一起35kV电容器组跳闸原因分析

王元友

摘要：电容器组作为电力系统电压质量调节的主要设备，它的安全稳定可靠运行是十分必要的。本文介绍了电容器差压保护原理，结合某330kV变电站#4号电容器故障跳闸情况，分析跳闸原因，并对电容器保护可能误动的各个因素进行分析，为以后的电容故障分析提高思路。

关键词：电容器;跳闸;原因

中图分类号：TM734               文献标识码：A

1 引言

电容器作为电力系统的一个重要的无功源，电容器采用就地布置以补偿降压变压器的无功损耗并能随负荷（或电压）变化进行调整，避免了经长线路或多级变压器传送无功功率，减少了由于无功功率的传送而引起的电网有功损耗，以达到降损节能的效果。但随着电力系统的不断扩大，电容器组也随之增多，相应的故障异常现象也不断出现，进而对电力系统的安全稳定运行带来挑战。本文根据电容器差压保护原理，详细分析了该电容器组故障跳闸原因，并对电容器装置提出了相关的整改建议。

2 故障情况

2.1 差压保护原理

根据现场设备接线及二次保护接线情况可以得出电容器组保护为单星型相电压差动保护。电容器差压保护是通过检测电容器每一相（A、B、C三相）放电线圈二次侧两个首端相连后，两个末端进入保护装置的电压差。因A、B、C三相接线方式一致，故画出A相接线原理图，单星型电容器组相电压差动保护原理接线。

2.2 故障经过

2018年11月24日07时46分26秒249毫秒，某330kV变电站35kV#4电容器组发生跳闸，后台监控信息为#4电容器WDR-823A/P型保护装置B相差压保护动作，跳开#3524断路器。现场检查一次设备无烧损、喷油、发热等异常现象，查阅保护装置动作记录为：B相差压保护动作，=2.2V（保护定值为1.67V），初步判定为保护正确动作。

2.3 故障检查过程

因初步检查无法确定跳闸原因，工区出动保护、一次、试验三个专业相互配合查找电容器跳闸原因。试验专业做了：电容器组桥臂平衡测试、放电线圈直阻测试及CT的绝缘、介损和电容量等测试工作，试验数据均合格;一次专业对电容器组及放电线圈有无渗油、电容器组有无鼓胀、引线有无断股送股、连接螺栓有无松动等进行了详细检查，检查结果也无异常现象，可以确定一次设备正常。

保护专业首先对许继的WDR-823A/P型保护装置进行了功能測试，保护采样正常、动作正确;其次将放电线圈二次线甩开，在二次侧给保护装置加量，保护装置采样正确、动作正确;最后将放电线圈二次侧二次线恢复后，解开放电线圈一次接线，在放电线圈一次侧加量，保护装置采样正确、动作正确。初步判定保护装置二次接线正确、保护装置动作正确，装置正常。

2.3 故障分析

通过许继厂家配合，通过专用工具打开故障跳闸时的波形图，如图2所示。在排除一、二次设备异常的情况下，如图2可以发现B相差压会有周期性比较明显的波动，在差压保护动作的前后几个周波B相电压无明显的突变，在跳闸后的两个周波内B相差电压仍然有波动只是幅值稍有减小，可以判定为二次线缆因电缆质量或屏蔽层等问题，产生了感应电压，加之差压保护定值较小（为1.67V），则会引起保护装置误动。

差压保护定值计算：

经计算得出#4号电容器组=1.67V，定值无误，但现场运行环境复杂，受外界环境干扰（如感应电压、谐波等因素影响加大）。

3 差压保护误动原因总结

引起电容器组差压保护动作的主要有以下几点：

（1）放电线圈至保护装置二次电缆屏蔽措施不好、线缆质量不高、铺设是与高压电力电缆靠的太近，易引起感应电压，造成差压保护误动;

（2）差压保护定值选择不合理，整定的定值未充分考虑现场实际运行环境，有时无法躲过正常运行电力系统波动或其他因素引起电压波动;

（3）保护跳闸出口整定时间太小，有时可能无法躲不过电容器组投入时产生的不平衡电压时间;

（4）系统中若接入较多的非线性负载，可能会造成电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”，为了很好的抑制电网谐波的污染，建议串联电抗率为12%的电抗器。

4 结束语

本文对电容器组差压保护的保护原理进行了简要介绍，结合某330kV变电站#4电容器故障跳闸进行原因分析，通过各个专业的相互配合，对各个可能故障原因通过专业技术手段进行逐一分析、一一排查、逐个排除，最近确定为放电线圈至保护装置二次线缆质量不高、差压保护定值未充分考虑现场状况，造成的装置误动。并对差压保护可能可能误动的原因进行总结，为以后的电容器差压保护动作分析提供借鉴。

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