(完整版)电容器保护中的不平衡电压和差压保护
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。
一次10kV并联电容器不平衡电压保护跳闸事件研究
一次10kV并联电容器不平衡电压保护跳闸事件研究发表时间：2019-01-08T17:20:28.293Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：段韶峰韩金尅黄远鹏[导读] 摘要：在投入某110kV变电站10kV#1电容器组时，出现多次合闸不成功，不平衡保护跳闸的情况。
(广东电网有限责任公司梅州供电局广东省梅州市 514000)摘要：在投入某110kV变电站10kV#1电容器组时，出现多次合闸不成功，不平衡保护跳闸的情况。
针对这个问题，开展了高压试验，电容器、电抗器、放电线圈等设备参数都无异常。
根据试验结果，采用ATP软件进行了仿真计算。
方针结果说明，由于A相电容偏小，在合闸时的暂态过程中，出现了较大的不平衡电压。
该不平衡电压正是多次跳闸的原因。
关键词：并联电容器；三相不平衡电压；开口三角形电压保护；ATP0 引言在投入本单位某110kV变电站10kV#1电容器组时，出现多次合闸不成功的情况。
原因为该电容器不平衡电压保护跳闸。
针对这种情况，对电容器组开展了高压试验，测试了开关、电容器、电抗器、放电线圈、避雷器，其试验结果均在合格范围之内。
于是根据电路参数进行了仿真计算。
计算结果表明，造成这一结果的原因为A相电容器电容值偏小（尽管仍在合格范围内）。
希望本文的分析计算对类似事件有一定的启发作用。
1 事件初步分析不平衡电压保护，也称为开口三角电压保护。
电容器组中，三相放电线圈二次侧首尾连接而成为一个开口三角形，该开口三角形两个终端的电压即为开口三角电压。
根据电力标准《DL/T 584-2007 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》[1]：“6.2.13.5 单星形接线电容器组的开口三角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。
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）。
电容补偿装置不平衡保护频繁误动原因分析及解决办法
电容补偿装置不平衡保护频繁误动原因分析及解决办法一、误动原因分析1、电容器组内部故障造成电容量不平衡三相电容量严重不平衡造成电压不平衡保护动作。
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。
不管是集合式还是组架式电容补偿结构，电容器单元里的单个元件都带有内熔丝，虽然单个元件故障时被隔离所引起电压、电流的变化很小，但造成其他运行元件承受的电压加大。
当遇到电网波动或暂态不平衡时故障元件扩大，同时，故障元件被内熔丝不断隔离，电容量不平衡不断加大，最终超出定值。
2、不平衡保护整定值偏低一般情况下，电容器组不平衡保护动作原因有：1)电容器一次接线错误。
当系统电压出现波动和不平衡时，中性点电位偏移，而使零序电压增大；2)电压定值选择不合理。
定值整定太低，不能躲过正常运行的不平衡电压；3)保护出口时间整定太短。
躲不过电容器组投入时产生的不平衡电压时间。
根据DL／T 584-2007《3～110kV电网继电保护装置运行整定规程》中的不平衡保护的计算公式，每相装设单台集合式电容器、电容器内部小元件按先并后串且有熔丝连接的电容器组，三相差压的计算按下式进行。
其中，K为因故障切除的同一并联段中的电容器小元件数；m为单台集合式电容器内部各串联段并联的电容器小元件数；n为单台集合式电容器内部的串联段数；Uex为电容器组的额定相电压(一次值)；Kv为过压系数；Klm为灵敏系数；Uch为开口三角零序电压(一次值)；Kpt为放电线圈的PT变比；Udx为保护整定值。
根据整定值的计算公式可以看出，变量主要是Kpt、Kv 和Klm。
Kpt选小了，对设备的安全运行不利，选大了，保护容易误动。
Kpt选错是影响定值低的原因之一。
同时在规程范围内过压系数Kv取值不同，灵敏系数Klm的取值不同，会使得保护动作定值相差很大。
35kV电容器组差压保护动作问题分析
35kV电容器组差压保护动作问题分析[摘要]本文从某220kV变电所35kV#1电容器组投产冲击时，35kV差压保护动作跳闸分析电容器组存在的问题及处理过程进行简单的介绍，提出预防措施避免类似问题的发生，供大家参考。
【关键词】电容器;差压;电容量引言电容器作为无功补偿的重要设备之一，对控制系统电压符合设计规范要求提供保障。
电容器差压（流）保护由于二次接线错误而误动作时有发生。
现介绍某220kV变电所35kV#1电容器组投产冲击时，35kV差压保护动作跳闸，现场发现：第一次合35kV电容器开关，合上不久后电容器开关跳闸。
打印保护装置动作报告，发现是差压动作跳闸，差压值A相0.12V，B相2.13V（整定值2V），C相0.08V,现场外观初步检查未发现有异常情况发生。
1、电容器差压（流）保护原理简介电容器一般的接线方式为8并2串（双）星形接线方式，电容器差压（流）保护是通过放电线圈（小变比CT）构成的，通过监视电容器上下两边的电压（流）差来构成差压（流）保护，在500kV变电所一般每相有2-3只放电线圈构成，在220kV变电所一般每相有1只放电线圈构成，差流则每（三）相一只差流CT构成。
若电容器有熔丝熔断，会产生差压（流），保护动作跳闸。
因本次发生故障的电容器组的保护方式为差电压保护，所以在此着重讨论“电压差动保护”的原理及接线。
如图1所示：为电容器组差电压保护接线原理图（只画出其中一相），图中T1、T2是完全相同的放电线圈兼电压互感器。
正常运行时，电容器组两串联段上的电压相等，又T1、T2变比相等，所以保护测得的电压几乎等于零（实际存在很小的不平衡电压），保护处于不动作状态；当某相多台电容器被切除后，两串联段上电压不再相等，该相保护出现差电压，使保护动作。
差电压计算：电容器组分上下两段，设每段上有N组电容器串联，每组又有M只电容器并联，当其中一段的某一组中有K（K<M）只电容器熔丝熔断退出运行，则有容抗而另一段总容抗得差电压计算式，为电容器组运行时的相电压值。
第二章 电容器保护
保护原理： 过电压保护应动作，带
时限发信号或跳闸。
当过电压保护动作于信号时，可以不带延时，取
0s；当过电压保护动作于跳闸时，延时取3～5min。
（二）电容器组的低电压保护
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。若残余电压未放电到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 倍额定电压的合闸过电压，导致电容器组的损坏 ，因而需装设低电压保护。低电压保护动作后，将电 容器组切除，待电荷放完后才能再投入。
2.3 电压保护原理与整定计算
（一）电容器组的过电压保护
电容器组的过电压保护与多台电容器切除后的过
电压保护，其作用是完全不同的。前者是供电电压
过高保护整个电容器组不损坏，后者是供电电压正 常情况下，电容器组内部故障K 台电容器切除后， 使电容器上电压分布不均匀，保护切除电容器组使 该段上剩余电容器不受过电压损坏。因此，保护构 成的原理也是不同的。
图2-2 电容器组的相横差电流保护示意图
正常运行情况下，由于两臂电容量相等 ，所以 IAB1=IAB2；IBC1=IBC2；ICA1=ICA2。因此，每组
两臂互感器二次电流之差为零。各相电流继电器均不
动作，当一相的一臂中有一台电容器内部击穿时，故
障臂的电流增大，该相差电流增大。当达到继电器的
起动值时，继电器动作发出信号，并使断路器跳闸。
与频率成反比，因此较小的高次谐波电压就可能产
生较大的谐波电流，容易引起过负荷。因此在用作
过负荷保护的反时限过流保护时，要考虑系统中谐
波的影响，即在整定时要加入波纹系数。
（二）电容器组的中性线电流平稳保护
中性线电流平稳保护用于双重接线电容器组的内
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发表时间：2015-12-22T11:34:24.313Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：杨志学杨楠[导读] 国网天津电力城南供电分公司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。
杨志学杨楠（国网天津电力城南供电分公司天津 300201）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。
电力电容器保护技术
电力电容器保护技术电力电容器保护技术电力电容器保护技术【摘要】近年来电容器作为电力系统的核心而且被人们广泛的应用，同时在提高电力系统功率因数以及均压、稳压、降低线路系统损耗等方面有着良好的表现性。
但是同时又容易受到来自电压与电流等方面的损害，因而电力电容器的保护对于其自身功效和寿命的稳定乃至整个电力系统的正常运行有着十分重要的意义，本文从电流、电压、不平衡保护等方面对电力电容器保护技术进行分析。
【关键词】电力;电容器;保护技术电力中电容器一直是电力系统中的核心组成部分，它在电力系统与电力设备中被广泛的应用，而且在均压、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有良好的表现性能，同时在工厂、居民区、市政设施、交通设施等电力系统的配电系统中都有着巨大的作用。
另一方面，电容器又是非常容易受损，对安装于维护有着较高要求的电力设备，其回路中若存在任何细微的非正常接触，均可能激发高频振荡电弧，同时电力系统在运行过程中电流与电压均会对电力电容器产生不同程度的影响，因而电力电容器的保护对于其自身功效和寿命的稳定乃至整个电力系统的正常运行有着十分重要的意义，关于电力电容器的保护技术，我们可从电流与电压两个方面切入进行分析。
1 电流保护电容器组的电流保护主要包含了过电流保护和电流速断保护两个方面，装设过电流保护的目的主要是保护电容器组的引线、套管的短路故障，也可作为电容器组内部故障的后备保护。
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，速断段的动作电流按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，或者电容器组本身内部元件全部或者部分被击穿形成相间短路时，电容器系统内部会产生很大的短路电流，为了防止此种情况对电力电容器造成不可逆转性破坏，应该在系统内装设速断和过电流(定时限或者反时限)保护。
110kV某站10kV#2电容器不平衡电压保护动作的故障分析
110kV某站10kV#2电容器不平衡电压保护动作的故障分析发布时间：2021-11-10T02:41:23.695Z 来源：《河南电力》2021年7期作者：王刚周谢[导读] 针对电容器组不平衡保护在故障总数中所占比例较大的问题，本文分析了电压不平衡的原因以及不平衡保护跳闸后的故障处理方法。
举例证实出现电压不对称原因：电容器组三相电容不平衡；电网电压三相不对称平衡；三相放电线圈的特性不同。
提出不平衡保护触发后的故障排除方法：连接发热；合闸时电压不平衡；随着时间的推移协调性差；电容器与扼流圈配合不良：电容器三相电容不平衡或放电线圈比例不当等，为排除电容器组故障提供指导。
王刚周谢（广西柳州市供电局广西柳州市 545000）摘要：针对电容器组不平衡保护在故障总数中所占比例较大的问题，本文分析了电压不平衡的原因以及不平衡保护跳闸后的故障处理方法。
举例证实出现电压不对称原因：电容器组三相电容不平衡；电网电压三相不对称平衡；三相放电线圈的特性不同。
提出不平衡保护触发后的故障排除方法：连接发热；合闸时电压不平衡；随着时间的推移协调性差；电容器与扼流圈配合不良：电容器三相电容不平衡或放电线圈比例不当等，为排除电容器组故障提供指导。
关键词：电容器组；不平衡保护；电容量；不平衡电压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，降低线损，增加网络的传输容量。
以及确保发电机性能和设备的可操作性，保证电容器补偿器的安全运行，将对保证供电质量和电网经济效益发挥重要作用。
1事件的经过及现象2020年9月5日上午9点44分110kV某站10kV #2电容器不平衡电压保护动作，使电容器开关MC2断开，保护屏柜上显示故障时不平衡电压为4.92V。
试验班接到故障通知后，安排相关人员前往进行试验检查工作。
2设备信息（如表1）图6 电容器保护屏柜端子排图7 电容器保护装置在电容器保护屏柜中找到放电线圈的二次电缆编号为170（如图5）。
(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。
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。
电容不平衡电压保护装置
电容不平衡电压保护装置
电容不平衡电压保护装置是一种用于保护电容器免受电流过载和电压不平衡影响的装置。
它通过监测电容器之间的电流和电压差异来检测电压不平衡情况，并在电流过载或电压不平衡超过设定值时触发保护动作，以避免电容器受到损坏。
电容不平衡电压保护装置通常包括以下几个主要组成部分：
1. 电流传感器：用于检测电容器之间的电流差异，并将信号转换为电压信号。
2. 电压传感器：用于检测电容器之间的电压差异，并将信号转换为电压信号。
3. 控制单元：用于接收电流和电压传感器的信号，并进行处理和比较，以判断是否需要触发保护动作。
4. 保护动作装置：当控制单元判断电流过载或电压不平衡超过设定值时，会触发保护动作装置，例如断开电容器的电源或切断电容器与电源的连接。
电容不平衡电压保护装置的作用是保障电容器的正常运行和延长其使用寿命。
通过及时检测和处理电压不平衡情况，可以避免电容器受到过载电流的损坏，同时也可以减少电能损失和保证电网的稳定运行。
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。
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。
变电站10kV并联电容器不平衡电压的分析
刘 钊 尹宪 明 王 冠
国网山 东胶州市供 电公 司 山东
胶州 ２ ６ ６ ３ ０ ０
【 摘 要 】随着 电力 系统 的发展 ，供 电质量的提 高 ｌ Ｏ ｋ Ｖ并联 电容器广泛在电力线路 及变 电站 中应用。本文通过对 变电站 用 １ Ｏ ｋ Ｖ并联 电容 器进行 阐 述 ，同时针对 其中不平衡 电压进行探析 ，就并联 电容 器不平衡 电压 问题提 出 相 应的解决措施。 【 关键词 】并联 电容器 不平衡 电压保护 定值 整定计 算
１ ． 额定电流是指 电容器组 总的额定电流 。 ２ ． 低电压值数值整定。 在进行低电压正定过程时随着电压值在相电压 和线电压之间取电所产生的电压值也是不 同的。一般相 电压整定 ３ １ ． ８ ｖ， 线电压整定 ５ ５ Ｖ 。 ３ ． 不平衡电压整定。 为了可 以准确测量不平衡 电压数值一般在开 口三 角正常运行后对其检测电压数值 。一般整定为 ４～ ６ Ｖ。 四 、结 语 变 电站 ｌ Ｏ ｋ Ｖ并联 电容器对 于不平衡电压保护定值特别的重要 ， 为限 制内部严重故障时电容器元件 的损坏程度以及方便工作人员对电容器组 各类 故障的监视， 此文中的整定方案不仅有效保 护了电容器组各元件， 还 极 大地方便了工作人员的 日常工作， 保证 了特高压系统长期稳定的运行 。
一
Ｂ在进行过 电流保 护值设定过程中要考虑到电容器的额定 电流。其 数值设定一般在额定 电流的 １ ． ５到 ２倍之 间。 ｃ ． 保护动作时间一般整定为 ０ ． ３ ～ ｌ ｓ 。 Ｄ ． 在电容器端部引出线发生故障时灵敏系数不小于 １ ． ５ 。
（ 三 ）过 电压 保 护
Ａ ． 电力设备 出现故 障时产生的过压电压值超 过设定 电压值的时候要
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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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
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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。
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。
电容器保护
1 保护熔丝
现代电容器组的每台电容器上都装有单独的熔丝保护，这种熔丝结构简单，安装方便，只要配合得当，就能够迅速将故障电容器切除，避免电容器的油箱发生爆炸，使附近的电容器免遭波及损坏。
此外，保护熔丝还有明显的标志，动作以后很容易发现，运行人员根据标志便可容易地查出故障的电容器，以便更换。
2 过电流保护 (电流取自线路TA)
过电流保护的任务，主要是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。
电容器过负荷的原因，一是运行电压高于电容器的额定电压，另一种情况是谐波引起的过电流。
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，一般将时限整定到0.5s以上就可躲过涌流的影响。
3 不平衡电压保护 (电压取自放电TV二次侧所构成的开口三角型)
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，保护采集到差电压后即动作掉闸。
4 不平衡电流保护
这种保护方式是利用故障相容抗变化后，电流变化与正常相电流间形成差电流，来启动过电流继电器，以达到保护电容器组的目的。
常见的不平衡电流保护的方式有以下两种：
4.1 双星形中性点间不平衡电流保护
保护所用的低变比TA串接于双星型接线的两组电流器的中性线上，在正常情况下，三相阻抗平衡，中性点间电压差为零，没有电流流过中性线。
如果某一台或几台电容器发生故障，故障相的电压下降，中性点出现电压，中性线有不平衡电流I0流过，保护采集到不平衡电流后即动作掉闸。
这种保护方式比较简单，系统电压不平衡，一相接地故障、高次谐波电流及合闸涌流，都不会引起保护误动，所以在国内外得到广泛应用。
4.2 桥式差动电流保护
电容器组每相分为两个支路，每相的串联段数为双数，其中部桥接一台电流互感器。
正常运行时，桥路中电流为零，任意一台电容器因故障被切除后，桥接电路中将有电流流过，保护采集到该电流后即动作掉闸。
5 过电压保护（电压取自放电TV）和低电压保护（母线TV）
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。
安装过电压保护就是为了这个目的。
过电压保护的整定值一般取电容器额定电压的1.1~1.2倍。
低电压保护主要是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、各配电线切除。
电容器如果还接在母线上，将使电压升高。
变压器和电容器构成的振荡回路也可能产生振荡过电压，危及设备绝缘。
因此安装低电压保护，当母线电压降到额定值的60%左右时即动作将电容器切除。