變電站電容器組跳閘原因分析及措施

陳惠雄

摘??要：分析了變電站電容器組跳閘的原因和相應(yīng)的解決措施，并詳細(xì)闡述了變電站電容器組設(shè)備的情況，為現(xiàn)場(chǎng)缺陷的處理提供了一系列的解決方法，并就此進(jìn)行了深入的討論，以期為相關(guān)方面的工作提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：變電站;電容器組;跳閘;電容器總?cè)萘?/p>

中圖分類(lèi)號(hào)：TM53????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.113

電容器組作為無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹?，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。而在變電站電容器組的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，存在頻繁跳閘的情況，需要相關(guān)工作部門(mén)及時(shí)查明電容器組跳閘的原因，并采取相應(yīng)的措施排除故障，以保障電容器組的正常運(yùn)行?；诖?，本文簡(jiǎn)要分析了變電站電容器組跳閘的原因和解決故障所采取的措施，以期為保障變電站電容器組的正常工作提供一定的幫助。

1??設(shè)備描述

某變電站34?kV設(shè)備區(qū)320電容器組間隔的電容器組圍欄內(nèi)含有6排共192只單只電容器，每排各32只，電容器組共3相，每相兩排并聯(lián)。此電容器組總?cè)萘繛?4?128?kVar，額定電壓為35?kV。電容器元件型號(hào)為BAM12/2-334-1?W，單只電容量為334?kVar，額定電壓為12/2?kV，內(nèi)部采用14并4串接線方式，元件串接內(nèi)熔絲。以A相為例，其第1排、第2排的電容器安裝位置編號(hào)分別為A1～A32、A33～A64，其余兩相類(lèi)同。每排含有2個(gè)放電線圈，放電線圈抽頭由3個(gè)套管引出。3個(gè)套管分別為A1，A，A2套管，即A1與A間和A2與A間分別為2個(gè)放電線圈的一次繞組，放電線圈的變比為120/1.該電容器組內(nèi)部A相接線方式如圖1所示。

圖1??A相電容器分支接線方式圖

對(duì)于該電容器組與外部的連接，一次進(jìn)線由#1母線經(jīng)321-1隔離開(kāi)關(guān)、321斷路器與電容器組內(nèi)每排放電線圈中的A2套管引出線相連，而每排中的A1套管引出線與中性點(diǎn)相連。A相外部接線單線圖如圖2所示。

圖2??A相與外部的接線方式圖

該電容器組配置TBB35-64128/334BCW型差電壓保護(hù)裝置，差電壓保護(hù)的整定值換算到放電線圈二次側(cè)為1.6?V。在該保護(hù)邏輯中，差電壓值比較共有6次，即對(duì)于每相每排32只電容器，比較位于放電線圈A2A和AA1間的2個(gè)整組電容在運(yùn)行中的差電壓值。

2??現(xiàn)場(chǎng)缺陷處理

某日，該電容器組因不明原因造成差電壓保護(hù)動(dòng)作而退運(yùn)。當(dāng)斷路器動(dòng)作時(shí)，后臺(tái)監(jiān)測(cè)到三相差電壓最大值為3.1?V，超過(guò)了保護(hù)定值。

電容器組故障跳閘后，檢修人員突破了“搶修電容器組時(shí)，

需測(cè)量其內(nèi)部所有單只電容器電容量”的常規(guī)思路，而采取了整組測(cè)試的方法，即根據(jù)測(cè)量組內(nèi)每排電容器中與2組放電線圈相關(guān)聯(lián)的2個(gè)整組電容量（總共測(cè)量12個(gè)整組電容量）來(lái)判斷缺陷電容器的位置。

在測(cè)量前，需對(duì)組內(nèi)電容器放電（在放電過(guò)程中，A相第2排有明顯的放電聲響），拆除放電線圈首末端套管引線。

由此可知，與A相第2排2個(gè)放電線圈對(duì)應(yīng)的整組電容量A33～A48與A49～A64間差別較大，為1?μF，因此，懷疑缺陷電容器位于該排內(nèi)。逐只測(cè)量第2排電容器發(fā)現(xiàn)，電容量超過(guò)試驗(yàn)規(guī)程注意值（并聯(lián)電容器的實(shí)際測(cè)量值與銘牌值間的差別在-3%～5%）的有3只。經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，這3只缺陷電容器是造成差壓保護(hù)動(dòng)作的主要原因。整個(gè)測(cè)試過(guò)程共耗時(shí)45?min，測(cè)量所耗時(shí)間僅為全部測(cè)量所用時(shí)間的1/6～1/5，大幅縮短了總體測(cè)量時(shí)間。

該方法為一種試探性的缺陷查找方法。為了檢驗(yàn)其可行性和有效性，測(cè)量了組內(nèi)其余電容器的情況，結(jié)果顯示，電容量偏差最大的電容器也是這3只。更換了缺陷電容器后，考慮到電容量參數(shù)的變化裕度，更換了組內(nèi)電容量偏差小于銘牌值-2.5%的電容器。

由此可知，更換后的電容器組的整組電容量已基本平衡。經(jīng)過(guò)缺陷處理的電容器組重新投運(yùn)后，保護(hù)室內(nèi)對(duì)應(yīng)的差電壓保護(hù)屏上顯示的放電線圈差電壓值如表1所示，差電壓最大值只有0.42?V，缺陷順利消除。

表1??放電線圈差電壓值

相別

差電壓值/V

相別

差電壓值/V

A相（第1排）

0.07

B相（第2排）

0.21

A相（第2排）

0.42

C相（第1排）

0.369

B相（第1排）

0.359

C相（第2排）

0.2

3??處理方法討論

在這起跳閘事故中，采用了電容器缺陷查找的方法節(jié)省了總體測(cè)量時(shí)間，提高了缺陷檢出效率。然而，由于沒(méi)有對(duì)組內(nèi)電容器逐只測(cè)量，所以，該方法無(wú)法確定組內(nèi)缺陷電容器的數(shù)量。另外，該方法在應(yīng)用中還存在一定的局限性——在整組電容器內(nèi)，如果單只電容量與銘牌值相比，既有正偏差超標(biāo)的缺陷電容器，又有負(fù)偏差超標(biāo)的缺陷電容器，且正負(fù)偏差相互平衡，那么，整組電容量變化不大，此方法必然失效;如果用于比較2個(gè)整組的電容量因組內(nèi)缺陷電容器而存在均正偏差或負(fù)偏差，即用于比較的整組電容量變化趨勢(shì)相同，則它們之間的差別不大，此方法也同樣失效。由此可知，在電容器組因故障跳閘時(shí)，應(yīng)以精確定位組內(nèi)缺陷電容器的數(shù)量和位置為首要任務(wù)。鑒于此，推薦一種較為可行的現(xiàn)場(chǎng)缺陷處理方法。

這種較為可行的現(xiàn)場(chǎng)缺陷處理方法的具體做法是：①采用單只測(cè)量方式，一次測(cè)得缺陷電容器組內(nèi)部所有單只電容器的電容量，以此精確定位故障電容器的數(shù)量和位置。②如果故障電容器數(shù)量很少，僅有一兩只，那么，可將故障電容器用銘牌電容量類(lèi)似的備件更換，這樣即可認(rèn)為缺陷處理結(jié)束。③如果待更換的故障電容器數(shù)量較多，那么，需要利用庫(kù)存的電容器備件，將整組電容器的電容量配置平衡，以此來(lái)確定更換方案。在電容量平衡前，應(yīng)先繪制電容器組內(nèi)單只電容器接線方式圖。④獲得整組電容量值?？梢灾苯訙y(cè)量各組的電容量值，也可以通過(guò)測(cè)得的單只電容量計(jì)算得到。由于測(cè)量整組電容量時(shí)，需要拆除放電線圈首末端套管的引線，拆除和恢復(fù)都會(huì)增加工作量，且有可能會(huì)損壞套管。因此，建議采用相應(yīng)的計(jì)算方法，即根據(jù)電容器組內(nèi)元件接線圖，利用之前的單只測(cè)量結(jié)果，按照電容量串并聯(lián)公式計(jì)算出整組電容量。⑤整組電容量的配平。當(dāng)配平整組電容量時(shí)，缺陷電容器位置的電容量應(yīng)用庫(kù)存?zhèn)浼膶?shí)測(cè)電容值來(lái)代替。配平的原則是各組電容量間的差別最小，最終的更換方案就以此原則來(lái)確定。最優(yōu)的方案可以通過(guò)編制專(zhuān)用程序，經(jīng)計(jì)算來(lái)確定，也可以利用Excel表格簡(jiǎn)單計(jì)算，但是，所得到的更換方案只是近似最優(yōu)，在對(duì)配平精度要求不高的情況下可以采用。⑥更換缺陷電容器，至此缺陷處理結(jié)束。

4??結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電容器組在變電站的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是，卻存在著頻繁跳閘的情況。要想有效解決這個(gè)問(wèn)題，就必須要得到相關(guān)部門(mén)的重視。我們應(yīng)該及時(shí)分析跳閘故障發(fā)生的原因，并制訂合理的檢修方案解決相關(guān)缺陷，以保障變電站電容器組的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕

Substation?Capacitor?Bank?Tripping?Cause?Analysis?and?Prevention

Chen?Huixiong

Abstract：?This?paper?analyzes?the?reasons?for?the?trip?substation?capacitor?bank?and?the?corresponding?solutions，?and?elaborated?on?the?situation?of?substation?capacitor?bank?equipment?provides?for?processing?the?scene?of?a?series?of?defect?solutions，?and?conducted?an?in-depth?discussion，?in?order?to?work-related?aspects?to?provide?the?necessary?information.

Key?words：?substation;?capacitors;?trips;?a?total?capacity?of?capacitors