高壓并聯(lián)電容器補(bǔ)償成套裝置的二次保護(hù)

姚成+華佳佳

摘 要：當(dāng)前時(shí)期我國(guó)采用作為普遍的補(bǔ)償裝置便是并聯(lián)電容器組，但是隨著近年來(lái)發(fā)生多起電容器室失火與電容器爆炸故障，導(dǎo)致這類(lèi)事故發(fā)生最為重要的原因便是未進(jìn)行二次保護(hù)。對(duì)此本文對(duì)電容器保護(hù)和高壓并聯(lián)電容器補(bǔ)償成套裝置的二次保護(hù)作出相應(yīng)的分析。

關(guān)鍵詞：高壓并聯(lián)電容器；無(wú)功補(bǔ)償；補(bǔ)償裝置；熔斷器；繼電保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM531 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）04-0134-01

對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)而言，發(fā)生故障較多的設(shè)備便是電容器組，只有對(duì)電容器組實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)才能保證供電可靠性。要想使供電質(zhì)量得到顯著的提高，同時(shí)有效的降低無(wú)功損耗情況，目前普遍的補(bǔ)償方式便是進(jìn)行無(wú)功率補(bǔ)償。

1 電容器保護(hù)

1.1 外部熔絲保護(hù)

要想避免電容器出現(xiàn)內(nèi)部絕緣損壞造成極間短路情況，應(yīng)該為所有電容器分別裝置專(zhuān)用熔斷器，主要采用的是噴逐式和限流式兩種熔斷器，但是因?yàn)橄蘖魇饺蹟嗥骶哂兄叩某杀?，所以通常情況下應(yīng)該采用噴逐式作為主要的專(zhuān)用熔斷器[1]。熔斷器具有的額定電壓要保證超過(guò)被保護(hù)電容器應(yīng)用的額定電壓，熔斷器的額定電流可以根據(jù)俠下式進(jìn)行計(jì)算，即，其中I使熔斷器熔絲具有的額定電流，QC是電容器具有的額定電容，Ue是電容器應(yīng)有的額定電壓。

1.2 繼電保護(hù)

目前我國(guó)電電容器裝置中主要采用的便是不接地星型作為基本接線方式，根據(jù)接地方式的不同可將繼電保護(hù)劃分成為零序電壓保護(hù)、零序電流保護(hù)、電壓差動(dòng)保護(hù)以及橋式差電流保護(hù)等方式。本文以零序繼電保護(hù)方面的整定計(jì)算為例探討，

上述三式中的Udz是動(dòng)作電壓，單位為V；Uch是差電壓，單位為V；ny是電壓互感器的變比；Klm是靈敏系數(shù)，取值范圍在1.25～1.5；Uex是電容器組具有的額定電壓，單位為V；K是由于故障所關(guān)閉的電容器數(shù)量；β是電容器出現(xiàn)擊穿元件的概率；N是每相電容器具有的串聯(lián)段數(shù)；M是每相各串聯(lián)段具有的并聯(lián)臺(tái)數(shù)。因?yàn)槿嚯娙萜鞔嬖诓黄胶馀c電網(wǎng)電壓存在不對(duì)稱(chēng)情況，正常運(yùn)行過(guò)程中將會(huì)具有不平衡零序電壓U0bp，因此要對(duì)其作出校驗(yàn)，即Udz≥KkU0bp，其中Kk是可靠系數(shù)，取值范圍為1.3～1.5。

2 高壓并聯(lián)電容器補(bǔ)償成套裝置的二次保護(hù)

2.1 過(guò)電壓保護(hù)

電容器組正常運(yùn)行時(shí)將會(huì)對(duì)其中的電壓作出限制，通常情況下，通過(guò)電容器組的電壓不可以大于1.2倍的電容器額定電壓，一旦電容器組長(zhǎng)時(shí)間處于高壓狀態(tài)下極易導(dǎo)致出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。當(dāng)前時(shí)期，我國(guó)電容器組中均安裝了母線過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備，便是為了能夠避免出現(xiàn)由于母線電壓激增造成電容器組出現(xiàn)擊穿故障。電容器組通過(guò)安裝保護(hù)裝置，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。

過(guò)電壓保護(hù)可以根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算，

其中，Udz是保護(hù)裝置具有的動(dòng)作電壓，單位為V；K電容器組通過(guò)電壓和額定電壓具有的比值；Uem是電容器自身的額定電壓，單位為V；A是電容器組各項(xiàng)感抗和容抗的比，一般按照系統(tǒng)參照表使各個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)整定。

2.2 失壓保護(hù)

一旦系統(tǒng)出現(xiàn)線路故障，造成電容器組沒(méi)有帶能供應(yīng)，在修復(fù)故障之后便會(huì)使電容器組中的母線帶電，這時(shí)電容器中的端子便會(huì)具有一定的參與電壓，而且該電壓將會(huì)大于0.2倍的電容器額定電壓，在這一情況下，電容器組中將會(huì)通過(guò)超過(guò)其所允許額定電壓的1.2倍，極易導(dǎo)致電容器發(fā)擊穿故障[2]。因此，要在其中安裝有相應(yīng)的失壓保護(hù)設(shè)備。電容器組通過(guò)安裝保護(hù)裝置，帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。

母線失壓保護(hù)可以按照下式進(jìn)行計(jì)算：

其中，K是系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)具有的最低電壓系數(shù)，一般取值為0.～0.5；n是電容器裝置具有的電壓互感變化比；Uhm是電容器組中的母線電壓，單位為V。

3 結(jié)語(yǔ)

采用二次保護(hù)后的設(shè)備能夠更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行，極少出現(xiàn)電容器保障與失火狀況，但是其中一種有著部分待解決的問(wèn)題，希望今后相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)其深入的研究與開(kāi)發(fā)，使二次保護(hù)能夠很好的保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行，為人們提供更為高效與穩(wěn)定的帶能。

參考文獻(xiàn)

[1]房金蘭.我國(guó)電力電容器及無(wú)功補(bǔ)償裝置制造技術(shù)的發(fā)展[J].電力電容器，2006，05（05）：1-6.

[2]瞿緒龍，王恒，陳穎.簡(jiǎn)析集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的技術(shù)特點(diǎn)[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2015，02（02）：15-18.