡电压,引起保护动作。
2.2电容器组三相电容量不平衡中性点不接地的星型接线电容器组,当三相电容器组电容值不平衡时,运行中会产生电压分布不均的情况。
电容值小的一相或承受较高的电压,并随着电容值不平衡加大,电压分布不均的情况也随之加大。
电容器组不平衡保护动作原因分析
电容器组不平衡保护动作原因分析【摘要】针对电容器组不平衡保护占总故障次数较高这一问题,本文从不平衡电压产生原因、不平衡保护动作后故障查找等方面进行了分析,并进行了实例举证,分析出不平衡电压的产生原因有:电容器组三相电容量不平衡;电网电压三相不对称平衡;三相放电线圈性能差异等,同时提出了不平衡保护动作后的故障查找办法:接头发热;合闸时不平衡电压和时间配合不好;电容器与电抗器配合不良;电容器三相电容量不平衡或放电线圈变比不一致等,为处理电容器组故障提供了指导依据。
【关键词】电容器组;不平衡保护;电容量;不平衡电压1.引言电容器组在电力系统中的主要作用是补偿电力系统的无功功率,提高系统的功率因数,改善电能质量,减少线路的损耗,提高电网输送电能能力,保证发电机的出力和设备的运行能力。
保证电容补偿装置的安全运行对保障电力系统的供电质量与经济效益将起到重要作用。
商丘市全区变电站共有电容器组165套,2009-2012年共发生各类故障32套/次;具体结果统计如下:表1 2009-2012年商丘地区电容器故障统计表故障类型故障次数不平衡保护 22电流保护 4电压保护 2保护装置误动 1绝缘故障 3由以上统计结果表明,电容器组不平衡保护占总故障次数的69%,有必要探索其故障原因和查找解决办法。
2.电容量不平衡保护电容器组中电容量不平衡保护主要用于保护电容器内部故障。
当电容器内部故障,使电容装置的任一个电容器发生击穿或熔断器熔断时,引起的过电压及过电流幅值一般都不大,不会引起电压保护和电流保护动作跳闸,但是引起的电压变化会使电容器组某一串联段上电容器的运行电压超过 1.1倍的额定电压,而超过 1.1倍额定电压是不允许长期运行的,所以需要电容量不平衡保护来跳开断路器,从而达到保护电容器,隔离故障点的作用。
电容量不平衡保护方式分别有:开口三角电压保护(用于单星形接线的电容器组)、相电压差动保护(用于串联段数为两段及以上的单星形电容器组)、桥式差电流保护(用于每相能接成四个桥臂的单星形电容器组)、中性点不平衡电流保护(用于双星形接线电容器组)。
并联电容器组不平衡保护整定值的确定
L i ILn
( o e a dE e yC ne o aziu r n aa im C mpn , aziu 00, hn ) P w r n nr e t f nhh aI nadV n d o ay P nhh a 1 0 C ia g r P o u 67
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并 联 电 容 器 组 不 平 衡 保 护 整 定 值 的 确 定
黎 林
( 攀钢 集 团攀 枝 花 钢钒 有 限公 司能 源动 力 中心 ,l 攀 枝 花 67 0 ) 【川 , j 10 0
摘
要: 不平 衡保护是 预 防电容 器组 故障 的主要保 护 , 文章 介绍 了不平 衡保 护 的方 式 , 分析 了
保护 定值 的整 定提供 了依据 。
收 稿 日期 :0 0-80 2 1 0 -9
电容器组容 量 的变化 将 导致 电抗 率发 生 偏移 , 有 可能放 大 电网中某 次 谐 波 , 引起 其 他 电气设 备 损 坏 的情况 , 以, 要 不平 衡保 护来 跳 开 断路器 , 所 需
电容器组不平衡电压保护动作原因分析 张清妍
电容器组不平衡电压保护动作原因分析张清妍摘要:本文首先阐述了变电站中电容器的作用以及不平衡电压动作的原因,之后结合现场实际案例,对一起10kV电容器组不平衡电压动作故障的原因进行了分析。
关键词:变电站;电容器;不平衡电压;故障;原因分析1电容器在变电站中的作用电力系统中的负载绝大多数为感性负载,系统中的感性电流较大,影响系统电压的品质因数。
另外,由于系统各级之间的电压降,当负荷较大时,系统末端的电压会降至较低的水平,无法满足末端负荷得电压水平要求。
因此,需要在电力系统中加装电容器,对系统中的感性电流进行补偿,改善电力系统的品质因数,并且由于容升的原因,可以进一步提升电力系统末端的电压水平,提高系统的供电能力。
在变电站中,10kV系统无功补偿采用的是并联电容器组。
补偿方式可分为三类:集中补偿、就地补偿以及分散补偿,接线方式可分为两类:星形且中性点不接地接线方式和三角形接线方式。
在变电站的实际建设中,往往采用两组或者四组相同接线方式的电容器组,加装备自投,可以同时投运,也可以单独投运,为电力系统提供补偿。
2电容器组不平衡电压保护动作原因2.1电容器组三相电容量变化不一致依三相星形连接且中性点不接地运行方式的电容器组为例,由于长时间运行、制造工艺不佳、绝缘材质较差、受潮等原因,电容器组中的某只电容器或者某几只电容器会发生电容量增大或者减小的问题,此时电容器组的三相臂容抗将发生变化。
电容器组的线电压数值和频率均与系统电压一致,保持不变。
(1)I——电容器中流过的相电流;ω——系统频率;C——单相电容器组的电容量;U——系统相电压根据公式(1)可知,当单相电容器组的电容量发生变化时,电容器中流过的相电流也将发生变化,I和C成正比例关系。
对于同一相电容器组而言,其为多只电容器串联结构,流过其中的电流数值相同,频率与系统频率相同。
(2)I单只——单只电容器中流过的电流;ω——系统频率;C单只——单只电容器组的电容量;U单只——单只电容器两侧电压根据公式(2)可知,当某只电容器的电容量发生变化时,单只电容器上的电压分布就会发生变化,对于单相电容器组而言,U单只和C单只成反比例关系。
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。
(完整版)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电容器的差压保护就是电压差动保护,原理就象电路分析中串联电阻的分压原理。
是通过检测同相电容器两串联段之间的电压,并作比较。
当设备正常时,两段的容抗相等,各自电压相等,因此两者的压差为零。
当某段出理故障时,由于容抗的变化而使各自分压不再相等而产生压差,当压差超过允许值时,保护动作。
从原理上可知因两段是串联在电路上的,因此当电容器是正常的情况下,电网电压对护保影响是有限的(暂态过压除外)。
更何况10KV系统为非有效接地系统,单相接地时只影响相对地的电压,相及相间电压并没有改变,因此对保护是没有影响的。
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。
解决电容器组不平衡保护死区的新方案
容元 件过 电压但保 护 不 动 作 , 能 导致 电容 器元 件 可 因过压 烧毁 , 甚至 使 电容器组 发生爆 炸 。 内熔丝 保护 电容器 组有 效控制 了个 别 电容 器元 件故 障放 电对相邻 电容 器元 件造成 的破 坏 。但 相应
动作 的不 平衡 电压 源 主要 受 三 相 电容容 差 影 响 , 假
设 三相容 差 为 口 则 保 护 测 得 的开 口三 角 不 平 衡 电 , 压 如下式 所示 ( 虑三 相 电源对 称 并 忽 略 串联 消 弧 考
电抗 器 时 ) :
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v leaj sme t au d t n u 中 圈分 类 号 : TM5 TM7 1 3; 7 文献标志码 : A
考 虑 极 限情 况 , 假设 三 相 中 每相 都 有一 个 并联
段 内相 同数 量 的电容 元 件 击 穿切 除后 , 相 容差 依 三 然是 0 开 口三 角测 得 的不 平 衡 电 压依 然 为 0 开 口 , ,
三角不 平衡 电压保 护不会 动作 。但 与切 除元 件并联
的 完 好 电 容 元 件 则 会 承 担 更 高 的 电 压 , 果 该 电 压 如
胡 志刚, 张双 瑞 , 力 陈
( 津市 电力公 司 , 津 3 0 5 ) 天 天 0 2 0
摘 要 : 对 目前 高 压 并联 电 容 器 组 不 平衡 保 护存 在 “ 区” 针 死 的
问题 , 出通 过 增 加 一 相 TA, 用 新 型 微 机 保 护 进 行 编 程 提 利
以开 口三 角不 平 衡 电压 保 护 为例 , 驱 动保 护 其
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。
无功补偿技术对电力系统电容器不平衡的解决方案
无功补偿技术对电力系统电容器不平衡的解决方案电力系统中,电容器的应用广泛,用于无功补偿,提高功率因数和电网的稳定性。
然而,在实际应用中,电容器不平衡问题常常出现,会影响电力系统的运行效率和安全性。
因此,提出解决电容器不平衡问题的方案就显得尤为重要。
本文将介绍无功补偿技术在解决电容器不平衡方面的应用,从而优化电力系统的运行。
1. 无功补偿技术的基本原理无功补偿技术是通过调整电容器的电流值和功率因数来实现电力系统的无功平衡。
其基本原理是根据电力系统中电容器的无功功率大小,通过控制电容器的开关状态和电容量,来实现正负无功的补偿,使得电力系统中的总无功功率趋近于零。
2. 电容器不平衡的问题分析电容器不平衡主要表现为无功功率值的差异和相位差的变化。
这种不平衡可能是由电容器本身的参数偏差、电容器的老化和损坏等原因引起的。
当电容器不平衡严重时,会导致电力系统中的无功功率分布不均匀,影响电网的稳定性和无功平衡。
3. 解决电容器不平衡的方案3.1 电容器参数匹配在电容器的选择和配置过程中,对参数进行匹配是解决不平衡问题的一个关键步骤。
通过选择合适的额定容量、电压等参数,可以减少电容器之间的差异,从而降低不平衡的发生概率。
3.2 无功补偿组的设计对于电容器不平衡问题,设计一个合理的无功补偿组也十分重要。
通过选择适当的电容器组合和连接方式,可以使得电容器之间的差异得到均衡,并降低不平衡程度。
此外,根据不同的电容器参数,可以采用动态补偿或静态补偿等策略来实现电力系统的无功平衡。
3.3 控制策略的优化针对电容器不平衡问题,控制策略的优化也是解决方案的一部分。
通过改进控制算法和参数,可以实现对电容器的精确控制,提高电力系统的无功补偿效果。
4. 实例分析:某电力系统中电容器不平衡问题的解决以某电力系统为例,该系统中使用的电容器组存在不平衡现象,导致电网的稳定性受到影响。
为解决该问题,首先对电容器的参数进行匹配,并重新配置无功补偿组。
10kV并联电容器组不平衡电压保护动作分析及探讨
1 V h tc p ctr b n n Gu y n r a 0 k s un a a io a k i i a g a e
d,t n or c r tc in a to r ic s d i he i c re tp oe to cins a e ds use n
第3 卷 1
第 2期
电力 电容器与无功补偿
P we p ctr& Re c ie Po rCo o r Ca a i o a tv we m. Ap . 2 0 r 01
21 00年 4月
1 V并 联 电容 器 组 不 平衡 电压保 护动 作 分 析 及 探讨 0k
t e p oe to h rt cin.
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Ke ywo d s n a a io a k;a s mbl r s:hu tc p ctr b n se e;u b ln e v la e;s re e co n a a c otg e sr a tr i
Anayss a d s u so o h e ue tAc o o l i n Dic s in n t e Fr q n t n fUnbaan e Vo t e Pr t c i i l c lag o e ton 0 0 kV hun p c t r Ban f1 S t Ca a io k
张 霖
( 贵阳供 电局 , 贵州 贵阳 5 00 ) 50 1
摘
要: 通过 贵 阳地 区 电网 l V并联 电容 器组 不平衡 电压保 护频繁 动作 原 因的调 查 , Ok 对其 不
正确保 护动作 因素进 行 了详 细 的分析探 讨 , 并提 出了相 应 的防 范措 施 , 以避免 或减 少 因保护 频
电容器不平衡电压保护回路二次设备选择
电容器不平衡电压保护回路二次设备选择作者:李小鹏来源:《硅谷》2014年第24期摘要近年来,随着电力设计发展及运维等方面的要求,变电站二次设备选择也几经推陈,由电容器放电线圈构成的不平衡电压保护二次回路选择逐渐由空开取代了熔断器。
为了总结经验教训,提高电容器保护运行维护水平,本文通过分析、计算,结合运维等各方意见,基于相关设计手册和规程、规范提出空开选择的建议。
关键词电容器;不平衡电压保护;二次设备选择;空开中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)24-0187-01当前,由于电力设计不断发展以及运维等方面的要求,变电站二次设备选择也几经推陈,由电容器放电线圈构成的不平衡电压保护二次回路选择逐渐由空开取代了熔断器。
二次回路空开选择不合适会出现误动、拒动等影响保护回路正确性、选择性方面的问题,甚至对保护装置本身造成危害,基于以上考虑,必须在保护回路二次设备选择方面慎之又慎,有的放矢。
本文通过分析、计算,结合运维等各方意见,基于相关设计手册和规程、规范,对空开选择提出一些建议。
1 自动空气开关1)根据《电力工程电气设计手册-电气二次部分》,关于电压互感器二次侧自动空开开关选择规定:为避免误动,要求自动空气开关动作电流大于最大负荷电流的1.5~2倍。
根据南瑞继保PCS9631D型电容器保护装置说明书可知:额定相电压(相间,Un) 100-130V额定电压下的功耗 < 0.1VA/相故负荷电流约为:I=0.1/100=0.001A2)根据《电力工程电气设计手册-电气二次部分》,二次电压回路末端经过过渡电阻短路,继电器电压低于70%额定电压时,自动空气开关瞬时动作,简化计算动作电流为:15/R (含1.3倍可靠系数)。
R为短路时的环路电阻。
环路电阻估算:R=L/(S×57),铜导线。
其中S为导线截面,本工程S=4 mm²。
以计量电压电缆长度为基准计算,则根据L=2×185=370 m,得R=185×2/4×57=1.62Ω空开瞬时动作电流:I=15/R=15/1.62=9.24Ω电力工程保护微型空开选用动作特性曲线一般为C型的空气开关,以西门子5SJ系列空开为例,特性曲线如下图:即I=(5~10)InIn=9.24/(5~10)=1.85~0.92附:不平衡电压保护统计电缆长度电压等级不平衡电压保护电缆长度35 kV(330 kV变电站) 162、18510 kV(110 kV变电站) 62、54、41即选择额定电流2A为动作边缘,故选择1A负荷要求。
电容器组两段或两臂不等容量时内部故障继保整定计算研究分析
电容器组两段或两臂不等容量时内部故障继保整定计算研究分析作者:李娴芳来源:《中国新技术新产品》2017年第15期摘要:本文就电容器组在单星形接线之时两串联段不等容量,亦或是双星形接线之时两臂不等容量的状况之下,提出了对其内部故障继电保护进行整定计算的公式,同时就电容器内部发生故障问题对于继电保护灵敏性所带来的影响展开了具体分析。
关键词:电容器组;不等容量;内部故障;继电保护;整定计算中图分类号:TM77 文献标识码:A当前我国在电容器组接线方面大多是采取的两串段亦或是两臂等容量配置方式,然而国外则大多是采取的两串段不等容量配置方式。
在具体的工程实践当中,因受到个别电容器损毁同时缺乏备用品进行更换,因此便需降低某一臂的电容器并联熟练,亦或是电容装置容量配置串联段数量需为奇数,进而促使电容器组两串联段亦或是两臂电容不相等。
一、单星形接线时两串联段不等容量差动保护计算此种保护方式更多的是应用在每一相是通过多串联段所共同构成的电容器组,放电线圈单次、二次线圈各自是由两线圈所共同构成,单次线圈跨接在电容器每一相的两串段当中,而二次线圈则依据差动方式进行联接。
在一般运行状况下差电压值为零,在某一串段当中由于电容设备发生故障问题其熔丝断裂后,便会发生电压差值,在差电压值大于不平衡保护整定值后,保护动作将会把线路当中所有接入的电容器切除。
(一)外熔丝保护配合整定在熔断器当中的切除电容器设备发生故障问题后,相应的串联段以及电容器两端电压会明显上升,依据有关标准规定,在进行保护整定当中其所能够许可的最大电压值应当不超过电容器额定电压值的1.1倍。
在对其计算公式进行推导时,可先不考量串联电抗器所带来的影响,表1为允许切除的电容器数量。
注:F为电容器并联台数,G为电容器串联段数,L为被切除的故障电容器台数(假定在同一串段当中)(二)内熔丝保护配合整定假定电容器的保护仅为内熔丝,则电容器当中单元件的电容量Co,内部元件并联数量共f 个,串联数量g个,由于故障问题而被切除的元件数为L。
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电容器组不平衡电压保护增设II段建议
[摘要] 根据系统电容器组运行实际情况,着重阐述了单y形接线电容器组不平衡电压保护段数应由一段跳闸改设为一段报信号、一段跳闸的两段设置。
既提高了运行管理水平,最大限度地发挥了电容器组的功效,又减少了维护量,提高了设备的安全经济运行水平。
[关键词] 电容器组不平衡电压保护段数设置
1 引言
为了解决电力系统无功电源容量不足、提高功率因数、改善电压质量、降低损耗,系统内广泛应用并联电容器组。
近年来,又开始大量使用密集型电容器,它制造简单、施工简易。
但一旦发生故障,维护却不太方便,因此如何在经济投入少的情况下最大限度地发挥其功效,减少不必要的维护,提高运行管理水平,做到对设备的安全性掌握主动权,就需要在保护配置上作一些文章。
2 问题的提出
鹤壁供电区除10kv开关站外所有站内均配置有电容器组,除灵山站、桃园站外,均为无人值守变电站。
长期运行情况来看,冷泉站、石林站及大河涧站经常发生不平衡电压保护动作,运行人员到现场检查,90%都是有一支电容保险熔断造成,这两个站隶属于南、北两个集控站,往返一趟各需一个多小时,常常为了换一支保险而往返于两地之间,十分不经济。
怎样才能做到对运行中的电容器组心中有数,及时维护,做到真正意义上的经济运行呢?
三相电力电容器组是由若干电容元件串、并联组成的,当其中的一个或几个电容元件损坏时,势必形成三相的不平衡,由此产生的中性点电压或电流作为电力电容器的保护动作量,这种原理构成的保护统称为不平衡保护。
目前,公司所应用的电容器组保护中的不平衡保护均设置为i段且直接跳闸。
不平衡保护要求有足够高的灵敏度,因此当前电容器组为保证设备安全,整定此类保护时,根据《3-110kv电网继电保护装置运行整定规程》规定: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,同进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0.1s--0.2s。
不平衡电压保护只设置i段时:
1)为了保证设备安全运行,只有i段保护时,我们按切除单台电容器整定运行值或按切除一个串联段中的单支电容元件整定,但单台电容器的切除,不一定使剩余电容器的过电压超过额定电压的1.1倍。
按规程要求还允许运行;
2)若切除单支不动作,直到切除n支使剩余电容器的过电压超过额定电压的1.1倍时动作。
之前,无任何信号报出,我们对电容器组内部熔断状况一无所知,无法做到对设备缺陷心中有数;突然动作跳闸,密集型电容器组将退出运行,返厂维修或采取其它措施等。
这一段时间,我们将少一组电容器运行,对电压合格率及无功补偿等
造成一定的影响,无法保证投入率及可投率指标的完成;
3)正常运行时不平衡电压也不易测量或难以测量到最高不平衡电压。
3 问题的解决及实施办法
针对上述问题,电容器组的不平衡电压保护可考虑设置两段,即i 段为当由于单台电容器的切除,引起剩余电容器的过电压不超过额定电压的105%时,发出信号;ii段为过电压超过额定电压的110%时,应动作于跳闸和闭锁遥控。
现场安装一只测量不平衡电压的表计,报信号后密集型电容器可根据此表计传送的数据计算出熔断的支数,做到对设备的安全性掌握主动权,及时准备备用电容器组或采取别的补救措施等,不影响电容器的可投率,最大限度的保证了投入率。
不平衡电压保护设置两段后,整定值可考虑按以下方式确定: 1)信号部分的动作值:设电容器组由于系统和电容器制造公差引起的固有不平衡值为ε0,则信号部分的动作值为(1.2--1.5)ε
0,(1.2-1.5)是建议的可靠系数。
或按电容器组中失去n个电容器时,剩余电容器产生的过电压不长期超过1.05倍额定电压的原则整定。
信号应有足够长的延时,防止因外部干扰引起误发信号。
信号报出同时,不平衡电压值也能传到,根据此值计算出实际熔断的支数。
2)跳闸部分的动作值:根据整定规程规定为电容器组中失去n个电容器时,剩余电容器产生的过电压不长期超过1.1倍额定电压的
原则整定。
或按设电容器组中失去n个电容器时,剩余电容器产生的过电压超过了制造厂允许的长期运行最高电压,此时产生的不平衡为εc(临界不平衡)。
失支(n-1)电容器时产生的不平衡为εf,则跳闸部分的动作值按εf+(εc-εf)/2整定。
这需要现场实测电容器组正常运行时的不平衡电压,若不易测量,则报信号段可采用电容器组中失去n个电容器时,剩余电容器产生的过电压不超过额定电压的105%。
如110kv冷泉变电站#2电容器组,单支1000 kvar,每相并10支。
由于无实测不平衡电压值,因此信号部分按切除n支后电压不长期超过1.05倍额定电压整定,放电线圈变比为1000,计算结果为切除1支,不平衡电压为6.58v,长延时报信号;跳闸部分按切除n支后电压不长期超过1.1倍额定电压整定,计算结果为切除3支,不平衡电压为21v,0.2s即动作跳闸。
连续熔断3支的机率很小,但熔断1支的机率很大。
值班人员专程去换支保险往返数十公里,若采用上述报信号的方式,报出信号后,可趁有工作时或做维护时去更换保险,这样达到既省时又经济的目的。
35kv大河涧变电站两台电容器组,单支50 kvar,每相并2支。
用上述方法,跳闸即为切除一支,无法设置报信号,因此认为电容器组设计时,每相并联支数应大于3支较合适。
4 结束语
这样改进后,电容器组能充分运行,发挥最大功效,既保证了电压质量,降低损耗;同时又能减少维护工作量,使我们对设备健康工况
了如指掌,真正做到对运行设备心中有数。
参考文献:
[1] 电气主设备继电保护原理与应用王维俭。