莊稼

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)變電站電容保護(hù)裝置存在一些急需解決的問題。對(duì)此，深入研究了變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置過電壓保護(hù)，針對(duì)電壓保護(hù)可靠性差、電容器投入率低等問題進(jìn)行了分析，并提出解決問題的思路和方法，從根本上提高電容保護(hù)的集成度和無(wú)功補(bǔ)償裝置電壓保護(hù)的安全可靠度。

關(guān)鍵詞：變電站；無(wú)功補(bǔ)償；裝置；過電壓；保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0001-02

無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率至關(guān)重要，一方面，可以很好地解決電力系統(tǒng)電源容量不足的問題；另一方面，可以提高功率因素和居民用電質(zhì)量，在一定程度上降低電路線纜的耗損。我國(guó)當(dāng)前使用最為廣泛的是并聯(lián)電容無(wú)功補(bǔ)償裝置，但在使用過程中由于維護(hù)和保養(yǎng)不合理，大多數(shù)無(wú)功補(bǔ)償裝置存在可靠性差和電容器投入率低等問題。本文將運(yùn)用科學(xué)的指導(dǎo)方法，針對(duì)變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置過電壓保護(hù)中存在的問題，進(jìn)行詳細(xì)的探討和分析。

1 變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置中存在的問題

1.1 電容器過電壓保護(hù)裝置存在的問題

電容器經(jīng)常發(fā)生的故障有：容器極板絕緣局部短路、單組或多組電容被擊穿、電容器過熱而引起的損壞、電容器組與斷路器之間的引線損壞、絕緣子與套管間發(fā)生短路和電容器失壓重新啟動(dòng)后造成的故障等。

過壓繼電器的2個(gè)并聯(lián)開關(guān)與母線電壓互感器相連，這種連接方式的缺點(diǎn)在于當(dāng)母線電壓過高時(shí)，過電繼電器的2個(gè)并聯(lián)開關(guān)相繼開啟，時(shí)間繼電器也隨之開啟。在這種情況下，即使母線的電壓峰值降低，也難以達(dá)到電壓繼電器的返回值，短時(shí)帶電元器件的繼電器會(huì)處于動(dòng)作狀態(tài)，并且極有可能造成繼電器損壞。

1.2 過電壓繼電器容易出現(xiàn)的問題

過電壓繼電器的電壓經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，當(dāng)變電站的整定刻度接近繼電器的一般刻度時(shí)，會(huì)造成繼電器的動(dòng)作狀態(tài)不穩(wěn)定，還會(huì)造成過電壓繼電器的返回系數(shù)偏小、電容器的投入率偏低。在一般情況下，160 V電磁型過電壓繼電器的返回系數(shù)低于1，而當(dāng)電壓繼電器達(dá)到115 V時(shí)，電壓繼電器的返回?cái)?shù)據(jù)為0.85，即便在系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常時(shí)，繼電器電壓仍然不完全返回。架空電容器，會(huì)造成電容器的投入率較低、電網(wǎng)運(yùn)行效率低。

2 科學(xué)的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置保護(hù)措施

2.1 使用靜態(tài)繼電器

當(dāng)前，我國(guó)大多數(shù)變電站使用的是電磁型電壓繼電器，這種繼電器返回?cái)?shù)值較低，長(zhǎng)時(shí)間使用可能會(huì)燒壞。使用靜態(tài)繼電器的返回?cái)?shù)值要求在0.9～0.95之間，這樣即使是長(zhǎng)時(shí)間使用，也可以確保較高的安全可靠性。

2.2 將時(shí)間繼電器串聯(lián)接入電阻

將時(shí)間繼電器串聯(lián)接入電阻，可以在一定程度上提高繼電器的熱穩(wěn)定性。時(shí)間繼電器與電阻串聯(lián)，分擔(dān)了一部分電流，增加了電阻。這種方法的施工操作簡(jiǎn)單、投入少，具有實(shí)用性。

2.3 增加過電壓繼電器的啟動(dòng)開關(guān)

在繼電器的啟動(dòng)回路中串入開關(guān)，幫助過電壓繼電器進(jìn)行更好的連接。當(dāng)繼電器啟動(dòng)時(shí)，過電壓繼電器的啟動(dòng)開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，時(shí)間繼電器就會(huì)停止運(yùn)行，這樣可以避免時(shí)間繼電器因長(zhǎng)時(shí)間帶電運(yùn)行而遭到損壞。這種方法同樣具有操作簡(jiǎn)單、投入較少的優(yōu)點(diǎn)。

2.4 在電壓回路中接入電壓互感器

在電壓回路中接入一種放電電壓互感器，可以提高無(wú)功補(bǔ)償裝置的安全可靠性，解決電容投入率過低的問題。改變過電壓保護(hù)交流回路的方式，將母線電壓分?jǐn)偢慕拥椒烹婋妷夯ジ衅髦?，這樣可以解決電容器失電時(shí)繼電器仍帶電的情況。當(dāng)開關(guān)的放電電壓互感器與母線電壓互感器的電壓相同時(shí)，過電壓處于保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)斷開，放電電壓的互感器就會(huì)失電。這種方法從根本上解決了過電壓繼電器返回系數(shù)不高、電容器投入率低的問題。此外，該方法還可以促使電路的高度集成，提高電壓保護(hù)的就地化。

電容器的保護(hù)在很大程度上來自放電電壓互感器，電容器的保護(hù)電壓回路會(huì)因?yàn)楣收隙鹉妇€電壓互感器電壓回路發(fā)生故障。隨著變電站的自動(dòng)化程度逐漸提高，各個(gè)電路模板之間的聯(lián)系將會(huì)減少，安全可靠性也就隨之提高。交流回路介質(zhì)放電電壓互感器，有利變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置過電壓保護(hù)的集成化和就地化。因此，這種方法值得推廣。

2.5 加強(qiáng)電容器的絕緣程度

電容器的絕緣狀態(tài)與變電站無(wú)功補(bǔ)償工作息息相關(guān)，加強(qiáng)電容器的絕緣程度，需要考慮變電站現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況和施工條件。在滿足條件的情況下，合理設(shè)計(jì)絕緣工作場(chǎng)，防止電容器在高場(chǎng)強(qiáng)環(huán)境下老化而導(dǎo)致絕緣程度降低。電容器裝置通常由幾個(gè)電容器用串聯(lián)或者并聯(lián)的方式構(gòu)成，電容器內(nèi)部又由許多電容元器件構(gòu)成。因此，電容器的容量通常與變電站工作電壓的平方成正比。加強(qiáng)電容器的絕緣程度，確保變電站平穩(wěn)運(yùn)行。電容器的保護(hù)工作包括調(diào)整不平衡的電流動(dòng)作值，避免因強(qiáng)電流而導(dǎo)致故障的范圍擴(kuò)大。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著人民生活水平的提高，對(duì)用電質(zhì)量提出了越來越高的要求。本文結(jié)合實(shí)際變電站運(yùn)行情況，對(duì)變電站電容保護(hù)裝置存在的電壓保護(hù)可靠性差、電容器投入率低等問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出科學(xué)的變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置保護(hù)措施——使用靜態(tài)繼電器、將時(shí)間繼電器串聯(lián)接入電阻、增加過電壓繼電器的啟動(dòng)開關(guān)、在電壓回路中接入電壓互感器、加強(qiáng)電容器的絕緣程度，這些措施可以極大提高變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置過電保護(hù)的性能。

參考文獻(xiàn)

[1]李春東.SVQC型變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置與AVC區(qū)域控制系統(tǒng)接口方案研究[J].東北電力技術(shù)，2013（07）.

[2]熊卿，張哲，尹項(xiàng)根，等.新型配電變一體化靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012（10）.

[3]李益浩.220 kV密東變電站的設(shè)計(jì)與研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2013.

[4]成佳富，羅安，周柯，等.基于RTDS的注入式混合型有源濾波器分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2013（09）.

〔編輯：李玨〕