一起集合式电容器差压保护动作事故分析
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一起10kV电容器组放电线圈烧毁分析潘佰冲,陈锡磊(国网浙江慈溪市供电有限公司,浙江 慈溪 315300)Burnout Accident Analysis of the Discharge Coil for 10 kV CapacitorsPAN Baichong, CHEN Xilei(Cixi Power Supply Company, Cixi 315300)〔摘 要〕 针对一起10 kV 电容器组放电线圈烧毁的事故,对一次设备进行了检查和试验,分析了相关保护告警信息、SOE 记录、故障录波信息,推演了事故发展的过程,分析了电容器组的保护动作行为,指出了不平衡电压保护未动作的原因。
〔关键词〕 并联电容器;放电线圈;故障录波;不平衡电压保护Abstract :In view of a burnout accident of discharge coil for 10 kV shunt capacitors, the primary components are checked and tested, the related warning information of relay protection, the sequence of event records and fault record information are analyzed, the evolution process of the accident is deduced, the behavior of capacitor group relay protection is analyzed, and the cause for the failure of the differential voltage protection is found out.Key words :parallelling capacitors; discharge coil; fault record; differential voltage protection 中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2021) 02-0032-04图1 110 kV 变电站事故前运行方式1.2 事故经过2019-04-07T12:23,2号电容器组过流Ⅰ段0 引言电容器是变电站最重要的无功补偿装置,三相单星型不接地型式的电容器组一般配置有两段式过流保护、低电压保护、过电压保护和不平衡电压保护以应对不同的故障。
一起电容器起火事故分析及防范措施温州供电公司的研究人员张磊、王策,在2015年第2期《电气技术》杂志上撰文,对一起运行中的电容器装置发生起火故障的原因进行分析验证,并提出了相应的改进建议和措施,对今后防范和处理该类事件提供一定参考。
1 事故情况2014年4月1日,某变电所运行中电容器装置发生起火故障,该设备型号为:TBB10-4800/200-1%AK,故障发生后,电容器不平衡保护动作切断故障设备。
经现场查看发现:1)电容器柜眉头板及侧封板上部有烧焦现象,如图1所示。
图1 电容器柜烧焦情况2)N相排上部被烧化,绝缘子被严重烧黑,N相排热缩套管烧尽。
3)放电线圈与母排之间的镀锡软铜绞线被烧化,放电线圈接线铝排与镀锡软铜绞线搭接处被烧化。
4)被烧化的排、绞线、热缩管残渣落在了A、B相上。
5)现场保护定值设定如下:过流保护定值为6.6A,整定延时响应时间为:0.2秒。
开口三角保护定值为:1.83V,整定延时响应时间为:0.2秒。
过电压保护定值为115V。
保护装置显示0.000S保护启动,0.202S不平衡保护动作BPHmax=127.8V。
6)其他两相电容器外观完好,判断故障为单相故障。
2 原因分析事故发生后,通过对设备进行仔细检查,发现造成电容器母排及软连接线烧毁存在六种可能的事故原因:设计安全距离不足,母排及绞线载流量不足,保护定值设置错误未及时跳闸,二次接线错误造成保护不动作,放电线圈质量有问题被击穿,母排与绞线、母排与绝缘子连接处螺栓紧固不实发热,系统谐波电流。
我们将对这六种可能的事故原因逐一进行分析验证。
2.1设计安全距离不足根据《GB50060-92 3~110kV高压配电装置设计规范》的要求,屋内带电部分至接地部分之间安全净距应大于等于125mm,不同相带电部分之间安全净距应大于等于125mm。
[1]现场对安全距离进行实际测量,本电容器成套设备故障点安全净距如下:N相排至后侧封板(最近接地点)距离为185mm,镀锡软铜绞线至柜前门板(最近接地点)距离为300mm,两相之间最近距离为500mm。
35kV电容器组差压保护动作问题分析[摘要]本文从某220kV变电所35kV#1电容器组投产冲击时,35kV差压保护动作跳闸分析电容器组存在的问题及处理过程进行简单的介绍,提出预防措施避免类似问题的发生,供大家参考。
【关键词】电容器;差压;电容量引言电容器作为无功补偿的重要设备之一,对控制系统电压符合设计规范要求提供保障。
电容器差压(流)保护由于二次接线错误而误动作时有发生。
现介绍某220kV变电所35kV#1电容器组投产冲击时,35kV差压保护动作跳闸,现场发现:第一次合35kV电容器开关,合上不久后电容器开关跳闸。
打印保护装置动作报告,发现是差压动作跳闸,差压值A相0.12V,B相2.13V(整定值2V),C相0.08V,现场外观初步检查未发现有异常情况发生。
1、电容器差压(流)保护原理简介电容器一般的接线方式为8并2串(双)星形接线方式,电容器差压(流)保护是通过放电线圈(小变比CT)构成的,通过监视电容器上下两边的电压(流)差来构成差压(流)保护,在500kV变电所一般每相有2-3只放电线圈构成,在220kV变电所一般每相有1只放电线圈构成,差流则每(三)相一只差流CT构成。
若电容器有熔丝熔断,会产生差压(流),保护动作跳闸。
因本次发生故障的电容器组的保护方式为差电压保护,所以在此着重讨论“电压差动保护”的原理及接线。
如图1所示:为电容器组差电压保护接线原理图(只画出其中一相),图中T1、T2是完全相同的放电线圈兼电压互感器。
正常运行时,电容器组两串联段上的电压相等,又T1、T2变比相等,所以保护测得的电压几乎等于零(实际存在很小的不平衡电压),保护处于不动作状态;当某相多台电容器被切除后,两串联段上电压不再相等,该相保护出现差电压,使保护动作。
差电压计算:电容器组分上下两段,设每段上有N组电容器串联,每组又有M只电容器并联,当其中一段的某一组中有K(K<M)只电容器熔丝熔断退出运行,则有容抗而另一段总容抗得差电压计算式,为电容器组运行时的相电压值。
110kV某某变2号电容器事故跳闸分析事件描述:110kV某某变2号电容器在正常运行时突然出现事故跳闸,差压动作出口跳开192开关。
变电一次检修班及电试班人员首先前往该变电站对192电容器进行检查试验,电容器本体及放电PT 没有任何异常,于是将该电容器送电,当时送电成功。
为了彻底找出2号电容器差压动作原因,第二天,继保工作人员前往某某变对2号电容器二次回路进行检查。
原因分析:到达某某变后,首先调出2号电容器当天事故报文及事故录波图形,如图8所示,并对照定值进行分析:2号电容器差压动作门槛值为5.4V,而事故录波图显示电容器C相差压在事故跳闸前曾出现过200ms左右高达100V的电压〔如图8红色标记局部所示〕,远远超过差压动作门槛值 5.4V,首先对保护装置差压回路的采样进行检查,未发现保护装置本身任何异常,因此断定保护装置为正确动作。
因此,差压保护动作的原因需要另行分析。
图8 事故录波图某某变电容器组为单星形接线且每相由两组电容器串联组成,其电压保护使用差压保护,检查现场接线,其差压保护原理图如图9所示,正常运行时,电容器组两串联段上电压相等,即可认为△UA、△UB、△UC几乎为零,保护不动作;当某相的局部电容器被击穿切除后,两串联段上电压不相等,该相出现差压,保护动作。
因此正常情况下,某某变2号电容器差压回路中C601线芯对地电压应为100V左右,C602线芯对地电压也应为100V左右,C601与C602两者之间的压差应该几乎为0。
由于事故录波图显示C601与C602之间事故跳闸前出现过200ms高达100V左右的电压,考虑到电容器本体及其放电PT本身无任何异常,于是疑心C601、C.N601、或者C602、C.N602几根线芯出现接线松动虚接情况。
因为只有上述线芯松动虚接时,压差才有可能到达100V左右。
图9 电容器差压保护原理图解决方案:结合以上分析,重点对2号电容器C相差压回路进行了检查。
220kV变电站35kV电容器组差压保护动作事件分析摘要:电容器作为无功补偿的重要设备之一,对控制系统电压符合设计规范要求提供保障。
为保障供电规范性以及供电的质量,文章通过某站发生的问题,就35kV电容器组差压保护动作跳闸事件进行分析,并对电容器组存在的问题及处理过程进行简单的介绍,提出了预防措施,以避免类似问题的发生,供大家参考。
关键词:电容器;系统电压;差压保护动作跳闸;谐波随着我国经济的持续稳定发展,社会对电能的需求越来越大,社会用电负荷不断增长,电网建设规模继续增大,用户对电能的可靠性、稳定性及电能质量的要求也越来越高。
电容器装置是电力系统无功补偿、提高电能质量的重要装置,有效排除电容器组的各种缺陷,提高电容器装置日常可投率,是电力检修、保障供电质量的一项重要工作。
1 事件简介2014年10月,某变电站35kV1号电容器配置差压保护连续4天内发生3起差压保护跳闸事件,变电站35kV系统为分列运行,具体情况如下:(1)10月18日11:21,变电站35kV1号电容器Ⅰ组电容器开关因差压保护动作跳闸,11:24Ⅱ组电容器开关也因差压保护动作跳闸,经现场检查Ⅰ组C相5号熔丝熔断,Ⅱ组C相6号熔丝熔断,于当天停役作更换熔丝处理。
(2)10月19日,35kV1号电容器Ⅱ组电容器开关、Ⅰ组电容器开关于11:18和11:21因差压保护动作先后跳闸,现场检查Ⅰ组C相5号熔丝熔断,Ⅱ组C相6号熔丝熔断,于10月20日进行更换熔丝处理。
(3)10月21日,35kV1号电容器Ⅱ组电容器开关、Ⅰ组电容器开关于11:19和11:20因差压保护动作先后跳闸,现场检查Ⅰ组C相3号熔丝熔断,Ⅱ组C相4号熔丝熔断。
2 故障范围的分析2.1 差压保护原理及分析差压保护就是电压差动作保护,原理就象电路分析中串联电阻的分压原理。
通过检测同相电容器两串联段之间的电压,并作比较。
当设备正常时,两段的容抗相等,两者压差为零。
当某段出现故障时,由于容抗的变化使各自分压不相等而产生压差,当压差超过允许值时,保护动作。
一起电容器起火事故分析及防范措施电容器是一种用来存储电荷的电子元器件,广泛应用于电气设备和系统中。
然而,由于其特殊的工作原理和结构,电容器在工作中存在一定的风险,特别是在高压、大电流等特殊环境下,易发生起火事故。
本文将通过对电容器起火事故进行分析,探讨其原因和危害,并提出相应的防范措施。
一、电容器起火事故分析1.电容器内部故障引发起火电容器在正常工作时,会不断地进行充放电过程,而当电容器内部存在缺陷或故障时,可能产生放电时的高温、高电压,导致电容器起火。
这种情况主要与电容器内部的绝缘材料劣化、损坏或外界环境的影响有关。
2.外部电路故障引发起火电容器通常与其他电子元器件组成电路一起工作,当外部电路中存在过载、短路、电压不稳等故障时,会导致电容器工作异常,甚至引发起火事故。
3.环境温度过高引发起火在高温环境下,电容器的工作温度也会上升,过高的温度可能导致电容器内部的绝缘材料老化、熔化,甚至引发起火事故。
二、电容器起火事故的危害1.人员伤亡风险电容器起火后,可能产生明火、烟雾等危险物质,对周围环境和人员造成威胁,严重时可能导致人员伤亡。
2.设备损坏风险电容器起火后,可能导致周围设备和电路元件损坏,影响整个电气系统的正常运行,造成经济损失。
三、电容器起火事故的防范措施1.选用优质电容器在选择电容器时,应优先考虑其质量和可靠性,避免使用低质量、假冒伪劣的产品,确保产品符合相关标准和规定。
2.合理设计电路在设计电路时,应合理布局电容器和其他元器件的位置,避免电容器受到外界环境的影响,减少外部电路故障对电容器的影响。
3.定期检查维护定期对电容器进行检查和维护,及时发现并排除电容器内部的缺陷和故障,保持其正常工作状态,减少起火事故发生的可能性。
4.控制环境温度在安装电容器时,应注意周围环境的温度和通风情况,避免高温环境对电容器的影响,减少起火风险。
5.安全使用在使用电容器时,应严格按照产品说明书和使用规范进行操作,避免超载、过压等不正常情况的出现,确保电容器正常工作。