聞玉琨++翟亮

摘 要：分析了電站電容器組跳閘的原因，提出了相應(yīng)的解決措施，并詳細闡述了變電站電容器組設(shè)備的情況，從而為診斷電容器跳閘提供了相應(yīng)的方案，希望能夠?qū)﹄娙萜魈l后的診斷工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：電容器；跳閘事故；放電線圈；相間短路

中圖分類號：TM53 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.122

在某變電站跳閘之前，10 kV母線開口三角保護中出現(xiàn)了單相接地信號。在出現(xiàn)單相接地信號1 s之后，該變電站的電容器出現(xiàn)速斷保護動作。檢修工作人員在到達現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)第一組電容器的外殼出現(xiàn)了非常明顯的變形和鼓肚現(xiàn)象。通過分析電容器發(fā)生速斷跳閘的原因，積極改進配套設(shè)備，并增設(shè)必要的保護裝置，以保證無功補償裝置的正常運行。

1 電容器的故障原因分析

1.1 一次原理接線圖分析

該變電站具有5 000 kVAR補償電容，其自動投切一共分為4組，其中，每組電容器具有1 250 kVAR的容量，在電源側(cè)連接電抗器。該變電站安裝了一套總保護裝置，即保護配置速斷、失壓、過壓、過流等，并將真空斷路器作為投切電容器安裝于10 kV 中置柜內(nèi)，在電容器母線上安裝了金屬氧化物避雷器，在電容器首末兩端并接電壓互感器TV。

1.2 該電容器組跳閘故障分析

采用常見的星型接線方式作為電容器組的接線方式，在同一鐵框架上連接三相共體外殼，并確?？蚣芙拥?。多個元件并聯(lián)的四串結(jié)構(gòu)是電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要形式，同時設(shè)置了內(nèi)熔絲保護。檢修人員與廠家人員解剖了損壞的電容器后發(fā)現(xiàn)，A相、B相中均有2個內(nèi)熔絲熔斷，而且外包封上有破裂的現(xiàn)象。在損傷到外包封的情況下，由于長時間的運行，最終導(dǎo)致對殼擊穿，形成單相接地。因為單相接地出現(xiàn)了非常不穩(wěn)定的電弧接地現(xiàn)象，過電壓出現(xiàn)在正常相中，而2個內(nèi)熔絲熔斷的情況出現(xiàn)在另一相中。在過電壓的作用下，由于外包封損傷而導(dǎo)致出現(xiàn)對殼擊穿，最終形成相間短路，雖然存在保護可靠動作，但因短路電流非常大而出現(xiàn)熱效應(yīng)，致使電容器外殼出現(xiàn)了非常嚴重的變形。

沒有及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)熔絲熔斷是導(dǎo)致這起事故主要的原因，而電容器的過電流是導(dǎo)致內(nèi)熔絲熔斷的主要原因，導(dǎo)致電容器過電流的原因則可能是過電壓和高次諧波。由于在電容器組中設(shè)置了中保護裝置過壓保護，而自動投切裝置則以功率因數(shù)和電壓等為根據(jù)進行投切，所以在系統(tǒng)異常的情況下，很少會發(fā)生由于過電壓而導(dǎo)致的內(nèi)熔絲熔斷的情況。但如果電容器出現(xiàn)頻繁的投切，那么即使裝設(shè)了氧化物避雷器，并在一定范圍內(nèi)限制了分全閘引起的過電壓，電容器還是會由于操作過電壓的累積而出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致內(nèi)熔絲熔斷。

導(dǎo)致事故不斷擴大的另一個重要原因就是不定期測量電容器，因為電容量的變化可以直接反映電容器內(nèi)部裝置的情況。除此之外，要對放線圈進行試驗分析，并加強對放電線圈絕緣性能的檢測。放電線圈的絕緣性能可以通過測量放電線圈的一次、二次直流電阻進行測量，防止電容器差壓保護或零壓保護誤動作，從而防止電容器跳閘。

2 電容器跳閘故障改進措施

2.1 將過負荷保護裝設(shè)在各分組回路中

由于過流保護根據(jù)4組電容器全部投入時整定，因此在面對由于放大的分組諧波導(dǎo)致的過流現(xiàn)象時反應(yīng)非常遲鈍，而且嚴重時還會出現(xiàn)不反應(yīng)的現(xiàn)象，所以必須要將過負荷保護裝設(shè)在各分組的回路中。

2.2 安裝開口三角電壓保護

一旦電容器某相內(nèi)熔絲發(fā)生熔斷現(xiàn)象，容抗發(fā)生變化，與其余兩相容抗不相等，正常相與故障相之間的電壓就會出現(xiàn)不平衡。面對這種情況，要將低整定值的電壓繼電器裝設(shè)在各分組回路電壓互感器二次繞組的開口三角處。如果某一相出現(xiàn)內(nèi)熔絲熔斷現(xiàn)象，開口三角處就會出現(xiàn)不平衡電壓，就會發(fā)出報警信號，由此準確反映出電容器內(nèi)部故障。

2.3 定期測量電容量

通過測量電容量，能夠及時檢查出電容器是否受潮、老化，是否存在某些內(nèi)部缺陷，電容器內(nèi)部接線是否正確和是否有斷線或擊穿現(xiàn)象。按照規(guī)程要求定期測量電容量，如果個別電容器的某一相中內(nèi)熔絲熔斷，其電容量就會出現(xiàn)相應(yīng)的變化。而一旦發(fā)現(xiàn)電容量減少，并且超過規(guī)程要求，就要及時排除電容器故障，保證電能的質(zhì)量和供電可靠性。

2.4 定期測量放電線圈

放電器的安全是保證電容器安全運行的基礎(chǔ)，所以應(yīng)定期測量電容器的絕緣電阻、直流電阻等，確保放電線圈和電容器容量與保護裝置配置合理，避免放電線圈斷線、直流電阻比值與電容量比值不匹配、絕緣不符合要求等引起電容器跳閘事故。

3 結(jié)束語

在變電站的運行過程中，電容器組很容易出現(xiàn)頻繁跳閘的現(xiàn)象，這時候相關(guān)工作部門就要及時查清電容器組跳閘的原因，然后采取相關(guān)措施排除故障，保證電容器組的正常運行。由于設(shè)計和維護等方面的原因，電容器會面臨各種安全隱患，所以必須定期測量電容器，做到防微杜漸，有效防止大電容器事故的發(fā)生，延長電容器的使用壽命。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕