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电容器保护

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电容器保护

不平衡电流指3相的电流不相等保护,一般3相电流都是不等的在允许的范围内就行了。零序电流是测接地故障的,3相4线的电力系统发生接地就会产生零序电流。

过电压元件电压取自母线PT。为避免在母线单相接地时过电压保护误动,电压采用线电压: 低电压保护电压取自母线PT

电容器保护

4.1. 两段式相间过电流元件保护电容器组与断路器之间的引线、绝缘子、套管间的相间短路故障,同时也可作为电容器内部故障的后备保护。

电容器组回路一般不装设电流速断保护,因为速断保护要考虑躲过电容器组合闸冲击电流及对外放电电流的影响,其保护范围和效果不能充分利用。

4.2. 过电压保护原理及功能由于系统负荷变化等原因,系统电压也经常变化。电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗与两端电压的平方成正比,即Qc=ωCU2 P=ωCU2tgδ。当运行电压过高时,箱壳内的有功损失增加的很快,使电容器内部产生的热量超过电容器冷却作用所能散到周围空气中的热量时,热平衡就被破坏,温度升高,游离增大,使介质老化,寿命降低。除造成电容器外壳膨胀外,由于热击穿发展,造成局部地方击穿,易引起电容器爆炸。故电容器需装设较完善的工频过电压保护,确保电容器在不超过最高允许电压下和规定的时间范围内运行。

国家标准规定,电容器允许的工频过电压最大持续时间为:在1.1倍额定电压下,可长期运行;在1.15倍额定电压时,每24小时可运行30min;在1.2倍额定电压时,为5min;在1.3倍额定电压时,为1min。

为保证瞬时出现过电压后,过电压元件能可靠返回,过电压元件宜有较高的返回系数,可取0.95(>0.98)。

过电压元件电压取自母线PT。为避免在母线单相接地时过电压保护误动,电压采用线电压。

由于电压取自母线PT,为防止电容器未投入运行时,母线电压过高误切电容器,过电压元件中加有断路器合位判据。

4.3. 低电压保护原理及功能

从电容器本身特点看,运行中的电容器如果突然失去电压,对电容器本身并无损害。但可能产生以下后果:①当变电站电源侧断开、事故跳闸或电压急剧下降时,如果电容器还接于母线上,则当电源重合闸或备用电源自投后,母线电压很快恢复,在电容器的残压还未降到0.1倍的额定电压的情况下,就有可能使电容器承受高于1.1倍的额定电压而损坏。②当变电站断电恢复时,若变压器带电容器合闸,可能产生谐振过电压,使电容器损坏。③变电站断电恢复的初期,若变压器还未带上负荷或负荷较少,母线电压较高,也可能引起电容器过电压。故加设低电压保护,且其动作时限应小于上级电源进线重合闸或BZT的动作时限(变压器保护或其它保护跳开母线进线断路器时,应同时联跳电容器,但若加设低电压保护,且其动作时限整定适当,可不联跳电容器)。

低电压保护电压取自母线PT,为防止电容器未投入运行时,母线电压过低误切电容器,低电压元件中加有断路器合位判据。为避免在PT断线时低电压保护误动,电压采用线电压,由软件计算得出;且可通过控制字选择是否经有流闭锁。

4.4. 过负荷保护.

电容器组的过负荷是由系统过电压及高次谐波引起,按照国标规定,电容器应能在有效值为1.3倍额定电流下长期运行,对于电容量具有最大偏差的电容器,过电流值允许达到1.43倍额定电流。

由于按规定电容器组必须装设反映母线电压稳态升高的过电压保护,又由于大容量电容器组一般需装设抑制高次谐波的串联电抗器,故可以不装设过负荷保护。仅当该系统高次谐

波含量较高;或电容器组投运后经实测,在其回路中的电流超过允许值时,才装设过负荷保护,保护带时限动作于信号。为与电容器的过载特性相配合,宜采用反时限特性。

4.5. 单相接地保护原理和功能

并联电容器组是否要装设单相接地保护,要根据电容器组所在电网的接地方式来确定。对不接地系统,电容器组中性点又不直接接地,不管电容器组放在绝缘支架上还是放在地上,都不是网络自然电容的组成部分,故可不再装设单相接地保护。目前我国在中性点非直接接地系统中,并联电容器装置的接线常为Y接线或双Y接线。高压和超高压和超高压中性点直接接地系统中或直流输电系统交流侧的并联电容器装置,一般采用Y0接线。

若需加设单相接地保护,原理及实现同《线路保护原理及软件说明》11.。

4.6. 反映电容器组内部故障的不平衡保护

大容量的并联电容器组,是由许多单台电容器串、并联(一般为先并后串)组成。一台电容器故障,由其专用的熔断器切除,而对整个电容器组无甚大影响,因为电容器具有一定的过载能力,且在设计中进行设备选择时,一般均留有适当裕度。但当多台电容器故障并切除后,就可能使留下来继续运行的电容器严重过载或过电压(电容器切除后,故障段容抗增大,端电压随之升高可能>1.1额定电压)而受损害,故需考虑保护措施,常用不平衡保护。保护的原理是反应一组电容器中健全部分与故障部分之间的差异(电流或电压)。电容器组的接线方式(三角形、星形和双星形)不同,构成不平衡保护的方式也不同。常用的保护方式有:零序电压保护(开口三角电压保护)、中性点不平衡电压或电流保护、电压差动保护、电桥差电流保护。所谓电容器组的零序电流平衡保护,就是在星形接线的两组电容器的中性点连线上安装零序电流互感器和零序电流继电器。这样,当某一相的电容器在运行中出现故障时,由于中性点上产生零序电流,零序电流互感器就会起动零序电流继电器,使开关跳闸,从而可以断开电容器组,防止故障继续扩大。)

放电线圈适用于35kV及以下电力系统中, 与高压并联电容器组并联连接,使电容器从电力系统中切除后的剩余电荷迅速泄放,电容器的剩余电压在规定时间内达到要求值.带有二次线圈,可供线路监控.

放电线圈是电容柜常用的放电元件,有时放电线圈会用放电PT代替,电容器放电采用放电线圈还是电压互感器主要看电容器的容量,一般小容量电容放电用电压互感器即可,大容量电容肯定要用放电线圈。

在电容器停电时,放电线圈作为一个放电负荷快速泄放电容器两端的残余电荷,标准上高压好象是要求退出的电容器在5秒之内要使其端电压小于50V。

在运行时放电线圈作为一个电压互感器使用,其二次绕组常接成开口三角,从而对电容器组的内部故障提供保护(不能用母线上的PT)。我们常说电容器组的开口三角形保护、不平衡电压保护,零序不平衡保护实际就是这种保护。而此种保护大量地用在10KV的单Y 接线的电容器组中

并联电容器组的过电压保护

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

电力电容器保护原理解释

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解释

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。

继电保护中电容器保护常用保护原理

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

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

电力电容器的保护原理及技术要求

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

单三角形接线电容器组的保护

本文要点:在集中补偿的电容器组的各种接线中,单三角形接线居多数,为提高安全运行水平,研究这种接线方式的保护,具有普遍的意义。本文阐明: 1、RN1型熔丝单台保护灵敏度底,不能可靠的防止电容器爆破及由此引起的火灾。 2、过电流保护作为电容器组外部相间短路保护,但仍不能防止电容器爆破及火灾。 3、零序保护作单台内部保护,其灵敏度和速动性比较理想,可作为主保护。 4、失压保护同过压保护一样重要,忽视失压保护,有可能引起群爆。 因此,单三角形接线的电容器组,采用上述五种保护,可有效地防止电容爆破及由此引起的火灾,提高安全运行水平。 一、RN1型熔丝单台保护及存在的问题: 1、RN1型熔丝作电容器内部保护,目前使用比较普遍。单台保护按电容器额定电流的1.5-2.5倍选择熔丝.现场使用中,RN1型熔丝一般能反映出电容器内部故障,但仍发生爆破事故,甚至引起火灾.这说明无论从理论计算,或运行实践验证, RN1熔丝灵敏度低.对近年 来所生产的YW10.5—— ——1三种电容器,用RN1型熔丝单台保护,保护效果计算,仍说明这个问题.表1是根据RN1——10/3A—5A熔丝50秒熔断电流值,使用公式 计算得出的结果 从表1看出,上述三种电容器,当内部元件击穿83—85 % ,熔丝50秒钟才熔断,速动性很差,灵敏度低,将导致电容器爆破. 从电压角度分析可进一步看清这个问题.YW10.5型电容器有十二个串联元件,当击穿系数λ为83 % 时,10个元件击穿,剩余2个元件工作.每个元件的额定电压为0.875KV,两个元

件为1.75KV.此时,剩余2个元件承受的网络电压为10KV,约为其额定电压的6倍.在6倍于额定电压作用下,这两个元件将很快击穿.加之,此时已击穿元件对工作元件放电,瞬间释放能量很大.在强电场作用下,绝缘油将迅速分解产生大量气体,气体压力剧增,外壳承受不了高压气体的压力作用,在这瞬间熔丝来不及熔断,故障电容器发展为相同短路而爆破. 南阳地区某变电站,采用RN1——10/3A熔丝保护YY10.5-12-1电容器,有2台电空器爆破后检查熔丝熔断。实例说明RN型熔丝的速动性差灵敏度低不能可靠防止爆破.但有7台由于内部元件击穿 而鼓肚,熔丝熔断,说明运行效果比较满意。 因此,单台熔丝保护是必要的,但不能作为防止爆破的主保护。 二、过电流保护: 过电流保护,作为电容器组外部相间短路保护。其保护范围在电缆终端盒 至放电PT柜引接母线间,以及电容器相与相之间。 过电流保护的整定值 式中:Idz——继电器动作值,安。 ICN——电容器组额定线电流,安。 KK——可靠系数,取2.0~2.5. Kjl——接线系数,继电器全星接,不完全星接均为1。 no——电流互感器变比。 过电流保护不能作为电容器内部故障保护,当内部元件全部击穿引塌直间短路时,过电流保护才动作,因此过电流保护也不能防止电容器爆破(南阳市某变电站电容器爆破两台,同时过电流动作) 三、零序保护: 1、零序保护的接线,如图1,2,3,所示。 三只电流LH——3LH的一次侧接三角形内部各相,二次侧星接与电流继电器线圈串联构成回路,直流回路如图3示。

并联电容器组的接线方式

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。

电力电容器保护原理解释修订稿

电力电容器保护原理解 释 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

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: 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。

电容器保护整定计算

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

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

电容器组电抗器的接线方式与滤波

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。 大容量的电容器组,如单台容量较小,每相并联台数较多者可以选择双星形接线。如电压等级较高,每相串联段数较多,为简化结构布局,宜采用单星形接线。 电容器一次侧接有串联电抗器和并联放电线圈。放电线圈的作用是将断开电源后的电容器上的电荷迅速、可靠地释放掉。由于电容器组需要经常进行投入、切除操作,其间隔可能很短,电容器组断开电源后,其电极间储存有大量电荷,不能自行很快消失,在短时间内,其极间有很高的直流电压,待再次合闸送电时,造成电压叠加,将会产生很高的过电压,危及电容器和系统的安全运行。因此,必须安装放电线圈,将它和电容器并联,形成感容并联谐振电路,使电能在谐振中消耗掉。放电线圈应能在电容器断开电源5s内将电容器端电压下降到50V。 对串联电抗器的作用,我们做一下重点介绍: 电容器配套设置的串联电抗器是为了限制合闸涌流和限制谐波两个目的,串联电

电容器保护介绍

高压无功自动补偿设备电容器保护 济南迪生电子孙士民 一、引言 随着绝缘材料技术的发展和电容器制造工艺的提高,目前电容器在额定电压下长期运行,故障率已降的很低。但是,如果电容器频繁投切却容易发生击穿故障,特别是当投切开关出现重燃时,故障或事故就很有可能发生。一旦发生击穿故障,就有可能引起电容器爆炸着火的事故。 根据若干例故障电容器的解刨剖情况来看,电容器发生故障的开始大多是内部某一个单元串段发生击穿,然后剩余的某一个单元串段又发生击穿,最后故障显现或事故发生。如何及时发现电容器的早期故障,并尽快切除故障电容器,是保证高压无功自动补偿设备安全运行、避免爆炸事故发生的根本条件。 二、电容器故障分析 联而成,如10kV系统的电容器一般有4个组或5个组单 元电容串联而成,额定电压就分配在几个单元电容器上 (如图),某个电容器损坏时,首先是内部一个单元电容 发生击穿损坏,使剩下的单元电容运行电压升高,这时电 流增大很小,电容器继续运行,由于每个单元电容的运行电压提高,很快又出现某个单元电容损坏,剩下单元电容运行电压又被提高,这只电容器此时有可能已经出现鼓肚,重者出现鼓裂、漏油。这样继续运行下去,很可能会造成这只电容器由鼓肚、鼓裂、漏油到起火爆炸。 根据实际运行经验和对多起被烧毁电容器的解体分析证明,电容器组的爆炸

起火一般仅是某一只电容器爆炸起火所引起的,而某一只的爆炸起火是因电容器内部几个串联单元中有被击穿损坏的单元不能被发现继续运行造成的,虽然故障发展到起火爆炸的恶性事故,但故障的过程电流的变化依然不大,熔断器和一般的过流保护是在事故发生以后才动作,可是事故已经发生了。 三、电容器故障保护和事故保护 分组电容器高压无功自动补偿装置,通常有两种连接方式:一种是把各组电容器通过断路器直接连接在变电站母线上。另一种是各组电容器通过分组投切开 关(断路器或负荷开关)连接在补偿装置的母线上,再通过总开关断路器连接在变电站母线上。

变电站并联电容器组接线方式及保护问题的探讨

变电站并联电容器组接线方式及保护问题的探讨 摘要:根据电力系统的需要确定变电站并联电容器组总容量,并联电容器组的 可靠安全运行直接影响到电力系统电压的稳定,并可减少无功功率的跨区域输送 从而降低输电线路的电能损耗和提高输电线路的输送容量。为保证并联电容器组 的安全运行,本文对并联电容器组接线方式及保护问题进行探讨。 关键词:电容器;接线方式;保护;电力系统 1.引言 并联电容器组是变电站容性无功补偿装置,并联电容器组一般采用油浸式户 内布置或户外布置。在电力系统中主要起着调整电压的作用,对电网的安全运行 提供有利的保障,为保证变电站高压电力电容器的安全、可靠性的运行,首先要 确保电容器的质量安全,其次要正确的选择并联电容器组接线方式和保护形式。 2.电容器组接线 并联电容器组接线有两类:星形类和三角形类。但在国家标准《并联电容器 装置设计规范》(GB50227-2008)条文4.1.2条第1款中规定:“并联电容器组应 采用星形接线。在中性点非直接接地的电网中,星形接线电容器组的中性点不应 接地。”由于三角形接线在技术上存在不安全因素,单串联段的三角形接线并联电容器组,发生极间全击穿的几率比较大,图1为极间短路的示意图,图中故障点 的能量包含三部分,一是故障相健全电容器的涌放电流(如图1中曲线1所示),二是其他健全两相电容器的涌放电流(如图1中曲线2所示),三是系统的短路 电流(如图1中曲线3所示)。电容器油箱的耐爆容量远远小于这三部分能量的 总和,导致油箱爆炸。星形电容器组发生相间击穿故障时,由于受到健全相容抗 的限制作用,系统的工频电流(如图2中曲线1所示)极大的降低,其最大值一 般不大于电容器额定电流的3倍,并且没有其他两相电容器的涌放电流,只有同 相健全电容器的涌放电流(如图2中曲线2、3所示),电容器油箱的耐爆容量 远大于系统和同相健全电容器对故障点提供的能量,所以电容器油箱爆炸机率较少。综合比较后得出以下结论:并联电容器组接线应采用星形接线。 图1 图2 3.电容器元件和单台电容器保护 电容器保护的作用是在单台电容器内部元件发生故障,健全元件过电压在允 许范围,吸收能量不足以导致油箱外壳爆炸前可靠动作,切除故障,从而保护电 容器。内熔丝保护是保护电容器元件,电容器内部元件击穿时,内熔丝动作将故 障元件隔离,多个元件被隔离后导致其他健全元件产生过电压,当过电压达到设 定的不平衡保护动作值时,将动作于跳闸。外熔断器保护是保护单台电容器,其 动作是切除有内部元件故障的电容器;继电保护动作是切除有内部故障的电容器组,它可以作为电容器元件保护和单台电容器保护的后备保护。 关于内熔丝电容器保护: 1)存在保护“死区”(如瓷套管闪络、相对壳短路),此类型故障内熔丝不会 动作。为了消除“死区”,某些工程中采用“内熔丝+外熔断器”的保护配置,但实际 效果表明,这种保护配置方式不但不能提高电容器组的安全可靠性,反而导致其 配套设备增加,外熔断器故障增加,运行维护工作量增加。 2)内熔丝动作后隔离故障元件,电容器单元运行电流减小,健全元件上的运

并联电容器保护和投切装置

并联电容器保护和投切装置 1.保护装置: (1)对电容器内部故障采用的保护方式,有用外熔丝或外熔丝加继电保护两种。 (2)电容器组应装设不平衡保护,并应符合下列规定: ①单星形接线的电容器组,可采用开口三角电压保护。 ②串联段数为两段及以上的单星形电容器组,可采用相电压差动保护。 ③每相能接成四个桥臂的单星形电容器组,可采用桥式差电流保护。 ④双星形接线电容器组,可采用中性点不平衡电流保护。 (3)高压并联电容器装置可装设带有短延时的速断保护和过电流保护,保护动作于跳闸。 (4)高压并联电容器装置宜装设过负荷保护,带时限动作于信号或跳闸。 (5)高压并联电容器装置应装设母线过电压保护,带时限动作于信号或跳闸。带延时的目的是避免瞬时电压波动引起的误动。 (6)高压并联电容器装置应装设母线失压保护,带时限动作于跳闸。 (7)容量为0.18MVA及以上的油浸式铁芯串联电抗器宜装设瓦斯保护。轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸。 (8)低压并联电容器装置,应有短路保护、过电压保护、失压保护,并宜有过负荷保护或谐波超值保护。 2.投切装置: (1)高压并联电容器装置可根据其在电网中的作用、设备情况和运行经验选择自动投切或手动投切方式,并应符合下列规定:

①兼负电网调压的并联电容器装置,可采用按电压、无功功率及时间等组合条件的自动投切。 ②变电所的主变压器具有有载调压装置时,可采用对电容器组与变压器分接头进行综合调节的自动投切。③除上述之外变电所的并联电容器装置,可分别采用按电压、无功功率(电流)、功率因数或时间为控制量的自动投切。 ④高压并联电容器装置,当日投切不超过三次时,宜采用手动投切。 (2)低压并联电容器装置应采用自动投切。自动投切的控制量可选用无功功率、电压、时间、功率因数。 (3)自动投切装置应具有防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能,并根据运行需要应具有的控制、调节、闭锁、联络和保护功能;应设改变投切方式的选择开关。 (4)并联电容器装置,严禁设置自动重合闸。

电容器保护

不平衡电流指3相的电流不相等保护,一般3相电流都是不等的在允许的范围内就行了。零序电流是测接地故障的,3相4线的电力系统发生接地就会产生零序电流。 过电压元件电压取自母线PT。为避免在母线单相接地时过电压保护误动,电压采用线电压: 低电压保护电压取自母线PT 电容器保护 4.1. 两段式相间过电流元件保护电容器组与断路器之间的引线、绝缘子、套管间的相间短路故障,同时也可作为电容器内部故障的后备保护。 电容器组回路一般不装设电流速断保护,因为速断保护要考虑躲过电容器组合闸冲击电流及对外放电电流的影响,其保护范围和效果不能充分利用。 4.2. 过电压保护原理及功能由于系统负荷变化等原因,系统电压也经常变化。电容器输出的无功功率和内部有功功率损耗与两端电压的平方成正比,即Qc=ωCU2 P=ωCU2tgδ。当运行电压过高时,箱壳内的有功损失增加的很快,使电容器内部产生的热量超过电容器冷却作用所能散到周围空气中的热量时,热平衡就被破坏,温度升高,游离增大,使介质老化,寿命降低。除造成电容器外壳膨胀外,由于热击穿发展,造成局部地方击穿,易引起电容器爆炸。故电容器需装设较完善的工频过电压保护,确保电容器在不超过最高允许电压下和规定的时间范围内运行。 国家标准规定,电容器允许的工频过电压最大持续时间为:在1.1倍额定电压下,可长期运行;在1.15倍额定电压时,每24小时可运行30min;在1.2倍额定电压时,为5min;在1.3倍额定电压时,为1min。 为保证瞬时出现过电压后,过电压元件能可靠返回,过电压元件宜有较高的返回系数,可取0.95(>0.98)。 过电压元件电压取自母线PT。为避免在母线单相接地时过电压保护误动,电压采用线电压。 由于电压取自母线PT,为防止电容器未投入运行时,母线电压过高误切电容器,过电压元件中加有断路器合位判据。 4.3. 低电压保护原理及功能 从电容器本身特点看,运行中的电容器如果突然失去电压,对电容器本身并无损害。但可能产生以下后果:①当变电站电源侧断开、事故跳闸或电压急剧下降时,如果电容器还接于母线上,则当电源重合闸或备用电源自投后,母线电压很快恢复,在电容器的残压还未降到0.1倍的额定电压的情况下,就有可能使电容器承受高于1.1倍的额定电压而损坏。②当变电站断电恢复时,若变压器带电容器合闸,可能产生谐振过电压,使电容器损坏。③变电站断电恢复的初期,若变压器还未带上负荷或负荷较少,母线电压较高,也可能引起电容器过电压。故加设低电压保护,且其动作时限应小于上级电源进线重合闸或BZT的动作时限(变压器保护或其它保护跳开母线进线断路器时,应同时联跳电容器,但若加设低电压保护,且其动作时限整定适当,可不联跳电容器)。 低电压保护电压取自母线PT,为防止电容器未投入运行时,母线电压过低误切电容器,低电压元件中加有断路器合位判据。为避免在PT断线时低电压保护误动,电压采用线电压,由软件计算得出;且可通过控制字选择是否经有流闭锁。 4.4. 过负荷保护. 电容器组的过负荷是由系统过电压及高次谐波引起,按照国标规定,电容器应能在有效值为1.3倍额定电流下长期运行,对于电容量具有最大偏差的电容器,过电流值允许达到1.43倍额定电流。 由于按规定电容器组必须装设反映母线电压稳态升高的过电压保护,又由于大容量电容器组一般需装设抑制高次谐波的串联电抗器,故可以不装设过负荷保护。仅当该系统高次谐

电容器过电压保护

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

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