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电力电容器过电压保护反措
摘要：通过分析银南电网电容器过电压保护几次误动事故，提出在电容器过电压保护中使用高返回系数JY8系列静态型电压继电器，来防止系统出现瞬间过电压时电容器过电压保护误动。
1引言
电力系统中，电力电容器作为一种静止型无功功率补偿装置，在维护系统的可靠、稳定运行中，发挥着日益重要的作用。实践证明，为了提高电力电容器运行的可靠性，除了不断提高电容器本身的质量，采用合理的接线和布置之外，配备完善、合理的保护装置也是极其重要的。
电容器过电压保护，是确保电力电容器在不超过规程规定的最高允许电压下和规定的时间内动作的电容器保护。由于电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗均与其两端电压的平方成正比，即电容器输出无功功率Qc＝ωCU2；电容器有功功率损耗P1＝ωCU2tgδ，电容器耐受过电压的能力比较低。按照IEC标准，“电容器单元应适合于当端子间的电压有效值升到不超过1．1倍额定电压（过渡过程除外）下连续运行。”我国国标也规定，电容器连续运行的工频过电压不超过1．1倍额定电压。由此可见，电容器过电压保护配置的合理与否，直接影响着系统并补电容器的健康、稳定、有效运行。本文通过宁夏银南供电局所辖变电所10kV并补电容器先后发生的电容器过电压保护误动事故进行分析，提出了通过运用高返回系数的静态型JY8系列过电压继电器，代替原电磁式DY－36A型过电压继电器的有效、可行的反措措施。
2问题的提出
1997年8月至9月中旬，我局所辖古城220kV变512电容器、河西110kV变518电容器、中卫110kV变513电容器开关相继发生跳闸。根据当时现场保护掉牌信号指示，以上各次跳闸均为电容器过电压保护出口所致。
电力电容器的工频过电压的产生，原因有二：其一，由于系统出现的工频过电压，电容器所在的母线电压升高，使电容器承受过电压；其二，由于一组电容器中个别电容器故障切除或短路，使串联电容器间容抗发生变化。因而电容器之间的电压分配比例发生变化，引起部分电容器端电压升高。但是，经过仔细检查、核实、试验，均未见事故发生时系统电压长时间增高，并且电力电容器组未受损害，性能良好。
为了进一步找出保护动作原因，我们分别进行了如下检查，发现：
（1）电容器过电压保护回路完好，无寄生回路存在。
（2）保护装置交直流回路绝缘良好，符合规程要求。
（3）保护继电器性能均良好，符合规程要求。
由此可见，这几次电容器过电压保护动作跳闸事故的真正原因并不明确。尚需更加深入地试验调查，来查出跳闸真相。
3分析问题
在反复试验、分析的过程中，我们发现虽然这些电容器过电压保护回路及各保护元件本身不存在任何问题，但是当电容器出现瞬时过电压时，原来所配置的DY－36A型电磁式过电压继电器在过电压保护整定动作时限t＝2．0s时间内并不能及时可靠返回，从而造成了这些电容器过电压保护的误动作。其基本过程如图1 所示。
通常，电压继电器可以接在放电线圈或放电用电压互感器的二次侧。在同一母线上接有几组电容器时，电压继电器也可以接在母线电压互感器二次侧，几组电容器共用一套过电压保护。根据系统运行方式，电容器过电压保护只考虑系统产生的对称过电压，可以只配置一个电压继电器。但为了防止电压回路断线，造成过电压保护拒动，常采用三相三继电器取三
相线电压量接线方式，三个电压继电器触点并联后启动时间继电器，进而沟通跳闸和信号回路。根据规程要求，过电压继电器的整定范围为1．1～1．3倍额定电压，现场一般整定为120V。正常运行时，过电压继电器线圈两端的电压UJ有效值为100～110V。当系统发生瞬时过电压，电压继电器线圈两端电压UJ随着升高，达到定值120V时过电压继电器启动，此时对应于图1中的t1时刻。过电压很快消失后，Uj也将经历一个由高到低衰减的过程，当Uj值降到过电压继电器返回系数（对于DY－36A过电压继电器，其返回系数为0．85～0．9）所对应的电压区内102～108V时继电器才返回，此时对应于图1中的t3时刻。这样，就会造成在系统发生瞬时性过电压很快又消失时（此时对应于图1中的t2时刻，且Δt ＝t2－t1＜2．0s），过电压继电器动作后不能在规程所规定的正常允许电压1～1．1倍额定值下可靠返回，从而造成电容器过电压保护在一个多月内误跳三次开关，在一定程度上影响了系统的健康、稳定运行。
4解决问题
更换原来DY－30系列过电压继电器为JY8系列静态型高返回系数过电压继电器。两种过电压继电器有关技术参数对照如下：
（1）DY－30系列
1）返回系数：0．85～0．9
2）动作时间：当通入继电器的电压值是整定值的1．2倍时，动作时间不大于0．15s。
3）触点遮断容量为50 W。
4）绝缘强度：导电部分对外壳能承受50Hz交流电压2000V历时一分钟的耐压试验而无击穿或闪络现象。
（2）JY8系列
1）返回系数：≥0．95。
2）动作、返回时间：当通入继电器的电压值是整定值的1．2倍时，动作时间不大于25ms。返回时间不大于27ms。
3）触点遮断容量为50 W。
4）绝缘强度：导电部分对外壳能承受50Hz交流电压2000V历时一分钟的耐压试验而无击穿或闪络现象。
由此可见，JY8系列过电压继电器完全可以替换电容器过电压保护原来配置的DY－30系列过电压继电器。更换后，经过多次试验，均未出现保护误动或异常。其过程如图2。
当系统发生瞬时性过电压很快又消失时（此时对应于图1中的t2′时刻，且Δt′＝t2′－t1′＜0．2s。），由于过电压继电器的返回电压从原来的102～108V提高到114V以上，绝对大于1．1倍额定线电压值（110V），使过电压继电器在正常系统发生瞬时性过电压很快又消失后，不再误动。这样，保证电容器过电压保护能灵敏地躲过系统瞬间过电压，在系统发生
过电压故障时能可靠动作。
5结束语
三年来，我们分别将银南局所辖各变电所电容器过电压保护共69块电压继电器由原DY －20、DY－30系列电磁式继电器更换为JY8系列静态型电压继电器。运行实践证明该项反措彻底、有效，保证了电力电容器的安全、可靠、稳定运行，为系统的健康、稳定运行奠定了必要的基础。
电容器过电压保护误动原因分析及解决办法
１引言
为了保护电力电容器的安全运行，目前，电力电容器根据运行方式的不同，设有熔断器保护、过电流保护、过电压保护、低电压保护、零序电压保护（开口三角电压）、零序电流保护等。这些保护，起到了一定的作用，但也存在一定的问题。我局新近投运的四组电容器均因过电压误动而未能及时投入运行。本文就电容器过电压保护误动原因做一分析，并提出我们的改进办法。
２电网过电压来源及防止措施
在送电和配电电网中，危及电容器安全运行的过电压主要来自电容器自身以及系统其它部分的稳态、谐波、雷击和操作过电压。在这几种过电压情况中，谐波过电压可以采用改变系统设计的措施来加以限制。如在电容器组中串入电抗器等。雷击引起过电压，虽然电容器遭遇直击雷的机率很小，但受远方雷击电压波动的危害。这样的过电压能利用与电容器组同时安装的金属氧化物避雷器来加以限制。操作过电压其中包括电容器组投入时的瞬时过电压、切断电容器组时的瞬时过电压、伴随投入远方电容器组、电缆或送电线路和瞬时过电压的放大，同时投入变压器和电容器组时的动态过电压，除动态过电压以外，大部分均能
利用金属氧化物避雷器来加以限制。而对于动态过电压，因我们一般不进行变压器和电容器组的同时切除和投入，所以基本上可以不用考虑。对于电容器自身引起的过电压及系统的稳态过电压，一般来讲是靠过电压保护来起作用，即由过电压保护掉开电容器断路器以保护电容器。
３过电压保护的原理及存在的问题
受负荷的影响，电容器所在母线电压升高，加到电容器上的电压可能超过允许值，此时应由过电压保护将电容器切除，即电压高到一定程度时，１YJ动作，常开接点１YJ闭合，起动时间继电器３SJ，３SJ的延时接点经过９s延时（北京地区的规定）后闭合起动３XJ 去掉闸，待负荷变化，母线电压下降至允许值时，再由值班人员投入电容器，其原理如图１：
４保护误动原因分析
从原理上讲，该保护是可行的，成熟的，但在我们的实际应用中，此保护经常误动作，电容器刚刚投入后或投入后过上几秒就掉闸，无法正常将电容器投入运行。
为了防止谐波过电压对电容器的损害，我们在电容器组上串联了电感（电抗器）。在母线电压为额定值U N时，电容器两端电压增加４％～６％，即U C=（１.０４～１.０６）U N。如果各相电容器容量有了差别，出现了零序电压，有的相电压还会增加。此外，电容器长期运行电压允许１.１０U N，由于保护装置接于母线TA上，因此过电压整定值：
U Z=１.１U N-（４～６）％U N=（１.０６～１.０４）U N
式中U Z—过电压定值
U N—电容器的额定电压
一般过电压定值取１.０５U N，电容器投入时，由于负荷变化，系统电压升高不等，在１０ｋＶ系统中实测是３００～５００V，是系统电压的３％～５％。当系统电压达到〖WTBX〗１.０５U N时，电容器上的电压超过１.１０U N，过电压保护动作，切除电容器，使系统电压降到额定值左右。当系统电压降回到额定值U N时，要求过电压继电器能及时返回，这是过电压保护动作的全过程。在这个过程中要求继电器的返回系数达到U N/１.０５U N=０.９５。
但在实际应用中，最初设计使用L Y-３０系列的电压继电器，这种继电器用于过电压保护的返回系数在０.８５左右，最好也只能达到０.９，所以继电器无法正常返回。
下面我们来看一组实例：
太子务变电所为１１０ｋＶ枢纽站，主变容量２×３１５００ｋＶA（无载调压），有电容器２组，两台主变分裂运行。为考虑保护电容器同时也为保证电压质量，电容器过电压保护定值取为：１１０V时间９s。经实测，电容投入后系统电压升高约０.５０ｋＶ，电容器不投入运行时，系统电压在２４h内变化如表１：
从表１可知，系统电压基本在１０.１～１１.２ｋＶ之间波动。
我们再看不同性能继电器动作情况见图2：
(1) 对于Kfh＞０.９５５的继电器，无论是因为电容器投入以后系统电压升高到１１ｋＶ还是因为低谷时系统电压升高到１１ｋＶ，过电压继电器都起动，当电容器组切除或系统
负荷增加后电压降低，到母线电压为１０.５ｋＶ时继电器就返回。
(2) 对于Kfh＜０.９的继电器，无论是因为何种原因电压升高到１１ｋＶ过电压继电器起动后，一般不会自动返回。因为系统电压很少低于９.９ｋＶ(从实测值来看，过电压继电器不可能返回）。
这样，使用L Y-３５系列的继电器，在夜间电压升高到１１ｋＶ时或是夜间电压没有高到１１ｋＶ而在电容器投入瞬间电压有高于１１ｋＶ时，继电器起动后无法返回，投入电容器不经过延时或经过９s延时电容器开关就掉闸，过电压保护动作，无法正常投入电容器。
５解决办法及效果
根据分析的结果，我们选用集成电路电压继电器替换原有L Y-３０系列继电器。该继电器为集成电路静态型继电器，精度高、功耗小、动作时间快、返回系数高，返回系数不小于０.９５。这样能保证由电器在过电压保护动作掉闸后过电压继电器能可靠返回，也能保证由于操作或其他原因引起的瞬间过电压起动过压继电器，过电压消失时过压继电器可靠返回，消除过电压保护的误动作，正常将电容器组投入运行。
经过这样的改进后，我局原来不能正常投入运行的电容器得到了正常运行，加大了无功投入，有效地改善了地区电网电压质量
并联电容器组的过电压保护 【摘要】对并联电容器组的过电压保护进行深入研究，对于实际电力的正常运行有着十分重要的作用。本文首先研究了过电压保护的重要作用，然后分析了并联电容器组所承受的不同过电压，然后在探讨过电压保护方法思路的基础上，提出了电容器组运行维护的注意事项。 【关键词】并联；电容器组；过电压；保护 一、前言 并联电容器组在电力系统中的应用十分广泛，作用也十分明显。注重对过电压保护的研究，能够更好地指导电力实践。并联电容器组在实际运行过程中，会承受到多种不同类型的过电压，研究过程中有必要着重进行分析。 二、过电压保护的作用 电容器内部故障发展过程，大多数先是个别元件发生击穿短路，如无内熔丝动作切除故障元件，则为故障元件所在串联段短路，当故障继续发展就会有数个串联段乃至全部击穿短路。设置各种电容器内部保护是期望故障电容器在全击穿之前撤出，以免发生外壳爆裂事故。就保护灵敏度而言，通常是内外熔丝保护高于不平衡保护，而不平衡保护高于过电压保护，从而构成诸种保护的配合顺序。 当电容器组采用内熔丝或外熔丝为主保护时，不平衡保护和过电压保护为后备保护；当电容器组采取无熔丝保护时，不平衡保护为主保护，过电压保护为后备保护。过电压保护作为后备保护，是在主保护失效时起作用。可见，无论是采取何种保护配置组合，过电压保护都是不可或缺的保护方式。根据高压并联电容器装置的使用场所和装置构成及其技术特性的区别。 三、并联电容器组承受的过电压 并联电容器组的过电压问题，主要考虑操作过电压，因为对电容器组来讲遭受雷击大气过电压的机率很小，雷电波在大电容的影响下，陡度较小，减小了对绝缘的危害。常见的操作过电压主要有以下几个方面。 1.电容器组分闸时弧燃引起的过电压 电容器组的操作过电压大多是由于在断路器分闸时电弧重燃所引起的。单相重燃时，在电容器组不接地中性点上，产生中性点对地过电压。此过电压与其它相电容上的电压叠加，形成更高的极对地过电压。 2.合闸时电容器极间过电压
常见电力电容器保护类型： 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。
并联电容器组配套装置及应用技术 摘要：阐述高压并联电容器组的配套装置断路器、串联电抗器、放电装置、氧化锌避雷器及熔断器的电气特性和实际应用中的配置问题。 高压并联电容器组的配套装置，包括投、切电容器组用的断路器、串联电抗器、放电元件、氧化锌避雷器及熔断器等设备。在电容器组的安装、运行和试验中，必须充分了解它们之间的有机联系和相互关系、电气性能和技术标准，在实际应用中，合理配置、有效配合，以确保设备、系统和人身的安全。 一断路器在高压并联电容器组上的应用 电容器在电网中的运行方式，随着无功负荷及电网电压变化而变化，因此电容器组用断路器的操作较为频繁，为此必须解决好两方面问题：①合闸时的频率、高幅值的合闸涌流给断路器带来的过电压、机械应力和机械振动;②开断时，电弧重燃给断路器及其他回路设备带来的重击穿过电压及绝缘冲击。故并联电容器除应满足一般的技术性能和要求以外，还必须满足以下要求：①合闸时，触头不应有明显的弹跳和振动;②分闸时不允许有严重的电弧重燃而导致的击穿过电压;③应有承受合闸涌流的耐受能力;④经常投、切的断路器应具有承受频繁操作的能力。根据目前国产断路器的生产情况，要同时满足以上四点要求，尚有难度，例如真空断路器虽然适于频繁的操作要求，但存在合闸弹跳和重燃问题，必须加装氧化锌避雷器以进行防止过电压的配合、加装串联电抗器以降低合闸涌流倍数的配合。可见，断路器在电容器组上的应用，尚无法完成其独立开断的任务，必须有其他配套设备进行补偿性配合。 二串联电抗器在高压并联电容器组上的应用 为了限制电容器合闸过程中的涌流、操作过电压及电网谐波对电容器的影响，大容量电容器一般应区分具体情况，加装串联电抗器。其作用为：①降低电容器组合闸涌流倍数及涌流频率;②减少电网中高次谐波引起的电容器过负荷;③减少电容器组用断路器在两相重燃时的涌流以利灭弧;④抑制一组电容器故障时，其他电容器组对其短路电流的影响;⑤抑制电容器回路中产生的高次谐波及谐波过电压。可见，加装串联电抗器对电容安全运行的重要性、对断路器顺利完成开断任务的必要性。但在实际应用中，是否加装串联电抗器，还要根据电容器的分组方式及安装地点的具体情况而定。比如装设在配电线路35kV农村变电所母线上的电容器组，容量较小，大多在2000kvar以下，一般没必要加装串联电抗器。但在下列情况下，必须加装串联电抗器：①采用“△”连接的电容器组;②装设于一次变电站中容量较大的电容器组; ③变电站装有两组以上且频繁投切的电容器组;④电容器投运时有谐波现象或因谐波引起电容器过负荷等。 三放电装置在高压并联电容器组上的应用 电容器从电源断开时，两极处于储能状态，如果电容器整组从电源断开，储存电荷的能量非常大，必然在电容器两极之间持续保持着一定数值的残余电压，其初始值，即是电源电压的有效值，此时电容器组在带电荷的情况下，一旦再次投入，将产生强烈冲击性的合闸涌流，并伴有大幅值的过电压出现，工作人员一旦不慎触及就有可能遭到电击伤、电灼伤的严重伤害。为此，电容器组必须加装放电装置。根据标准规定，与电容器连接的放电装置应能使电容器从电源断开后，其剩余电压在10min内降至75V以下。高压成套装置用放电装置的选择和安装与低压成套装置用放电装置十分相似又略有不同：①低压成套装置用放电装置通常有灯泡、带变压器指示灯和电阻三种形式。放电元件采用“V”形和“△”形连接方式，多以“△”连接为推荐方式，原因是任一相发生断线，仍能转化成“v”形连接方式，维持放电的不间断进行; ②高压电容器组通常除了在电容器内部接入放电电阻以外，配套装置中还必须加装与电容器直接相连的放电装置。一般中小容量的电容器组，放电装置可以采用相应电压等级的电压互感器，2O00kvar及以上的电容器组，多选用专用的放电线圈来完成。
整体解决方案系列 电容器组过补偿操作过电 压预防措施 （标准、完整、实用、可修改）
GL实用范本| DOCUMENT TEMP LATE 编号：FS-QG-13899 电容器组过补偿操作过电压预防措 Preve ntive measures for cap acitor bank over-co mpen sati on op erati on 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 在装有补偿电容器组的高低压变配电站及用户，除要求 有较为完善的投切装置外，管理运行人员掌握正确的操作方法及程序，是有效的防止措施。近年来，随着供用电系统设备不断地向规范化、标准化发展，补偿电容器组要求有一定的防止操作过电压的装置。如用装有并联电阻的断路器、电弧不重燃的真空断路器、电容器组加串联电抗器等，还要有失压保护，当系统停电或事故掉问后，能自动切除电容器组，防止线路空载投入，引起过电压而损坏变配电设备及电容器。 要有过电压保护，当电源电压超过电容器额定值后，能自动退出补偿电容器组，防止损坏电容器和过补偿过电压。在集 中补偿装置中，加装串联电抗器，限制电容器组合闸涌流， 短路电流和抑制高次谐波。串联电抗器越大，合闸涌流越小，
般允许合闸涌流不超过电容器额定电流的5倍，可选取阻抗百分值为6%的标准电抗器。 正确操作电容器组具体要求如下 (1)集中补偿的高低压电容器组，投入和退出，应根据网 络的功率因数及电压变化进行。当功率因数低于0.8(滞后)， 电压低于额定值一5%寸投入；电压超过额定值5%功率固 数滞后超0.95以上时退出运行。 (2)当电容器组电流超过 1.4倍额定电流，三相平衡相 差士5%电容器温度超过55幻C应将电容器组退出运行。 ⑶ 在变配电站正常停电操作时，应先将电容器组退出 母线停运后，再按顺序拉开各路出线断路器。全站恢复供电时，应先合上各出路开关供电，待负荷上去后，按母线电压和功率因数的高低，决定电容器组的投运。否则，因主变、线路空载，电压已超过额定值，又投入电容器组，将造成过补偿。或投入电容器的合闸涌流与空载变压器、母线电压互感器构成并联振荡回路，发生铁磁谐振，产生高幅值铁磁谐振过电压。 (4)全站事故停电后，必须将电容器组的断路器拉开。装 失压保护，能自动断开断路器装置的，应检查是否已断开。 (5)电容器组的投切，不可连续频繁操作，每次切投时间 间隔应不少于3min(自行放完电)，3min之后方可再次投运。 电容器检修时，从母线上退出运行3min后，再经人工短路放电，确认无电后，再进行维护检修工作。高压变配电站电容器组切投与检修，要按调度命令执行，并严格办理工作票和操作票等手续。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电容器组过补偿和操作过电压的预防措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8150-27 电容器组过补偿和操作过电压的预 防措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 在装有补偿电容器组的高低压变配电站及用户，除要求有较为完善的投切装置外，管理运行人员掌握正确的操作方法及程序，是有效的防止措施。近年来，随着供用电系统设备不断地向规范化、标准化发展，补偿电容器组要求有一定的防止操作过电压的装置。如用装有并联电阻的断路器、电弧不重燃的真空断路器、电容器组加串联电抗器等，还要有失压保护，当系统停电或事故掉问后，能自动切除电容器组，防止线路空载投入，引起过电压而损坏变配电设备及电容器。要有过电压保护，当电源电压超过电容器额定值后，能自动退出补偿电容器组，防止损坏电容器和过补偿过电压。在集中补偿装置中，加装串联电抗器，限制电容器组合闸涌流，短路电流和抑制高次谐波。
继电保护中电容器保护常用保护原理 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，电容器保护测控装置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10KV电容器保护组的放电。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。电容器的容量越来越大，因此派生出了很多新的结构与接线方式。同时，在一段时间内，由于缺乏较高的 66kV电压等级的放电线圈，致使其66KV电容器保护测控装置选择及相应接线方式的应用受到限制，因此使相关接线方式适用范围受到了限制。由于这种不配套的限制，导致该时期电容器运行故障明显上升。经过阵痛之后，对配套设备的研究也跟上技术的研发进度，因此，这种限制现在基本消除。 1.3与应用的场合有关 在电力企业中，多采用星形接法，在工矿企业变电所中多采用三
并联电容器组熔断器“群爆”故障的典型案例处理 摘要：首先对变电站内可能引起并联电容器组熔断器“群爆”的因素进行了详细的调研与排查，根据其呈现的特征，提出了故障分析的方法以及整改方案；通过整改方案的落实，避免了该变电站电容器组熔断器“群爆”的情况再次发生。实践证明：规范地安装电容器组及加强运行的管理和维护，可以避免补偿电容器组熔断器“群爆”的情况发生。 关键词：并联电容器组；熔断器；群爆 礼经电器 1引言 作者实地考察了多次发生并联电容器组熔断器“群爆”的两个变电站，对变电站的运行日志所涉及到的运行参数进行了比较详细的分析研究。处理问题的态度是十分谨慎的，因为它关系到变电站的稳定运行，影响着电力系统的降损节能、电能质量以及整改措施实施过程中所需的资金等问题。根据电容器组熔断器“群爆”的特征，提出了与其故障相应的分析方法以及整改方案，整改之后，效果是显著的，没有再发生类似问题。对于帮助解决并联电容器组熔断器“群爆”的问题是十分有益的。 2发生多次并联电容器组熔断器“群爆”的两个变电站的基本情况 2．1变电站的基本情况
两个变电站的情况基本相似，均靠近城区，污染相对比较严重，属110kV降压变电站，由三种电压等级，即110kV、35kV，10kV。35kV、10kV都采用单母分段，中压侧负荷较重，低压侧存在一定的有电镀冶炼直供负荷。 2．2变电站并联电容器组与系统的接线、实际布置礼经电器 按照设计要求，在变电站的低压母线上，等容量装设并联电容器组，每组均通过隔离开关、断路器、电抗器等与10kV母线相连。隔离开关、断路器位于10kV户内配电装置的开关柜内，电抗器、电流互感器、并联电容器组等位于装设电容器的栅栏房内。每段母线接一组并联电容器，每组按三相星形连接，每相由多个电容器一端经熔断器、另一端在中性点并联。其中一组的实际布置（半露天）见图1。 3并联电容器组熔断器“群爆”的特征 案例：某一变电站，2001年4月30日8时54分，天气阴，伴有大风暴雨，风向为东南，突然，蜂鸣器响，“10kVⅡ段配电装
三相电压不平衡导致电容器组跳闸原因分析 【摘要】本文通过对220kV某变电站10kV电容器由于三相电压不平衡导致跳闸原因分析，找出引起电压不平衡的因素，为以后查找电容器组故障原因积累经验。 【关键词】不平衡电压；绝缘电阻；直流电阻；电容量；电抗 前言 为了补偿系统无功，变电站基本上都会在10kV系统中装设电容器组。在设备运行过程中，经常会发生电容器组跳闸现象，引起电容器组跳闸的主要原因是由于电压不平衡造成保护动作，使断路器跳闸。通常我们都会认为电压不平衡是电容器组电容量三相不平衡引起的，但实际上断路器三相不同期、放电线圈绕组直流电阻三相不平衡、电抗器三相电抗值不平衡、绝缘老化都会引起三相电压不平衡，使电容器组跳闸。 一、现场试验情况 2014年7月9日，某变电站10kV电容器首次对跳闸，对其进行电容量测量，测量结果为A相173.1μF、B相173.4μF、C相173.3μF。从测试数据看电容值没有问题，就对紫1#电容器组进行投运，此时保护定值设为3V，投上后电容器组马上就跳掉了。随后又将保护定值改到5V，再次将电容器组投上后，过了几分钟电容器再次跳掉。我们初步认为导致电容器组跳闸的可能会是电容器单元其他设备，不是电容器本身。 2014年7月11日，再次对跳闸电容器单元进行全面试验，分别对电容器电容量、绝缘项目，开关特性、直阻、绝缘项目，电抗器电感、电抗、绝缘项目，电缆绝缘项目，测试结果都正常。在对放电线圈一次绕组直流电阻测试时，发现A相1216Ω、B相1413Ω、C相1411Ω。从测试数据上看，A、B、C三相绕组直阻不平衡率约为15%。对其绝缘电阻测试时，发现A相绝缘较低，约10.92 MΩ，B、C两相均在320 MΩ左右。通过对试验数据分析，我们就能确定由于放电线圈一次绕组存在匝间短路造成三相电压不平衡，从而引起紫1#电容器跳闸。 二、影响电压不平衡的因素 1、电容器三相电容值偏差较大引起电压不平衡 Q/GDW1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》规定电容器组的电容量与额定值的相对偏差应符合此要求：3Mvar以下的电容器组：-5%～10%；3Mvar 到30Mvar电容器组：0%～10%；30Mvar以上电容器组：0%～5%；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。如果电容器中某相电容受潮或损坏，都会导致电容值减小，造成无功补偿不均衡，从而导致电压不平衡，
并联电容器装置设计规范(GB50227-95) 第一章总则 第1.0.1条为使电力工程的并联电容器装置设计贯彻国家技术经济政策, 做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便,制订本规范. 第1.0.2条本规范适用于220KV及以下变电所、配电所中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计. 第1.0.3条并联电容器装置的设计, 应根据安装地点的电网条件、补偿要求、环境状况、运行检修要求和实践经验,确定补偿容量、选择接线、保护与控制、布置及安装方式. 第1.0.4条并联电容器装置的设备选型, 应符合国家现行的产品标准的规定. 第1.0.5条并联电容器装置的设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定. 第二章-1 术语 1.高压并联电容器装置 (installtion of high voltage shunt capacitors): 由高压并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成, 可独立运行或并联运行的装置. 2.低压并联电容器装置 (installtion of low voltage shunt capacitors): 由低压并联电容器和相应的一次及二次配套元件组成, 可独立运行或并联运行的装置. 3.并联电容器的成套装置 (complete set of installation for shunt capacitors): 由制造厂设计组装设备向用户供货的整套并联电容器装置. 4.单台电容器(capacitor unit): 由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并引出端子的组装体. 5.电容器组(capacitor bank): 电气上连接在一起的一群单台电容器. 6.电抗率(reactance ratio): 串联电抗器的感抗与并联电容器组的容抗之比,以百分数表示.
10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制 【摘要】随着经济社会的发展，大量的并联电容器组在配电网被用来提高电能质量，这些并联电容器组通常要求频繁操作，承受着各种过电压。本文针对10KV投切并联电容器组产生的过电压，提出了应用阻尼装置来进行限制的措施，并得出了相应结论。 【关键词】电容器；并联；阻尼装置 1 概述 投切并联无功补偿装置时产生的过电压主要有两种：一种是合闸时产生的过电压；另一种是切除时，由于开关发生重燃产生的过电压。第二种过电压对并联无功补偿装置的危害更为严重。操作过电压成为电容器运行中的一个危险因素，对并联电容器组操作过电压的抑制，是并联电容器组运行的一个重要课题。 本文以某10kV 系统真空开关投切并联电容器组为例，对可能产生的操作过电压进行分析研究。对投切并联电容器组产生的操作过电压利用阻尼装置进行限制，对阻尼限流器的参数进行了选取。 2 阻尼装置及其参数选取 如图1所示，用于并联电容器的过电压阻尼装置由火花间隙G 与阻尼电阻R 串联组成，该装置并联在并联电容器C 的串联电抗器L 两端。 阻尼装置中的阻尼电阻，在过电压发生时接入电路，对过电压和过电流产生阻尼作用，抑制过电压和过电流的发展。当阻尼电阻过大时，它流过的电流很小，对回路的影响也很小，相当于未接入阻尼电阻，不能产生阻尼作用；当阻尼电阻过小时，又相当于将电感短路，也不能起到阻尼作用。 因此，在一定的回路条件下，必定有一个最佳电阻值，在此阻值下可将电容器组的过电压或过电流降到可能的最低值，确保系统的稳定正常运行阻尼电阻阻值的选取对过电压、过电流的抑制及阻尼装置都是相当重要的。 本文借鉴上述方法，将图1中的过电压阻尼装置用于某10kV 变电站电容器组中，用以限制操作过电压和合闸涌流，利用EMTP对间隙、阻尼电阻等参数的选取进行了研究，确定了最佳的阻尼电阻值和串联间隙的动作电压，使用最佳的保护参数进行加装与不加装保护装置时过电压的对比计算及现场对比测量。 3 系统接线及相关参数 某变电站10kV并联补偿电容器的接线如图2所示。
电力电容器保护原理解 释 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
常见电力电容器保护类型： 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。
电力电容器保护原理技术要求 (1)电容器组应采用适当保护措施，如采用平衡或差动保护或采用瞬时作用过电流继电保护，对于3.15kV及以上的电容器，必须在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，以防止电容器油箱爆炸。 (2)除上述指出的保护形式外，在必要时还可以作下面的几种保护： ①如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。 ②用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。 ③如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。 ④在高压网络中，短路电流超过20A时，并且短路电流的微机保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时，则应采用单相短路保护装置。 (3)正确选择电容器组的保护方式，是确保电容器安全可靠运行的关键，但无论采用哪种保护方式，均应符合以下几项要求： ①保护装置应有足够的灵敏度，不论电容器组中单台电容器内部发生故障，还是部分元件损坏，电容器保护装置都能可靠地动作。
②能够有选择地切除故障电容器，或在电容器组电源全部断开后，便于检查出已损坏的电容器。 ③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时，保护装置不能有误动作。 ④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。 ⑤消耗电量要少，运行费用要低。 (4)电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。 电容器组保护： 开口三角保护，开口三角形保护标准名称为零序电压保护，多用于单星形接线 （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。 并联电容器组的保护及应用
并联电容器组的接线方式 (2009-06-09 14:37:33) 转载 标签： 分类：杂、论坛 电容器组 谐波 放电线圈 电抗器 文化 电容器的接线通常分为三角形和星形两种方式。此外，还有双三角形和双星形之分。 三角形接线的电容器直接承受线间电压，任何一台电容器因故障被击穿时，就形成两相短路，故障电流很大，如果故障不能迅速切除，故障电流和电弧将使绝缘介质分解产生气体，使油箱爆炸，并波及邻近的电容器。因此这种接线已经很少在10kV系统中使用，只是在380V配电系统中有少量使用。 在高压电力网中，星形接线的电容器组目前在国内外得到广泛应用。星形接线电容器的极间电压是电网的相电压，绝缘承受的电压较低，电容器的制造设计可以选择较低的工作场强。当电容器组中有一台电容器因故障击穿短路时，由于其余两健全相的阻抗限制，故障电流将减小到一定范围，并使故障影响减轻。星形接线的电容器组结构比较简单、清晰，建设费用经济，当应用到更高电压等级时，这种接线更为有利。 星形接线的最大优点是可以选择多种保护方式。少数电容器故障击穿短路后，单台的保护熔丝可以将故障电容器迅速切除，不致造成电容器爆炸。 由于上述优点，各电压等级的高压电容器组现已普遍采用星形接线。 高压电力系统的电容器组除广泛采用星形接线外，双星形接线也在国内外得到广泛应用。所谓双星形接线，是将电容器平均分为两个电容相等或相近的星形接线电容器组，并联到电网母线，两组电容器的中性点之间经过一台低变比的电流互感器连接起来。 这种接线可以利用其中性点连接的电流保护装置，当电容器故障击穿切除后，会产生不平衡电流，使保护装置动作将电源断开，这种保护方式简单有效，不受系统电压不平衡或接地故障的影响。
电容器组过补偿和操作过电压的预防措施(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0787
电容器组过补偿和操作过电压的预防措施 (标准版) 在装有补偿电容器组的高低压变配电站及用户，除要求有较为完善的投切装置外，管理运行人员掌握正确的操作方法及程序，是有效的防止措施。近年来，随着供用电系统设备不断地向规范化、标准化发展，补偿电容器组要求有一定的防止操作过电压的装置。如用装有并联电阻的断路器、电弧不重燃的真空断路器、电容器组加串联电抗器等，还要有失压保护，当系统停电或事故掉问后，能自动切除电容器组，防止线路空载投入，引起过电压而损坏变配电设备及电容器。要有过电压保护，当电源电压超过电容器额定值后，能自动退出补偿电容器组，防止损坏电容器和过补偿过电压。在集中补偿装置中，加装串联电抗器，限制电容器组合闸涌流，短路电流和抑制高次谐波。串联电抗器越大，合闸涌流越小，一般允许合
闸涌流不超过电容器额定电流的5倍，可选取阻抗百分值为6％的标准电抗器。 正确操作电容器组具体要求如下： (1)集中补偿的高低压电容器组，投入和退出，应根据网络的功率因数及电压变化进行。当功率因数低于0．8(滞后)，电压低于额定值一5％时投入；电压超过额定值十5％，功率固数滞后超0．95以上时退出运行。 (2)当电容器组电流超过1．4倍额定电流，三相平衡相差士5％，电容器温度超过55ⅪC，应将电容器组退出运行。 (3)在变配电站正常停电操作时，应先将电容器组退出母线停运后，再按顺序拉开各路出线断路器。全站恢复供电时，应先合上各出路开关供电，待负荷上去后，按母线电压和功率因数的高低，决定电容器组的投运。否则，因主变、线路空载，电压已超过额定值，又投入电容器组，将造成过补偿。或投入电容器的合闸涌流与空载变压器、母线电压互感器构成并联振荡回路，发生铁磁谐振，产生高幅值铁磁谐振过电压。
电容器保护整定计算 一、集合式并联电容器：例如BAMH11/√3-1200-1×3W B：并联电容器；A为浸渍剂代号，表示苄基甲苯 M：为介质代号，表示全膜介质（如为F表示膜纸复合介质） H：集合式 11/√3：额定电压 1200：额定容量 3：代表三相 W：户外 二、集合式并联电容器成套装置 TBB□-□-A K T表示并成套装置 BB表示并联电容器装置 第一个□表示额定电压 第二个□表示额定容量 A表示单星形接线 K表示开口三角电压保护 三、可调容集合式成套装置 TBB□-□+□-A K □+□为可调额定容量 一、延时电流速断保护 作为电容组与断路器之间连线以及电容器组内部连线上的相间短路、两（三）相接地短路故障的保护。 整定原则：按躲过电容器长期允许的最大工作电流整定，一般整定为3-5倍的电容器组的额定电流，同时为了躲过电容器组投入时的涌流，考虑0.1-0.2S 延时。 Idz=Kk×Ie Ie为电容器组额定电流 我们一般取4倍的Ie，T=0.1S IΦ=I=Q/1.732/U U为线电压（电容器Y形接线） 例如BAMH11/√3-1200-1×3W I=1200/√3/11 灵敏度要求：保护安装处故障时Klm≥2 二、过电流保护 作为电容组与断路器之间连线以及电容器组内部连线上的相间短路、两（三）相接地短路故障的保护。 整定原则：按躲过电容器长期允许的最大工作电流整定，一般整定为1.5-2倍的电容器组的额定电流,动作时间一般为0.3-1S.我们一般取2In,0.4S. 灵敏度要求：电容器端部引出线故障时Klm≥1.2-1.5 灵敏度=0.866×Idmin(3)/Idz≥1.5 Idmin(3)为最小方式下,保护安装处的三相短路电流 咱们计算灵敏度时一般考虑电容器串联电抗器的阻抗
浅述并联电容器组的过电压保护 发表时间：2016-11-09T14:28:35.610Z 来源：《电力设备》2016年第17期作者：毕书阳[导读] 并联电容器组的过电压问题，主要考虑操作过电压。 （内蒙古鲁电蒙源电力工程有限公司内蒙古呼和浩特）摘要：并联电容器组随的各种过电压，保护并联电容器组的金属物避雷器的技术特性，MOA的接线方案和参数的选择抑制过电压的其它措施等问题，供有关单位参考。 关键词：并联；电容器组；过电压保护一、并联电容器组承受的过电压并联电容器组的过电压问题，主要考虑操作过电压。因为对电容器组来讲遭受雷击大气过电压的机率很小，雷电波在大电容的影响下，陡度较小，减小了对绝缘的危害。常见的操作过电压主要有以下几个方面。 1.1 电容器组分闸时弧燃引起的过电压电容器组的操作过电压大多是由于在断路器分闸时电弧重燃所引起的。单相重燃时，在电容器组不接地中性点上，产生中性点对地过电压。此过电压与其它相电容上的电压叠加，形成更高的极对地过电压。据华北地区统计，用ZN10真空断路器投切8Mvar电容器组时，重燃率达10%，过电压最高可达5Uφ。分闸时还会产生两相重击穿和一次操作多次重击穿引起的操作过电压，但机率均较少。在电源侧有单 相接地故障时产生的单相重击穿过电压远高于接地故障时的情况。安装了串联电抗器的电容器组，由于电容器端电压的升高，使操作过电压相应提高。 1.2 电容器合闸引起的过电压 合闸时电容器极间过电压。未充电的电容器合闸时，极间过电压的最大值不会超过其额定电压峰值的2倍。如果电容器处于充电状态，而充电电压与系统电压大小相等，极性相反时，合闸时的极间过电压可能达到3倍。由于真空断路器触头弹跳引起的过电压。合闸时，真空断路器触头的弹跳将出现电弧断开有接通的重复过程，过电压可能达到2.8 ~ 3倍，对电容器绝缘油产生危害。 非同期合闸引起的过电压。断路器非同期合闸时，可能出现其中一相先合闸使电容器充电，而其它两相接通时，也会遇到大小相近，极性相反的工况，有可能发生高于2倍的过电压。 1.3 电容器合闸或分闸引起的远方放大过电压电容器合闸引起远方变电站中产生的相间过电压放大，在国际大电网会议中已成为热门话题，据统计某次事故中7台变压器的损坏与离变压器3.3km以内的并联电容器合闸有关。其原因是由于电容器合闸瞬间，在输电线路上注入一个阶跃电压波的反射所引起，在线路末端两相对地电压可能达到3.5倍，由于两相的电压波极性相反，相与相之间的电压可能达到6.5倍，这一问题在国内尚未引起注意。电容器分闸过程发生电弧重燃时，过电压波也会沿着输电线路传播，在辐射状线路的末端，经过反射再反射的作用，将过电压波放大，对末端变电站中的电气设备造成危害。例如1978年我国淮南电业局某变电站35kV、9.4Mvar电容器组用DW8-35断路器分闸时，使相距5km的另一变电站的户内穿墙套管和开关的支柱绝缘子发生7次相间闪络和多次对地过电压为 2.69Uφ，而相距5km的变电站中C相对地过电压高达5.2 Uφ，过电压放大了1.93倍。1983年丹东电业局某变电站的66kV、20Mvar电容器组用SW2-60T断路器分闸时，多处远方变电站因过电压造成避雷器动作，最远的距离达56km。 1.4 电容与电感的谐波匹配引起的谐振过电压例如：①电容器组与变压器同时合闸，由于变压器合闸涌流的谐波影响，其中某次谐波可能与电容器发生串联谐振，产生倍数很高的动态过电压，时间上可持续数周波，甚至几秒钟；②空载变压器母线上投入电容器时，电容器合闸涌流中的谐波分量也会产生动态过电压；③如电容器组选用中性点接地的电压互感器线圈，当电容器开断时，储存在互感器线圈内的电磁能将释放出来，通过中性点与母线和电容器外壳的对地电容回路，产生振荡，在断路器的相对地和断口间产生很高的过电压。 1.5 电容器组的其它过电压 主要指电容器组运行中曾发生的并非由于断路器分合闸产生的操作过电压，例如：配电线路断线接地或配电线路连续放电产生的过电压，配电变压器绕组因出线烧断放电引起非故障相变压器绕组的电干涸电容器组的电容形成的振荡回路产生的铁磁谐振过电压等都有可能对电容器组的绝缘造成危害。 二、保护并联电容器组的金属氧化物避雷器的技术特性交流无间隙金属氧化物避雷器（MOA）使用金属氧化物非线性电阻作为唯一工作元件的避雷器。非线性电阻阀片以ZnO为主体，约占90%，添加少量其它金属氧化物后经混合、压制、高温焙烧而成。由于阀片的非线性伏安特性非常好，即使当通过电流的变化达6个数量级时，而电压也只变动50%-60%左右。因此在过电压情况下，尽管通过MOA的电流数值很大，而能做到的保护较低的符合要求的残压值。阀片的伏安特性曲线如图一所示。当过电压过去以后在系统工作电压作用下阀片呈高电阻状态，将工频电流限制到数十微安，相当于绝缘状态，可持续运行。由于MOA没有间隙，在雷电过电压、操作过电压、暂时过电压和长期的工频电压作用下，都有相应的电流通过MOA。MOA的工作特性与传统的碳化硅阀型避雷器对比，其显著差别是：①MOA的保护水平只取决于残压；②MOA无灭弧问题，其可靠性主要取决于热平衡；③MOA除承受雷电和操作过电压时的负载外，还承受暂时过电压和系统工作电压的负载。 三、MOA的接线方案 二十世纪90年代初MOA保护电容器组的传统接线方案。在编制国家标准GB50227-1995《并联电容器装置设计规范》时，有关单位根据运行经验提出不少新接线方案，对传统方案有较大的突破。试验研究结果表明：电源侧有单相接地时单相重击穿，对电容器的极间电压无影响；两相重击穿时的过电压也不受单相接地的影响，以此作为确定避雷器参数的依据。 四、抑制电容器组分闸重燃过电压
中国电力设备管理网 电力电容器过电压保护反措 摘要：通过分析银南电网电容器过电压保护几次误动事故，提出在电容器过电压保护中使用高返回系数JY8系列静态型电压继电器，来防止系统出现瞬间过电压时电容器过电压保护误动。 1引言 电力系统中，电力电容器作为一种静止型无功功率补偿装置，在维护系统的可靠、稳定运行中，发挥着日益重要的作用。实践证明，为了提高电力电容器运行的可靠性，除了不断提高电容器本身的质量，采用合理的接线和布置之外，配备完善、合理的保护装置也是极其重要的。 电容器过电压保护，是确保电力电容器在不超过规程规定的最高允许电压下和规定的时间内动作的电容器保护。由于电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗均与其两端电压的平方成正比，即电容器输出无功功率Qc＝ωCU2；电容器有功功率损耗P1＝ωCU2tgδ，电容器耐受过电压的能力比较低。按照IEC标准，“电容器单元应适合于当端子间的电压有效值升到不超过1．1倍额定电压（过渡过程除外）下连续运行。”我国国标也规定，电容器连续运行的工频过电压不超过1．1倍额定电压。由此可见，电容器过电压保护配置的合理与否，直接影响着系统并补电容器的健康、稳定、有效运行。本文通过宁夏银南供电局所辖变电所10kV并补电容器先后发生的电容器过电压保护误动事故进行分析，提出了通过运用高返回系数的静态型JY8系列过电压继电器，代替原电磁式DY－36A型过电压继电器的有效、可行的反措措施。 2问题的提出 1997年8月至9月中旬，我局所辖古城220kV变512电容器、河西110kV变518电容器、中卫110kV变513电容器开关相继发生跳闸。根据当时现场保护掉牌信号指示，以上各次跳闸均为电容器过电压保护出口所致。 电力电容器的工频过电压的产生，原因有二：其一，由于系统出现的工频过电压，电容器所在的母线电压升高，使电容器承受过电压；其二，由于一组电容器中个别电容器故障切除或短路，使串联电容器间容抗发生变化。因而电容器之间的电压分配比例发生变化，引起部分电容器端电压升高。但是，经过仔细检查、核实、试验，均未见事故发生时系统电压长时间增高，并且电力电容器组未受损害，性能良好。 为了进一步找出保护动作原因，我们分别进行了如下检查，发现： （1）电容器过电压保护回路完好，无寄生回路存在。 （2）保护装置交直流回路绝缘良好，符合规程要求。 （3）保护继电器性能均良好，符合规程要求。 由此可见，这几次电容器过电压保护动作跳闸事故的真正原因并不明确。尚需更加深入地试验调查，来查出跳闸真相。 3分析问题 在反复试验、分析的过程中，我们发现虽然这些电容器过电压保护回路及各保护元件本身不存在任何问题，但是当电容器出现瞬时过电压时，原来所配置的DY－36A型电磁式过电压继电器在过电压保护整定动作时限t＝2．0s时间内并不能及时可靠返回，从而造成了这些电容器过电压保护的误动作。其基本过程如图1 所示。 通常，电压继电器可以接在放电线圈或放电用电压互感器的二次侧。在同一母线上接有几组电容器时，电压继电器也可以接在母线电压互感器二次侧，几组电容器共用一套过电压保护。根据系统运行方式，电容器过电压保护只考虑系统产生的对称过电压，可以只配置一个电压继电器。但为了防止电压回路断线，造成过电压保护拒动，常采用三相三继电器取三