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均保护，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，可采用中性点不平均电流保护。
(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。
1、对于厂矿企业的高压变电站来说，为保证重要负荷供电的可靠性，一般采用双回路供电。 双回路分为工作电源和备用电源，当工作电源由于某种原因失电时，启动备用电源自动投入装置，自动投入备用电源。 2、对于发电厂厂用电系统系统，也要求装设备用电源自动投入装置。但是其要求与厂矿企 业的高压变电站有所不同。因为随着大容量机组的迅速发展、高压电动机的增多、容量赠多，使得厂用电源的切换带来很多问 题，因为大容量电动机在断电后电压衰减较慢，残余电压的幅值也很大，若在残压较大时接通电源，电动机将受到冲击，同时对机炉运行热工参数的影响也很大。因此，对于发电厂的厂用电备用电源自投应采用“快切方式”。此类应用为“快切装置”。 3、对厂矿企业的低压系统来说，虽然不存在发电厂那样对于切换时机比较严格的要求，但 是由于电子控制系统和其它敏感设备中的供电电压不稳定会导致整个生产线的瘫痪和生产设备的损坏以及长时间停电，尤其某些重要的国防部门基本不允许的供电中断,备用电源“无扰动”切换成为了必不可少的选择此类应用为“无扰动切换装置”。 4、备自投装置主要应用于厂矿企业的变电站高压系统 5、快切装置主要应用于大容量发电厂厂用电系统.由于发电厂厂用母线上电动机的特性有 较大差异，合成的母线残压特性曲线与分类的电动机相角、残压曲线的差异也较大，因此安全区域的划定严格来说需根据各类电动机参数、特性、所带负荷等因素通过计算确定。实际运行中，可根据典型母线负荷的试验确定母线残压特性。试验表明，母线电压和频率衰减的时间、速度和达到最初反相的时间，主要取决于试验前该段母线的负载。 负载越多，电压、频率、下降得越慢，达到首次反相和再次同相的时间越长。而相同负载容量下，负荷电流越大，则电压、频率下降得越快，达到最初反相和同相的时间越短。 6、无扰动切换装置主要应用于厂矿企业的变电站低压系统:无扰动装置为不间断供电提供 了最佳的保证：装置是根据波形相关度理论和瞬时无功功率理论,采用逆止功率阀和和机械断路器相结合作控制,以监测电源侧和负载侧的电压和瞬时有功功率双重波形自动切换的装置，实现双馈线备用电源的可靠切换，保证不间断的供电。
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
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。
微机备自投装置的基本原理及应用 本文介绍了微机线路备自投保护装置特性和应用中的供电方式，阐述其应用于母联备自投工作和线路备自投的工作原理及备自投保护装置运行条件及动作条件。 备自投保护供电方式技术条件 1.引言 随着我国人民生产生活的现代化程度日益提高，人们对电力的需求和依赖程度也在倍增，对电能质量的要求也更加严格，供配电在各个领域也不断向自动化、无人值守、远程控制、不间断供电的目标迈进。有些电力用户尤其对不间断供电的要求显得更加突出。我国的电力供应主要还是依靠国家电网供电，电力缺口也在不断增大，尤其在用电高峰期缺电现象严重，为此很多大型企业便自建电厂或配备发电机，因此各种电源的相互切换，保证电源的不间断供电和供电的高可靠性成了现代配电工程中保护和控制回路的重要部分。在GB50062 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中的第十一章也明确规定了备用电源和备用设备的自动投入的具体要求。 微机线路备自投保护装置使系统自动装置与继电保护装置相结合，是一种对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施，它在现代供电系统中得到了广泛的应用。在此只对微机线路备自投保护装置在电力系统中两种备自投方式和基本原理进行探讨。
微机线路备自投保护装置（以下简称备自投）核心部分采用高性能单片机，包括CPU模块、继电器模块、交流电源模块、人机对话模块等构成，具有抗干扰性强、稳定可靠、使用方便等优点。其液晶数显屏和备自投面板上所带的按键使得操作简单方便，也可通过RS485通讯接口实现远程控制。装置采用交流不间断采样方式采集到信号后实时进行傅立叶法计算，能精确判断电源状态，并实施延时切换电源。备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，其有可靠的软硬件看门狗功能和事件记录功能。 产品在不同的电压等级如110kV、10kV、0.4kV系统的供配电回路中使用时需要设定不同的电气参数，在订货时必须注明。在选择备自投功能时则一定不可以投入低电压保护，以免冲突引起拒动或误动。 变配电站备自投有两种基本的供电方式。第一种如图1所示母联分段供电方式，母联开关断开，两个工作电源分别供电，两个电源互为备用，此方式称为母联备自投方式。第二种如图2所示双进线向单母线供电方式，即由一个工作电源供电，另一个电源为备用，此方式称为线路备自投方式。
备用电源自动投入装置设计及应用的注意事项 备用电源自动投入装置设计及应用的注重事项 摘要：备用电源自动投入（以下简称备自投）装置在电网中的使用，是保证电网安全、稳定、可靠运行的有力技术手段。备自投装置的逻辑是否完善和接线是否正确，直接影响着备自投装置动作的可靠性。本文从备自投的基本原则展开来讨论备自投装置的一些注重事项，希望能对装置的设计和应用起到必定的指引作用。 要害字：备自投；应用；设计 电力系统很多重要场合对供电可靠性要求很高，采纳备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法之一。所谓备用电源自动投入装置，就是当工作电源因故障被断开后，能自动将备用电源迅速投入工作的装置。 1.基本备自投方式： 1)变压器备自投 2)分段断路器备自投 3)桥断路器备自投 4)进线断路器备自投 对更复杂的备自投方式，都可以看成是上述典型方式的组合。 2.备自投的逻辑分析 备自投逻辑尽管很复杂，但仍有规律可循。一般说来，备自投的逻辑分为以下4个逻辑进程： 1）备自投充电。当工作电源运行在正常供电状态、备用电源工作在热备用状态(明备用)，或两者均在正常供电状态(暗备用)时，备自投装置按照所采集的电压、电流及开关位置暗号来判定一次设备是否处于这一状态，经过10s～15s延时后，完成充电过程。 2）备自投放电。当备自投退出运行；工作断路器由人为操作跳开；备用断路器不在备用状态；断路器拒跳、拒合；备用对象故障等不认可备自投动作的情况下，将备自投放电，使其行为终止。 3）备自投充电后，满足其启动条件，经或不经延时执行其跳闸逻辑(可能断路器已跳开)，跳闸对象可能有多个。 4）备自投执行完跳闸逻辑后，满足其合闸条件，经或不经延时执行其合闸逻辑，合闸对象也可能有多个。 3.备自投的设计和应用的事项 1）母线有电压、无电压的判定 母线有电压：指接入的三个相(线)电压至少有一个大于检有电压定值，三个有电压条件相或可以防止TV一相或两相断线时备自投误动。 母线无电压：指接入的三个相(线)电压均小于检无电压定值，即用逻辑与门来判定母线无电压，可以幸免工作电源TV一相或两相断线时备自投的误动。 2）当工作母线上的电压低于检无电压定值，并且持续时间大于给按时间定值时，备自投装置方可起动。 备自投延时是为了躲母线电压短暂下降，故备自投延时应大于最长的外部故障切除时间。因母线的进线断路器跳开而引起的母线失压，且进线无重合闸功能时，可不经过延时直接跳开断路器，以加速合备用电源。如主变差动庇护或本体庇护动作全跳主变时，可加速低压侧分段备自投和变压器备自投动作。备自投的时间定值应与相关的庇护及重合闸的时间定值相配合。 3）备用电源的电压应工作于正常范围，或备用设备应处于正常的预备状态，备自投装
变电所备自投逻辑说明及试验方法 变电站备用电源自动投入装置时电站稳定自动化系统设备，按照功能主要分为分段备自投和进线备自投。本文以法国施耐德Sepam1000+s40系列保护为例详细说明变电站备自投动作原理及具体逻辑。由于施耐德保护具有强大逻辑编程功能，其备自投都是通过进线和分段开关保护设备逻辑变编程实现，具体逻辑需要技术人员根据现场实际情况及用户的特殊要求做修改，本片以实例说明备自投原理及具体逻辑程序。 一．变电站分段备自投动作顺序逻辑的说明。 A )使用范围 对于电站单母分段系统结构，其系统结构如下，平时正常运行时，两段母线独立运行，1DL和2DL开关在合闸位置，分断开关3DL分闸位置，但是处于热备用状态。当变电站上级系统因故障造成本站线路1DL开关或者2DL开关失电，分断开关在条件满足的情况自动投入运行，使得一条进线同时对两段母线供电，满足系统稳定性的要求。 3DL 1DL 2DL 变电站单母分段母线系统结构 B)分段备自投动作逻辑图：见下图
分段备自投逻辑图 C)分段备自投逻辑原理及具体应用实例分析 1.分段备自投逻辑动作充电条件：本段进线开关在合位置，备自投投入开关打到投入位置，所在的分段开关在分闸位置，本段进线母线电压正常，以上条件全部满足5秒后分段备自投充电完成。向另外一段进线发出分段备自投条件满足信号。也就是充电完成信号，具体逻辑如下。 VL1 = I12 (开关合位置)AND I23（备自投开关在投入位置）AND (NOT I24 )(分段开关在分位置)AND P59_1_3 (本段母线有电压) VL2 = TON(VL1 ,5000 ) V1 = TOF(VL2 ,2000 )//分段备自投充电逻辑完成，同时给对侧进线发分段备自投条件满足信号(此处延时的目的是防止母线电压波动，记住此处的时间必须比低电压的延时要短，否则会出现两边都失压的时候分段备自投跳本侧进线) VL3 = TOF(VL2 ,5000 )（此处延时的目的模拟本段电压从有压到无压的过程，分段备自投必须失母线开始有压到后来失压，记住此处的时间必须比低电压的延时要长一点，但是不能太长，最好是比低电压长1000ms左右,否则会出现多次备自投的情况) 2．分段备自投逻辑放电条件：进线开关在分闸位置，由于PT断线造成的失压，本段进线过流保护动作，本端进线失压发出分闸命令但是没有跳开自身，以及对侧备自投信号没有满足。以上条件任意一条不满足备自投都不会执行。 3．分段备自投逻辑动作过程：本段进线开关在合位置延时5秒后（即充电完成以后），低电压发生（延时0.5s）,没有发生PT断线情况同是判断对侧进线满足
快切装置替换低压备自投安装调试方法 摘要 文章简要说明了目前低压备自投装置存在的缺点及400V电源快速切换装置（以下简称“快切装置”）与备自投对比下的优点，根据炼化低压单母分段方式运行的情况，以金智MFC5101A工业企业快切装置为例，详细论述400V电源快切装置替换低压备自投装置的安装调试方法。 关键词：快切；备自投；接线；调试；方法 1、前言 石化、冶金等大中型工业企业，由于外部电网或部供电网络故障或异常的原因，造成非正常停电、电压大幅波动或短时断电（俗称“晃电”）的情况屡见不鲜。由于冶金、石化企业工艺流程的特殊性，供电的中断或异常往往会造成设备停运或空转、工艺流程中断或废品产生，有时甚至造成生产设备的报废等严重后果。 目前在石化、冶金等要求连续供电的企业，低压备自投使用效果并不理想。原因是备自投完成动作的过程持续时间长短1—2秒，甚至更长，一些重要装置的机泵跳停后，1秒左右就达到连锁条件，造成装置停车。主要原因一是备自投装置启动太迟，二是备自投装置启动后将备用电源投入的时间太长。工业企业电源快切装置的优点是①安全性，在切换过程中，装置实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，并提供了多种可靠的起动方式和切换方式，能够保证快速安全的投入备用电源，同时不会对电动机造成大的冲击。②灵活性，仅需更改部分定值即可满足多种现场工程实施需求。③快速性、准确性，高精度AD采样芯片，保证了数据的实时性以及切换的快速性。④可靠性，在
硬件和软件上均设计了专门的抗干扰措施，其抗干扰性能有充分的保证。 下面以金智MFC5101A快切装置为例，详细讲解快切装置替换低压备自投装置的过程。 2、快切装置参数及低压电力系统主接线方式 2.1、MFC5101A快切装置主要技术指标 MFC5101A有手动起动、保护起动、失压起动、误跳起动、无流起动、逆功率起动等多种起动方式；有并联、串联和同时切换方式；有快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换等实现方式；切换闭锁功能，其主要技术指标如下表。 表一MFC5101A主要技术指标
《备自投装置》 备自投装置由主变备自投、母联备自投和进线备自投组成。 ①若正常运行时，一台主变带两段母线并列运行，另一台主变作为明备用，采用主变备自投。 ②若正常运行时，每台主变各带一段母线，两主变互为暗备用，采用母联开关备自投。 ③若正常运行时，主变带母线运行，两路电源进线作为明备用，两段母线均失压投两路电源进线，采用进线备自投。 一、#2主变备自投 #1主变运行,#2主变备用,即1DL、2DL、5DL在合位，3DL、4DL在分位，当#1主变电源因故障或其它原因断开，2＃变备用电源自动投入，且只允许动作一次。
1、充电条件：a. 66千伏Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压； b. 2DL、5DL在合位,4DL在分位； c.当检备用主变高压侧控制字投入时，高压侧220kV母线任意侧有压。以上条件均满足，经备自投充电时间后充电完成。 2、放电条件：a.#2主变检修状态投入； b.4DL在合位； c.当检备用主变高压侧控制字投入时，220kV两段母线均无压, 经延时放电; d.手跳2DL或5DL； e. 5DL偷跳，母联5DL跳位未启动备自投时,且66kV Ⅱ母无压； f.其它外部闭锁信号（主变过流保护动作、母差保护动作）； g.2DL、4DL位置异常； h.I母或II母TV异常，经10s延时放电； i.#1主变拒跳； j.#2主变自投动作； k.主变互投硬压板退出； l.主变互投软压板退出。 上述任一条件满足立即放电。 3、动作过程：充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，高压侧任意母线有压，#1变低压侧无流，延时跳开#1变高、低压侧开关1DL和2DL，联切低压侧小电源线路。确认2DL跳开后，经延时合上#2变高压侧开关3DL，再经延时合#2变低压侧开4DL。
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
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.
并联电容器补偿装置基本知识 无功补偿容量计算的基本公式： Q = P （tg φ1——tg φ2） =P( 1cos 1 1cos 12 2 12---?? ) tg φ1、tg φ2——补偿前、后的计算功率因数角的正切值 P ——有功负荷 Q ——需要补偿的无功容量 并联电容器组的组成 1．组架式并联电容器组：并联电容器、隔离开关（接地开关或隔离带接地）、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、并联电容器专用熔断器、组架等。 2．集合式并联电容器组（无容量抽头）：并联电容器、隔离开关（接地开关或隔离带接地）、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、组架等。 并联电容器支路串接串联电抗器的原因： 变电所中只装一组电容器时，一般合闸涌流不大，当母线短路容量不大于80倍电容器组容量时，涌流将不会超过10倍电容器组额定电流。可以不装限制涌流的串联电抗器。 由于现在系统中母线的短路容量普遍较大，且变电所同时装设两组以上的并联电容器组的情况较多，并联电容器组投入运行时，所受到的合闸涌流值较大，因而，并联电容器组需串接串联电抗器。 串联电抗器的另一个主要作用是当系统中含有高次谐波时，装设并联电容器装置后，电容器回路的容性阻抗会将原有高次谐波含量放大，使其超过允许值，这时应在电容器回路中串接串联电抗器，以改变电容器回路的阻抗参数，限制谐波的过分放大。 串联电抗器电抗率的选择 对于纯粹用于限制涌流的目的，串联电抗器的电抗率可选择为（0.1~1）%即可。 对于用于限制高次谐波放大的串联电抗器。其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感性而不是容性，从而消除了谐振的可能。电抗器的感抗值按下列计算： X L =K X C n 2 式中 X L ——串联电抗器的感抗，Ω; X C ——补偿电容器的工频容抗, Ω;
附件1： 变电站备用电源自投快切装置技术规定 1、范围 本规定规范统一了110kV~35kV变电站备用电源自投快切装置（以下简称备自投快切装置）的技术要求，设计、制造、施工、试验和检修等有关部门应共同遵守本技术规定。 2、规范性引用文件： 下列标准、规范所包含的条文，通过引用而成为本方案的条文。 DL/T 995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 587-2007 微机继电保护装置运行管理规程 GB／T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程 Q/GDW267-2009继电保护和电网安全自动装置现场工作的保安规定 江苏省电力公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》实施细则 国家电网公司电力安全工作规程（变电部分） 3、细则 3.1随着电网结构的发展，分层分区供电已成为趋势，110kV~35kV等低级电网的合环必须通过500kV系统构成回路，有可能造成穿越功率增加，超过继电保护整定允许的限
值。针对该类情况，备自投快切装置进行自动合解环操作，代替传统的手工操作方式，以控制自投合解环时间小于继电保护动作时间，防止合环时由于潮流太大引起的继电保护动作。 3.2备自投快切装置可成独立装置，也采用和备自投装置合一方式。 3.3备自投快切装置在可能出现的各种运行方式下，均能实现自动判别，并正确合解环操作。 3.4如备自投快切装置与备自投装置合一，自投快切功能与备自投功能相互独立，具备分别停用的功能。单独退出某一功能，不影响另一功能投入运行。 3.5对侧距离III段动作时间应躲过备用电源自投快切装置合环失败再跳时间。 3.6动作按钮长期开入，应有告警信号。 3.7操作时，备自投快切装置应具备允许操作及完成操作的判据，合解环操作过程结束后有是否成功的判据，在自动合解环操作失败或造成失电时，采取补救措施。 3.8备自投快切装置应具备TV断线辅助判据，TV断线时不应引起装置的误动作。 3.9备自投快切装置应具备现场与远方遥控的操作功能，操作前应将电压并列把手置自适应位置。 3.10备自投快切装置应经实跳试验，方可投入运行。
中华人民共和国机械行业标淮 JB711393 低压并联电容器装置 机械工业部1993-10-08批准 1994-01-01实施 1 主题内容与适用范围 本标准规定了低压并联电容器装置的适用范围术语产品分类技术要求试验方法检验规则标志等 本标准适用于交流频率50Hz,额定电压1kV及以下的三相配电系统中用来改善功率因数的并联电容器装置(以下简称装置) 2 引用标准 GB2681 电工成套装置中的导线颜色 GB2682 电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色 GB2900.16 电工名词术语电力电容器 GB3047.1 面板架和柜基本尺寸系列 GB4942.2 低压电器外壳防护等级 JB3085 装有电子器件的电力传动控制装置的产品包装与运输规程 3 术语 除在本标准内明确说明的以外,其余的术语均应符合GB2900.l6的规定 3.1 (单台)电容器 由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并有引出端子的组装体 3.2 电容器组 电气上连接在一起的一组电容器 3.3 并联电容器装置 主要由电容器组及开关等配套设备组成的,并联连接于工频交流电力系统中用来改善功率因数降低线路损耗的装置 3.4 装置的额定频率(N) 设计装置时所采用的频率 3.5 装置的额定电压(U N)
装置拟接入的系统的额定电压 3.6 装置的额定电流(I N) 设计装置时所采用的电流(方均根值),其值为装置内电容器组的额定电流 3.7 装置的额定电容(C N) 设计装置时所采用的电容值,其值为装置内电容器组的额定电容 3.8 装置的额定容量(Q N) 设计装置时所采用的容量值,其值为装置内电容器组的额定容量 3.9 电容器组的额定电压(U n) 设计电容器组时所采用的电压 注对于内部联结的多相电容器,U n系指线电压 3.10 主电路 用以完成主要功能的电路 3.11 辅助电路 用以完成辅助功能的电路 3.12 过电压保护 当母线电压超过规定值时能断开电源的一种保护 3.13 过电流保护 当流过装置的电流超过规定值时能断开电源的一种保护 3.14 带电部件 在正常使用中处于电压下的任何导体或导电部件包括中性导体,但不包括中性保护导体(PEN) 3.15 裸露导电部件 装置中一种可触及的裸露导电部件,这种导电部件,通常不带电,但在故障情况下可能带电 3.16 对直接触电的防护 防止人体与带电部件产生危险的接触 3.17 对间接触电的防护 防止人体与裸露导电部件产生危险的接触
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。
对备自投装置的要求 功能比较完善的BZT，应满足以下基本要求。 （1）工作母线突然失压，BZT应能动作 工作母线突然失去电压，主要原因有：①工作变压器发生故障，继电保护动作，使两侧断路器跳闸；②工作母线上的馈电线发生短路，没有被线路保护瞬时切断；③工作母线本身故障，继电保护使电源断路器跳闸；④工作电源断路器操作回路故障误跳闸;⑤工作电源突然停止供电；⑥误操作造成工作变压器退出。这些原因都不是正常跳闸的失压，都应使BZT动作，使备用电源迅速投入恢复供电。 （2）工作电源先切，备用电源后投 为了防止把备用电源投到故障变压器上，必须在工作电源确已断开之后，才能使备用电源投入。另外，备用电源与工作电源不是取自同一点，往往存在电压差或相位差，只有工作电源先切，备用电源后投才能避免发生非同期并列。 （3）BZT只动作一次 工作母线突然失压，可能是由于母线本身故障或其馈电线发生持续性故障，如备用电源多次动作，就可能造成事故扩大化。 （4）BZT动作过程中断供电的时间尽可能短些 从工作母线失压到备用电源投入，这段时间为中断供电的时间。停电时间短些，电动机未完全制动，则在BZT动作，恢复供电时，电动机自起动容易一些；对于其他用电户，影响也小一些，甚至没有影响。 但中断供电的时间也不能过短，必须大于故障点绝缘恢复的时间，BZT动作使备用电源投入到发生瞬时性故障的工作母线才能成功。不过对于一般的油断路器，其合闸时间大于故障点反游离时间，不需特别考虑，在使用快速断路器的场合，才必须进行校核。 中断供电的时间还必须满足馈电线外部故障时，由线路保护切除故障，避免越级跳闸。 （5）工作母线电压互感器熔断器熔断时BZT不误动 监视工作母线电压的电压互感器，一相熔断器熔断时可能造成低电压继电器动作，这时并不是母线失压，BZT应予闭锁。 （6）下列情况BZT不应起动 正常停电操作，BZT不起动。备用电源无电压时，BZT也不起动。
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
快切装置原理说明 一快切的作用：火力发电厂厂用电系统一般都具有两个电源：即厂用工作电源和备用（启动）电源，其典型接线如图1所示。目前绝大多数大型机组火力发电厂都采用单元接线，正常运行时机组厂用电由单元机组供电，停机状态由备用电源供电，机组在启动和停机过程都必须带负荷进行厂用电切换。另外，当机组或厂用工作电源发生故障时，为了保证厂用电不中断及机组安全有序地停机，不扩大事故，必须尽快把厂用电电源从工作电源切换到备用电源。
二启动快切的模式 1 正常手动切换功能 手动切换是指电厂正常工况时，手动切换工作电源与备用电源。这种方式可由工作电源切换至备用电源，也可由备用电源切换至工作电源。它主要用于发电机起、停机时的厂用电切换。该功能由手动起动，在 控制台或装置面板上均可操作。手动切换可分为并联切换及串联切换。 1.1 手动并联切换（切换逻辑示意图见附图3） A 并联自动 并联自动指手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）开关，经一定延时后再自动跳开工作（备用）开关。如果在该段延时内，刚合上的备用（工作）开关被跳开，则装置不再自动跳开工作（备用）开关。如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。 b 并联半自动 并联半自动指手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）开关，而跳开工作（备用）开关的操作则由人工完成。如果在规定的时间内，操作人员仍未跳开工作（备用）开关，装置将发告 警信号。如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。 注意： 1：手动并联切换只有在两电源并联条件满足时才能实现，并联条件可在装置中整定。 2：两电源并联条件满足是指： ⑴两电源电压幅值差小于整定值。
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