一起35kV電容器組跳閘原因分析

王元友

摘要：電容器組作為電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)的主要設(shè)備，它的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行是十分必要的。本文介紹了電容器差壓保護(hù)原理，結(jié)合某330kV變電站#4號(hào)電容器故障跳閘情況，分析跳閘原因，并對(duì)電容器保護(hù)可能誤動(dòng)的各個(gè)因素進(jìn)行分析，為以后的電容故障分析提高思路。

關(guān)鍵詞：電容器;跳閘;原因

中圖分類號(hào)：TM734? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

電容器作為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的無功源，電容器采用就地布置以補(bǔ)償降壓變壓器的無功損耗并能隨負(fù)荷（或電壓）變化進(jìn)行調(diào)整，避免了經(jīng)長(zhǎng)線路或多級(jí)變壓器傳送無功功率，減少了由于無功功率的傳送而引起的電網(wǎng)有功損耗，以達(dá)到降損節(jié)能的效果。但隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，電容器組也隨之增多，相應(yīng)的故障異常現(xiàn)象也不斷出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。本文根據(jù)電容器差壓保護(hù)原理，詳細(xì)分析了該電容器組故障跳閘原因，并對(duì)電容器裝置提出了相關(guān)的整改建議。

2 故障情況

2.1 差壓保護(hù)原理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接線及二次保護(hù)接線情況可以得出電容器組保護(hù)為單星型相電壓差動(dòng)保護(hù)。電容器差壓保護(hù)是通過檢測(cè)電容器每一相（A、B、C三相）放電線圈二次側(cè)兩個(gè)首端相連后，兩個(gè)末端進(jìn)入保護(hù)裝置的電壓差。因A、B、C三相接線方式一致，故畫出A相接線原理圖，單星型電容器組相電壓差動(dòng)保護(hù)原理接線。

2.2 故障經(jīng)過

2018年11月24日07時(shí)46分26秒249毫秒，某330kV變電站35kV#4電容器組發(fā)生跳閘，后臺(tái)監(jiān)控信息為#4電容器WDR-823A/P型保護(hù)裝置B相差壓保護(hù)動(dòng)作，跳開#3524斷路器?，F(xiàn)場(chǎng)檢查一次設(shè)備無燒損、噴油、發(fā)熱等異?，F(xiàn)象，查閱保護(hù)裝置動(dòng)作記錄為：B相差壓保護(hù)動(dòng)作，=2.2V（保護(hù)定值為1.67V），初步判定為保護(hù)正確動(dòng)作。

2.3 故障檢查過程

因初步檢查無法確定跳閘原因，工區(qū)出動(dòng)保護(hù)、一次、試驗(yàn)三個(gè)專業(yè)相互配合查找電容器跳閘原因。試驗(yàn)專業(yè)做了：電容器組橋臂平衡測(cè)試、放電線圈直阻測(cè)試及CT的絕緣、介損和電容量等測(cè)試工作，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均合格;一次專業(yè)對(duì)電容器組及放電線圈有無滲油、電容器組有無鼓脹、引線有無斷股送股、連接螺栓有無松動(dòng)等進(jìn)行了詳細(xì)檢查，檢查結(jié)果也無異?，F(xiàn)象，可以確定一次設(shè)備正常。

保護(hù)專業(yè)首先對(duì)許繼的WDR-823A/P型保護(hù)裝置進(jìn)行了功能測(cè)試，保護(hù)采樣正常、動(dòng)作正確;其次將放電線圈二次線甩開，在二次側(cè)給保護(hù)裝置加量，保護(hù)裝置采樣正確、動(dòng)作正確;最后將放電線圈二次側(cè)二次線恢復(fù)后，解開放電線圈一次接線，在放電線圈一次側(cè)加量，保護(hù)裝置采樣正確、動(dòng)作正確。初步判定保護(hù)裝置二次接線正確、保護(hù)裝置動(dòng)作正確，裝置正常。

2.3 故障分析

通過許繼廠家配合，通過專用工具打開故障跳閘時(shí)的波形圖，如圖2所示。在排除一、二次設(shè)備異常的情況下，如圖2可以發(fā)現(xiàn)B相差壓會(huì)有周期性比較明顯的波動(dòng)，在差壓保護(hù)動(dòng)作的前后幾個(gè)周波B相電壓無明顯的突變，在跳閘后的兩個(gè)周波內(nèi)B相差電壓仍然有波動(dòng)只是幅值稍有減小，可以判定為二次線纜因電纜質(zhì)量或屏蔽層等問題，產(chǎn)生了感應(yīng)電壓，加之差壓保護(hù)定值較?。?.67V），則會(huì)引起保護(hù)裝置誤動(dòng)。

差壓保護(hù)定值計(jì)算：

經(jīng)計(jì)算得出#4號(hào)電容器組=1.67V，定值無誤，但現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，受外界環(huán)境干擾（如感應(yīng)電壓、諧波等因素影響加大）。

3 差壓保護(hù)誤動(dòng)原因總結(jié)

引起電容器組差壓保護(hù)動(dòng)作的主要有以下幾點(diǎn)：

（1）放電線圈至保護(hù)裝置二次電纜屏蔽措施不好、線纜質(zhì)量不高、鋪設(shè)是與高壓電力電纜靠的太近，易引起感應(yīng)電壓，造成差壓保護(hù)誤動(dòng);

（2）差壓保護(hù)定值選擇不合理，整定的定值未充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，有時(shí)無法躲過正常運(yùn)行電力系統(tǒng)波動(dòng)或其他因素引起電壓波動(dòng);

（3）保護(hù)跳閘出口整定時(shí)間太小，有時(shí)可能無法躲不過電容器組投入時(shí)產(chǎn)生的不平衡電壓時(shí)間;

（4）系統(tǒng)中若接入較多的非線性負(fù)載，可能會(huì)造成電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，引起電網(wǎng)的諧波“污染”，為了很好的抑制電網(wǎng)諧波的污染，建議串聯(lián)電抗率為12%的電抗器。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)電容器組差壓保護(hù)的保護(hù)原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，結(jié)合某330kV變電站#4電容器故障跳閘進(jìn)行原因分析，通過各個(gè)專業(yè)的相互配合，對(duì)各個(gè)可能故障原因通過專業(yè)技術(shù)手段進(jìn)行逐一分析、一一排查、逐個(gè)排除，最近確定為放電線圈至保護(hù)裝置二次線纜質(zhì)量不高、差壓保護(hù)定值未充分考慮現(xiàn)場(chǎng)狀況，造成的裝置誤動(dòng)。并對(duì)差壓保護(hù)可能可能誤動(dòng)的原因進(jìn)行總結(jié)，為以后的電容器差壓保護(hù)動(dòng)作分析提供借鑒。

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