220kV以上變電站電容器組繼電保護(hù)裝置故障探討

寧小波

四川電力送變電建設(shè)公司調(diào)整試驗(yàn)所，四川成都 610051

220kV以上變電站電容器組繼電保護(hù)裝置故障探討

寧小波

四川電力送變電建設(shè)公司調(diào)整試驗(yàn)所，四川成都 610051

本文介紹了變電站電容器組繼電保護(hù)裝置故障問(wèn)題出現(xiàn)的原因，在原因分析的基礎(chǔ)上，給出了相應(yīng)的解決方案。主要有主要原因分析，電容質(zhì)量問(wèn)題，由于諧波造成的電容鼓脹和電容器投切過(guò)頻等。

變電站電容器組；保護(hù)裝置；故障分析；解決方案

0 引言

目前傳統(tǒng)的電工式繼電保護(hù)測(cè)試裝置已很難對(duì)繼電保護(hù)裝置的各方面特性進(jìn)行全面測(cè)試，不再適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。為避免重復(fù)投資，提高信息資源共享的水平，須對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的信息采集、處理、傳輸加以規(guī)范，對(duì)站內(nèi)功能配置予以綜合考慮。目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用以SCADA為基礎(chǔ)的站端計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)綜合設(shè)計(jì)，減少了二次設(shè)備的重復(fù)配置，減少了二次回路，減少了電流互感器及電壓互感器的負(fù)荷，從而簡(jiǎn)化了二次回路設(shè)計(jì)，并保證了數(shù)據(jù)的一致性，在可靠性的基礎(chǔ)上盡可能做到了軟硬資源的共享，提高了變電站的運(yùn)行及管理水平，達(dá)到變電站減人增效，提高安全運(yùn)行水平的目的。

1 電容器繼電保護(hù)裝置故障原因分析及解決方案

1.1 主要原因分析

1）是否有熱繼電器，和電抗器；2）接觸器型號(hào)，是否為切電容專(zhuān)用；3）系統(tǒng)需要的補(bǔ)償容量；4）出現(xiàn)事故的是否有單相熔斷器熔斷現(xiàn)象。

可以作初步估計(jì)，比如，如果單臺(tái)安裝容量偏大，如無(wú)好的措施，接觸器處容易過(guò)熱，（因?yàn)樾∪萘康臎](méi)出事故）而且一般運(yùn)行半年左右的都是過(guò)熱引起的接觸器故障，一旦再引起缺相，容易造成電容過(guò)壓擊穿。檢查諧波，計(jì)算電容投切的沖擊電流。一般加電抗，加電機(jī)保護(hù)器或有缺相保護(hù)的熱繼，增加散熱通風(fēng)可以解決，單相熔斷器熔斷后引起電容器過(guò)壓擊穿的理論。從電路分析，缺相的電容器所受的電壓是不變的。

1.2 電容質(zhì)量問(wèn)題可以考慮以下因素

1）電壓是否過(guò)高；2）是不是電能質(zhì)量不合格，諧波電流比較大；3）控制器是否有問(wèn)題；4）接觸器是不是電容專(zhuān)用的。

排除以上因素后就基本可以確定是電容器的問(wèn)題，在運(yùn)行中一定要注意電容切除后不能馬上投入，要隔兩3min等放電后再投。

1.3 也可以從負(fù)荷和接觸器因素考慮

1）控制器設(shè)置投切時(shí)間是否有問(wèn)題，電容切除后不能馬上投入，要隔兩三分鐘等放電后再投；2）負(fù)荷如果波動(dòng)頻繁，單臺(tái)電容器30Kvar是否有點(diǎn)大；3）接觸器是不是電容專(zhuān)用的；4）負(fù)荷中變頻器、直流調(diào)速器負(fù)荷比重大，偕波電流大。

可能性：接觸器不是專(zhuān)用投切接觸器；二次諧波嚴(yán)重，此時(shí)可使用動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償；800kVA配360kKVAR時(shí)，每個(gè)投切電容組不宜過(guò)大。認(rèn)同800kVA配360KVAR應(yīng)該是過(guò)補(bǔ)償了，沒(méi)有加電抗。

最好的解決辦法是，加裝風(fēng)扇進(jìn)行對(duì)流降溫。另外還要注意：

1）箱變里要特別注意散熱條件；2）接觸器是否選用了電容投切專(zhuān)用的；3）30Kvar電容選用80A熔斷保護(hù)偏大了，起不到有效的保護(hù)作用。

電容器熔斷保護(hù)值應(yīng)為電容器額定電流的1.44～1.55倍之間選擇。變壓器電容補(bǔ)償一般為30%，當(dāng)選用30kVA電容時(shí)，配CJ19-63/11的接觸器，JR36-63/63的熱繼電器電容器不會(huì)有問(wèn)題，接觸器也不會(huì)有問(wèn)題，應(yīng)該是當(dāng)?shù)氐碾娔苜|(zhì)量不是很好，或者電容投入過(guò)頻繁是否為負(fù)載波動(dòng)較大，造成電容器投切頻繁，加之電容投切電路沒(méi)有采用電涌保護(hù)裝置檢查一下總電流，電容投入后應(yīng)該比投入前要小，如果沒(méi)多大變化的話(huà)，負(fù)載產(chǎn)生崎形波的可能性比較大。

2.4 電容鼓脹可能是諧波問(wèn)題

看有沒(méi)有整流或變頻設(shè)備；接觸不良可能會(huì)燒毀接觸器和熔斷器，應(yīng)定期檢查連接線頭。

解決辦法是，將熔斷器該為同等規(guī)格的空氣斷路器，同時(shí)改善電容器的接地線，使其接地可靠，是不是各組電容容量過(guò)大，各組電容器隨負(fù)荷波動(dòng)投切過(guò)頻。

2.5 也可能電容器投切過(guò)頻

另外，工作電壓偏高（390V～410V)，也容易發(fā)熱擊穿。另外，檢查接地、儀器測(cè)試電能質(zhì)量、檢查設(shè)備電壓等級(jí)、絕緣配合等，都可能發(fā)生問(wèn)題。

1）諧波原因，但是回路中沒(méi)有相關(guān)防范措施，如串聯(lián)適當(dāng)電抗器。

2）電容器質(zhì)量不行，抗諧波能力不強(qiáng)。電容器故障原因較多，分析一下，有沒(méi)有非線性負(fù)載，電容器質(zhì)量如何，但首先在排除下面因素后，在做以上分析：

（1）電容的質(zhì)量如何；

（2）是否有過(guò)載裝置；

（3）有沒(méi)有缺相，但也有可能是諧波，或者是溫度過(guò)高造成的；

（4）系統(tǒng)諧波電流比較大，高次諧波對(duì)電容器危害很大；

（5）電容器額定電壓過(guò)低，用450V的電容器也許會(huì)好一點(diǎn)；

（6）接觸器損壞說(shuō)明頻繁出現(xiàn)過(guò)電流沖擊，導(dǎo)致觸頭損壞，可用專(zhuān)用電容切換接觸器，串電抗器限流。

還有可能是電容器內(nèi)部膜的質(zhì)量和電容器內(nèi)部組件卷繞工藝差。排除方法是，選用額定電壓為0.45kV的，但前提是，合格的電容器及電壓總諧波畸變率不超過(guò)5%。

3 結(jié)論

本文介紹了變電站電容器組繼電保護(hù)裝置故障問(wèn)題出現(xiàn)的原因，在原因分析的基礎(chǔ)上，給出了相應(yīng)的解決方案。主要有主要原因分析，電容質(zhì)量問(wèn)題，由于諧波造成的電容鼓脹和電容器投切過(guò)頻等。

依次主要包括是否有熱繼電器，和電抗器；接觸器型號(hào)，是否為切電容專(zhuān)用；系統(tǒng)需要的補(bǔ)償容量；出現(xiàn)事故的是否有單相熔斷器熔斷現(xiàn)象。電壓是否過(guò)高；是不是電能質(zhì)量不合格，諧波電流比較大；控制器是否有問(wèn)題；接觸器是不是電容專(zhuān)用的。電容的質(zhì)量如何；是否有過(guò)載裝置；有沒(méi)有缺相，但也有可能是諧波，或者是溫度過(guò)高造成的；系統(tǒng)諧波電流比較大，高次諧波對(duì)電容器危害很大；電容器額定電壓過(guò)低，用450V的電容器也許會(huì)好一點(diǎn)；接觸器損壞說(shuō)明頻繁出現(xiàn)過(guò)電流沖擊，導(dǎo)致觸頭損壞。

[1]興城變電站電容器組繼電保護(hù)裝置故障分析[J].電力電容器，2003(4).

[2]陳軍.變電站電容器組繼電保護(hù)裝置故障分析[J].黑龍江科技信息，2004(1).

[3]劉玉冰.關(guān)于并聯(lián)電容器組的過(guò)電壓保護(hù)的研究[J].科技廣場(chǎng)，2007(5).

TM6

A

1674-6708（2010）32-0207-02

寧小波，工作單位：四川電力送變電建設(shè)公司調(diào)整試驗(yàn)所，主要從事繼電保護(hù)試驗(yàn)工作