黃幼茹

(全國電力安全專家委員會，北京 100031)

20 防止串聯(lián)電容器補償裝置和并聯(lián)電容器 裝置事故編制說明

20.1 總體說明

本部分反措為本次修改新增內(nèi)容，分為防止串聯(lián)電容器補償裝置事故和防止并聯(lián)電容器裝置事故2部分。

其中防止串聯(lián)電容器補償裝置事故部分因考慮串補裝置涉及的設(shè)備數(shù)量較多，且部分內(nèi)容(如設(shè)計要求)無法按設(shè)備歸類，故本部分采用如下結(jié)構(gòu)：設(shè)計、制造中應(yīng)注意的問題；基建調(diào)試、驗收中應(yīng)注意的問題；運行中應(yīng)注意的問題。

防止并聯(lián)電容器裝置事故部分主要按照并聯(lián)電容器裝置的主要設(shè)備提出有關(guān)反措。

20.2 條文重點說明

20.2.1 防止串聯(lián)電容器補償裝置事故部分

(1)條文20.1.1明確了串補裝置設(shè)計階段應(yīng)針對一次設(shè)備應(yīng)用開展的必要研究工作。

(2)條文20.1.2明確了串補裝置設(shè)計階段應(yīng)針對控制保護設(shè)備應(yīng)用開展的必要研究工作。

(3)條文20.1.3明確了串補裝置設(shè)計階段應(yīng)針對電網(wǎng)運行開展的必要研究工作。

(4)條文20.1.5.1，在單套管電容器內(nèi)部，當(dāng)元件經(jīng)串、并聯(lián)組合連接后，電容器兩極連線結(jié)構(gòu)上需跨接，存在絕緣薄弱點。當(dāng)系統(tǒng)故障，電容器流過故障電流時，易產(chǎn)生極間短路，需采用雙套管結(jié)構(gòu)，避免這種故障產(chǎn)生。

(5)條文20.1.5.2，參照國家電網(wǎng)公司特高壓串補裝置的有關(guān)技術(shù)要求。

(6)條文20.1.5.3，串補裝置所采用的電容器比并聯(lián)電容器容量大，所以串補電容器的耐爆容量要求應(yīng)比并聯(lián)電容器高。對此，本條中列出了串補電容器最小的耐爆容量要求，并應(yīng)根據(jù)電容器的實際應(yīng)用容量核算相應(yīng)的耐爆容量要求。

(7)條文20.1.5.4要求串補電容器出廠前應(yīng)滿足GB/T6115.1《電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器 第1部分：總則》第5.13項放電電流試驗(型式試驗)相關(guān)要求。本試驗包括在2種不同參數(shù)下的放電試驗。第1個試驗是用來驗證電容器單元能夠耐受住在發(fā)生閃絡(luò)時將阻尼單元旁路這樣少有的情況下產(chǎn)生的應(yīng)力。第2個試驗是用來驗證電容器單元能夠耐受住由間隙動作或旁路開關(guān)閉合所產(chǎn)生的放電電流。

本條要求非常重要，因為在實際運行中的串補電容器單元曾出現(xiàn)由于承受不住系統(tǒng)故障電流的沖擊而爆殼損毀的現(xiàn)象。

(8)條文20.1.5.5，電容器采用軟連接線，可有效降低電容器流過較大電流時連接線產(chǎn)生的電動力對電容器殼體造成的破壞。

(9)條文20.1.5.6，串補電容器組采用“先串后并”的接線方式，可有效減小故障電流對電容器的沖擊強度。

(10)條文20.1.5.7，串補裝置投運前實測電容器組不平衡電流，對于預(yù)防、減少串補電容器故障具有重要作用，電容器組不平衡電流初始值應(yīng)控制在較低范圍內(nèi)。

(11)條文20.1.5.8強調(diào)運行中應(yīng)特別關(guān)注電容器組不平衡電流值發(fā)生突變或越限告警等情況，以利于提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患或故障。

(12)條文20.1.6，串補裝置廠家應(yīng)根據(jù)要求提供詳細的MOV能耗計算報告，不僅要考慮各種故障情況下MOV的能量積累需滿足運行要求，而且要考慮MOV與觸發(fā)間隙、旁路斷路器、線路保護、線路重合閘之間的配合。

(13)條文20.1.7要求串補裝置廠家保證在設(shè)備出廠前進行必要的型式試驗，在類似拉合串補相關(guān)隔離開關(guān)的試驗條件下不應(yīng)出現(xiàn)間隙誤觸發(fā)的情況，并要求火花間隙動作次數(shù)超過廠家規(guī)定值時應(yīng)進行檢查。

(14)條文20.1.8.1要求在激光電源單獨供電、平臺取能設(shè)備單獨供電以及2種方式混合供電幾種工況下，串補平臺上控制保護設(shè)備均能正常工作。

(15)條文20.1.8.2，電流互感器安裝在串補平臺相對低壓側(cè)，可以改善電流互感器的絕緣外環(huán)境，減少受擾影響。如圖1所示，串補平臺上一、二次設(shè)備以串補平臺作為參考地，靠近或連接平臺的一側(cè)稱為“平臺相對低壓側(cè)”，另一側(cè)稱為“平臺相對高壓側(cè)”。

圖1 串補平臺裝置示意

(16)條文20.1.9.1，光纖柱中的光纖若采用光纖轉(zhuǎn)接設(shè)備，會增加光纖衰耗，影響控制保護中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性；若發(fā)生光纖損傷而備用芯數(shù)量不足時，會影響整個串補裝置的正常運行。

(17)條文20.1.9.2規(guī)定了光纖柱內(nèi)光纜長度與允許最大損耗的關(guān)系。

(18)條文20.1.10.1，串補平臺上測量及控制箱關(guān)閉箱門后應(yīng)盡量密閉，不應(yīng)有敞開式的空洞，可以有效避免外部電磁干擾輻射進入箱內(nèi)。

(19)條文20.1.10.2明確要求串補平臺上各種電纜應(yīng)采取有效的一、二次設(shè)備間的隔離和防護措施，并提出了幾個重要的措施。

(20)條文20.1.11.1，采用實時仿真工具(如RTDS)對串補控制保護系統(tǒng)進行檢測，可以消除設(shè)備自身的缺陷隱患，增加符合運行要求的功能，檢查串補設(shè)備與其他運行設(shè)備之間的配合。

(21)條文20.1.11.2，由于串補平臺上電磁環(huán)境較控制室惡劣，串補平臺上控制保護設(shè)備的電磁干擾防護等級應(yīng)至少高于控制室內(nèi)的控制保護設(shè)備1個等級，或采用相應(yīng)試驗的最高要求。

(22)條文20.1.11.3，因在線路保護跳閘經(jīng)長電纜聯(lián)跳旁路斷路器的回路中，無電氣量判據(jù)，故需要采取防止直流接地或交直流混線時引起串補控制保護開入量誤動作的措施，通常采用加裝大功率中間繼電器的辦法，其動作電壓、動作時間以及動作功率應(yīng)滿足相應(yīng)的反措規(guī)定。

(23)條文20.1.11.6，應(yīng)采取必要的檢測手段，驗證控制保護設(shè)備采取的抗干擾措施能夠有效防止在串補裝置遇到區(qū)內(nèi)外故障或拉合串補相關(guān)隔離開關(guān)時誤動作或誤發(fā)告警。

(24)條文20.1.11.5強調(diào)串補故障錄波設(shè)備應(yīng)滿足相應(yīng)的故障錄波設(shè)備技術(shù)要求。

(25)條文20.1.12.1和20.1.12.2明確規(guī)定了對串補隔離開關(guān)的操作順序，可以有效降低拉合隔離開關(guān)對串補平臺上二次設(shè)備的電磁干擾和絕緣破壞。對“平臺相對低壓側(cè)”和“平臺相對高壓側(cè)”的解釋，請參見對20.1.8.2項的說明。

(26)條文20.1.12.3強調(diào)串補裝置停電檢修時退出相關(guān)聯(lián)跳線路保護的壓板，防止保護誤動；斷開二次電源，防止一次設(shè)備誤動傷人。

(27)條文20.1.13強調(diào)應(yīng)對串補裝置重點設(shè)備開展紅外檢測，以利于提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患或故障。

20.2.2 防止并聯(lián)電容器裝置事故部分

(1)條文20.2.1.1強調(diào)了檢驗所用開關(guān)關(guān)合、開斷電容電流的能力。

(2)條文20.2.1.2強調(diào)了避免開關(guān)重燃或復(fù)燃的檢驗措施。

(3)條文20.2.2.1為采取加強控制電容器質(zhì)量的措施。

(4)條文20.2.2.2，并聯(lián)段容量按GB50227《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》第4.1.2項中第3項的要求。電容器耐爆容量按公司招標(biāo)規(guī)范要求。

(5)條文20.2.2.3強調(diào)了對電容器質(zhì)量控制要求。

(6)條文20.2.2.4.1強調(diào)了對電容器質(zhì)量控制要求,提高了電容器局部放電的檢測靈敏度。

(7)條文20.2.2.4.2強調(diào)了電容器運行安全穩(wěn)定控制措施。

(8)條文20.2.3強調(diào)了外熔斷器的運行管理措施。

(9)條文20.2.4.1減少電容器容量配置，會引起電抗率與之串聯(lián)的容抗相比而降低，從而使電容器組進入諧波放大狀態(tài)。

(10)條文20.2.4.2避免如采用空芯電抗器，由于漏磁較大，使其對戶內(nèi)電子設(shè)備進行電磁干擾。

(11)條文20.2.4.3強調(diào)了避免相間短路的安全措施。

(12)條文20.2.5.1，如果不這樣連接，放電線圈就無法正常運行。

(13)條文20.2.5.2逐步淘汰非全密封放電線圈的措施。

(14)條文20.2.6強調(diào)了電容器組用避雷器的正確使用方法。

(15)條文20.2.7.1，由于電容器單元內(nèi)部，每個制造廠所設(shè)計的結(jié)構(gòu)、工藝不同，對保護定值的要求就不同。因此，電容器成套裝置和集合式電容器的主保護定值參數(shù)，必須由制造廠家提供。

(16)條文20.2.7.2強調(diào)了電容器組用差壓保護，保護靈敏度的要求。

20.3 征求意見及采納情況

“防止串聯(lián)電容器補償裝置和并聯(lián)電容器裝置事故”部分征求意見收到18條意見和建議，采納和部分采納4條，未采納14條。