10 kV電容器組不平衡電壓保護(hù)試驗(yàn)方法的改進(jìn)

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（1.金華送變電工程有限公司，浙江金華321000；2.金華電業(yè)局修試工區(qū)，浙江金華321000

10 kV電容器組不平衡電壓保護(hù)試驗(yàn)方法的改進(jìn)

季克勤1，杜悠然2，單衛(wèi)東1

（1.金華送變電工程有限公司，浙江金華321000；2.金華電業(yè)局修試工區(qū)，浙江金華321000

通過分析得出電容器熔絲熔斷時(shí)一次電壓值的計(jì)算公式，改進(jìn)了不平衡電壓測試的方法，經(jīng)過試驗(yàn)值和實(shí)際值的對(duì)比，驗(yàn)證了測試方法的可行性。應(yīng)用新方法后在帶負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)不必再做不平衡試驗(yàn)，省時(shí)省力，也降低了投產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

10 kV；電容器；不平衡電壓；試驗(yàn)方法

0 引言

在10 kV電容器投產(chǎn)時(shí)，為了驗(yàn)證電容器保護(hù)中的不平衡電壓接線和整定值的正確性，傳統(tǒng)試驗(yàn)方法是：在投產(chǎn)時(shí)電容器由運(yùn)行改檢修，取下電容器的某一相的熔絲，人為產(chǎn)生不平衡電壓，然后電容器再由檢修改運(yùn)行，測試其不平衡電壓，并根據(jù)其不平衡電壓值與整定值進(jìn)行比較，判斷其正確性。如果接線不正確，電容器又要改檢修，檢查后再做試驗(yàn)。

顯然，這使投產(chǎn)時(shí)不可控因素增加。投產(chǎn)時(shí)如檢測出不平衡電壓回路有問題，故障消除需要時(shí)間，使正常投產(chǎn)延期。即使順利投產(chǎn)，這種檢測方法需要很多操作，耗費(fèi)大量人力物力，延長投產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)也增加安全風(fēng)險(xiǎn)。

為了降低投產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)想在變電所施工調(diào)試階段就完成電容器不平衡電壓保護(hù)的回路檢查和整定值核對(duì)，提出了模擬帶負(fù)荷試驗(yàn)電容器不平衡電壓測試方法。

1 模擬測試方法

要達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)，首先要分析電容器熔絲熔斷后不平衡電壓產(chǎn)生的整個(gè)過程。

開口三角不平衡電壓的產(chǎn)生是因?yàn)殡娙萜魅劢z熔斷，三相電容器不對(duì)稱，在放電線圈開口三角側(cè)就有不平衡電壓。投產(chǎn)前試驗(yàn)階段模擬該過程，就需要知道電容器熔絲熔斷時(shí)加在放電線一次側(cè)電壓，再利用高壓試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)生所需高壓施加到放電線圈一次側(cè)，在二次回路和保護(hù)裝置處測量二次不平衡電壓，以此完成整個(gè)回路的試驗(yàn)。

通過以上分析，得出10 kV電容器不平衡電壓測試方法需要包含以下內(nèi)容：

（1）10 kV電容器一次不平衡電壓的計(jì)算方法和計(jì)算結(jié)果。

每日現(xiàn)場開工前，由施工隊(duì)長做STA（安全工作分配），對(duì)當(dāng)日工作內(nèi)容進(jìn)行說明，分析各項(xiàng)工作的風(fēng)險(xiǎn)并確定預(yù)防措施，指定各項(xiàng)工作的責(zé)任人（負(fù)責(zé)施工及落實(shí)預(yù)防措施）。

（2）依據(jù)計(jì)算的結(jié)果，利用升壓試驗(yàn)變壓器，將電壓施加到放電線圈一次側(cè)，并在二次回路各點(diǎn)測量二次電壓和不平衡電壓。

（3）將實(shí)測值與人為取熔絲產(chǎn)生不平衡電壓值進(jìn)行比對(duì)，判斷新方法試驗(yàn)結(jié)果是否正確。

2 電容器組熔絲熔斷時(shí)放電線圈一次電壓計(jì)算

以無內(nèi)熔絲電容器組成的單星形接線，開口三角不平衡電壓保護(hù)的電容器成套裝置為例，假設(shè)三相電源電壓對(duì)稱，單臺(tái)電容器容量相等。單星形接線10 kV電容器組接線如圖1所示。

圖1 電容器組接線

UA，UB，UC，U0分別為系統(tǒng)A，B，C三相電壓和電容器中性點(diǎn)電壓，LA，LB，LC為電抗器每相電抗，CA，CB，CC分別為電容器每相電容。令每相阻抗分別為ZA，ZB，ZC。

顯然有：

由基爾霍夫電流定律可知：

由式（2）可以解得：

而：

由式（1）-（4）并認(rèn)為電源三相電壓是對(duì)稱的，可得放電線圈一次電壓為：

在得到了單星形接線電容器組熔絲熔斷時(shí)放電線圈承受的電壓計(jì)算式后，即可以此為依據(jù)提出現(xiàn)場試驗(yàn)方法。

3 電容器不平衡電壓測試方法

以110 kV低田變電容器為例，由無內(nèi)熔絲電容器組成成套裝置，主接線為單星形接線，保護(hù)方式為開口三角不平衡電壓保護(hù)，其相關(guān)設(shè)備參數(shù)如表1所示。

表1 110kV低田變電容器組參數(shù)

依據(jù)實(shí)際的電容器接線方式，電容器總?cè)萘?、單個(gè)電容器容量以及串聯(lián)電抗器參數(shù)，計(jì)算出在某相電容器1個(gè)或2個(gè)熔絲熔斷時(shí)，放電線圈一次電壓和二次不平衡電壓。

計(jì)算得出電容器組A相1個(gè)電容器熔絲熔斷時(shí)，放電線圈一次電壓為：

表2 A相熔絲1個(gè)熔斷時(shí)數(shù)值對(duì)比

表3 A相熔絲2個(gè)熔斷時(shí)數(shù)值對(duì)比

可得放電線圈一次不平衡電壓：1 027 V。

同理，當(dāng)A相電容器有2個(gè)熔絲熔斷時(shí)有：

可得放電線圈一次不平衡電壓：2 182 V。

通過移相器、升壓器將試驗(yàn)電壓施加到10 kV電容器組放電線圈的一次側(cè)，在放電線圈的二次側(cè)和保護(hù)裝置端子排處測量電壓值，就可以完成電容器不平衡電壓二次回路的檢查和不平衡電壓定值的核對(duì)。

依據(jù)提出的測試方法在試驗(yàn)中得出數(shù)據(jù)，再和實(shí)際帶負(fù)荷試驗(yàn)測試數(shù)值比較，結(jié)果見表2、表3。

由表2，3可知，電容器不平衡電壓測試方法計(jì)算值和實(shí)際測量值的誤差不超過2%，完全能滿足二次電壓回路檢查和保護(hù)核對(duì)需要。

4 結(jié)語

采用新的10 kV電容器不平衡試驗(yàn)方法，在電容器組投產(chǎn)前,只需臨時(shí)拆開電容器的放電線圈與電容器其他元件的連接線，在其放電線圈的一次側(cè)加不平衡三相電壓，使其產(chǎn)生二次不平衡電壓，模擬電容器的熔絲熔斷，從而驗(yàn)證二次接線的正確性和整定值的合理性，試驗(yàn)方法簡單易行、安全可靠，縮短變電站投產(chǎn)時(shí)間，降低安全風(fēng)險(xiǎn)效果明顯。

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（本文編輯：楊勇）

Improvement on Unbalanced Voltage Protection Test Method for 10 kV Capacitors

JI Ke-qin1，DU You-ran2，SHAN Wei-dong1
（1.Jinhua Electric Power Transmission and Transformation Engineering Co.，Ltd，Jinhua Zhejiang 321000，China；2.Jinhua Electric Power Bureau，Jinhua Zhejiang 321000，China）

The calculation formula of primary voltage value is obtained through the analysis when the capacitor fuse is blown.The unbalanced voltage test method is improved.Through the comparison of test value and actual value，the method feasibility is verified.By applying the new method，there′s no need of imbalance test in the on-load tests.It reduces time and effort as well as operation safety risk.

10 kV；capacitor；unbalanced voltage；test method

TM531.4

：B

：1007-1881（2012）07-0009-03

2012-01-19

季克勤（1982-），男，浙江義烏人，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)。