220kV以上变电站电容器组继电保护装置故障探讨

宁小波

四川电力送变电建设公司调整试验所，四川成都 610051

220kV以上变电站电容器组继电保护装置故障探讨

宁小波

四川电力送变电建设公司调整试验所，四川成都 610051

本文介绍了变电站电容器组继电保护装置故障问题出现的原因，在原因分析的基础上，给出了相应的解决方案。主要有主要原因分析，电容质量问题，由于谐波造成的电容鼓胀和电容器投切过频等。

变电站电容器组；保护装置；故障分析；解决方案

0 引言

目前传统的电工式继电保护测试装置已很难对继电保护装置的各方面特性进行全面测试，不再适应技术发展的需要。为避免重复投资，提高信息资源共享的水平，须对变电站自动化系统的信息采集、处理、传输加以规范，对站内功能配置予以综合考虑。目前变电站自动化系统一般采用以SCADA为基础的站端计算机网络，通过综合设计，减少了二次设备的重复配置，减少了二次回路，减少了电流互感器及电压互感器的负荷，从而简化了二次回路设计，并保证了数据的一致性，在可靠性的基础上尽可能做到了软硬资源的共享，提高了变电站的运行及管理水平，达到变电站减人增效，提高安全运行水平的目的。

1 电容器继电保护装置故障原因分析及解决方案

1.1 主要原因分析

1）是否有热继电器，和电抗器；2）接触器型号，是否为切电容专用；3）系统需要的补偿容量；4）出现事故的是否有单相熔断器熔断现象。

可以作初步估计，比如，如果单台安装容量偏大，如无好的措施，接触器处容易过热，（因为小容量的没出事故）而且一般运行半年左右的都是过热引起的接触器故障，一旦再引起缺相，容易造成电容过压击穿。检查谐波，计算电容投切的冲击电流。一般加电抗，加电机保护器或有缺相保护的热继，增加散热通风可以解决，单相熔断器熔断后引起电容器过压击穿的理论。从电路分析，缺相的电容器所受的电压是不变的。

1.2 电容质量问题可以考虑以下因素

1）电压是否过高；2）是不是电能质量不合格，谐波电流比较大；3）控制器是否有问题；4）接触器是不是电容专用的。

排除以上因素后就基本可以确定是电容器的问题，在运行中一定要注意电容切除后不能马上投入，要隔两3min等放电后再投。

1.3 也可以从负荷和接触器因素考虑

1）控制器设置投切时间是否有问题，电容切除后不能马上投入，要隔两三分钟等放电后再投；2）负荷如果波动频繁，单台电容器30Kvar是否有点大；3）接触器是不是电容专用的；4）负荷中变频器、直流调速器负荷比重大，偕波电流大。

可能性：接触器不是专用投切接触器；二次谐波严重，此时可使用动态跟踪补偿；800kVA配360kKVAR时，每个投切电容组不宜过大。认同800kVA配360KVAR应该是过补偿了，没有加电抗。

最好的解决办法是，加装风扇进行对流降温。另外还要注意：

1）箱变里要特别注意散热条件；2）接触器是否选用了电容投切专用的；3）30Kvar电容选用80A熔断保护偏大了，起不到有效的保护作用。

电容器熔断保护值应为电容器额定电流的1.44～1.55倍之间选择。变压器电容补偿一般为30%，当选用30kVA电容时，配CJ19-63/11的接触器，JR36-63/63的热继电器电容器不会有问题，接触器也不会有问题，应该是当地的电能质量不是很好，或者电容投入过频繁是否为负载波动较大，造成电容器投切频繁，加之电容投切电路没有采用电涌保护装置检查一下总电流，电容投入后应该比投入前要小，如果没多大变化的话，负载产生崎形波的可能性比较大。

2.4 电容鼓胀可能是谐波问题

看有没有整流或变频设备；接触不良可能会烧毁接触器和熔断器，应定期检查连接线头。

解决办法是，将熔断器该为同等规格的空气断路器，同时改善电容器的接地线，使其接地可靠，是不是各组电容容量过大，各组电容器随负荷波动投切过频。

2.5 也可能电容器投切过频

另外，工作电压偏高（390V～410V)，也容易发热击穿。另外，检查接地、仪器测试电能质量、检查设备电压等级、绝缘配合等，都可能发生问题。

1）谐波原因，但是回路中没有相关防范措施，如串联适当电抗器。

2）电容器质量不行，抗谐波能力不强。电容器故障原因较多，分析一下，有没有非线性负载，电容器质量如何，但首先在排除下面因素后，在做以上分析：

（1）电容的质量如何；

（2）是否有过载装置；

（3）有没有缺相，但也有可能是谐波，或者是温度过高造成的；

（4）系统谐波电流比较大，高次谐波对电容器危害很大；

（5）电容器额定电压过低，用450V的电容器也许会好一点；

（6）接触器损坏说明频繁出现过电流冲击，导致触头损坏，可用专用电容切换接触器，串电抗器限流。

还有可能是电容器内部膜的质量和电容器内部组件卷绕工艺差。排除方法是，选用额定电压为0.45kV的，但前提是，合格的电容器及电压总谐波畸变率不超过5%。

3 结论

本文介绍了变电站电容器组继电保护装置故障问题出现的原因，在原因分析的基础上，给出了相应的解决方案。主要有主要原因分析，电容质量问题，由于谐波造成的电容鼓胀和电容器投切过频等。

依次主要包括是否有热继电器，和电抗器；接触器型号，是否为切电容专用；系统需要的补偿容量；出现事故的是否有单相熔断器熔断现象。电压是否过高；是不是电能质量不合格，谐波电流比较大；控制器是否有问题；接触器是不是电容专用的。电容的质量如何；是否有过载装置；有没有缺相，但也有可能是谐波，或者是温度过高造成的；系统谐波电流比较大，高次谐波对电容器危害很大；电容器额定电压过低，用450V的电容器也许会好一点；接触器损坏说明频繁出现过电流冲击，导致触头损坏。

[1]兴城变电站电容器组继电保护装置故障分析[J].电力电容器，2003(4).

[2]陈军.变电站电容器组继电保护装置故障分析[J].黑龙江科技信息，2004(1).

[3]刘玉冰.关于并联电容器组的过电压保护的研究[J].科技广场，2007(5).

TM6

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1674-6708（2010）32-0207-02

宁小波，工作单位：四川电力送变电建设公司调整试验所，主要从事继电保护试验工作