變電所并聯(lián)電容器的運行和保護方式

【摘 要】本文對電容器的運行、試驗和電容器的保護方式做簡要的介紹。

【關(guān)鍵詞】電容器；運行；維護

0 引言

裝設(shè)在變電所的并聯(lián)電容器組用于進行無功補償，對改善用戶電壓質(zhì)量，提高供電系統(tǒng)經(jīng)濟運行水平起到了重要的作用。

1 《6kV—66kV并聯(lián)電容器運行規(guī)范》設(shè)備運行維護項目、手段及要求

電力電容器運行溫度最高不允許超過40℃，外殼溫度不允許超過50℃，有必要在單只電容器外殼上貼試溫紙或采用紅外線測溫進行檢查，運行人員每周進行一次測溫，以便于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，保證設(shè)備安全、可靠運行。

安裝于室內(nèi)電容器必須有良好的通風(fēng)，進入電容器室應(yīng)先開啟通風(fēng)裝置，在一些變電所電容器室空間較小，環(huán)境溫度高，應(yīng)改善通風(fēng)條件。電容器的投入要考慮變壓器的經(jīng)濟運行，努力提高功率因數(shù)。首先投入或切除電容器，再調(diào)整分接開關(guān)，減少分接開關(guān)動作次數(shù)。在每天早晨負荷開始上升時，當(dāng)變壓器無功表計指示的無功數(shù)值接近或大于該段母線上的電容器的補償容量時，就應(yīng)該投入電容器運行。當(dāng)晚峰負荷逐漸減少，電壓開始升高時或變壓器無功表計出現(xiàn)倒送時將電容器停止運行。變電所的母線超出允許偏差范圍時先投切電容器，后調(diào)整變壓器的分接開關(guān)。要以減少分接開關(guān)動作次數(shù)為原則。變電站在大負荷時，要投入補償設(shè)備，保證功率因數(shù)有較高水平，在小負荷時，要切除全部補償設(shè)備，在變壓器無功不向系統(tǒng)倒送的前提下要保證電容器運行時間。

1.1 正常運行時，運行人員應(yīng)進行的不停電維護項目

1.1.1 電容器外觀、絕緣子、臺架及外熔斷器檢查；

1.1.2 電容器不平衡電流的計算及測量；

1.1.3 每季定期檢查電容器組設(shè)備所有的接觸點和連接點一次；

1.2 檢查處理電容器故障時的注意事項

1.2.1 電容器組斷路器跳閘后，不允許強送電。過流保護動作跳閘應(yīng)查明原因，否則不允許再投入運行；

1.2.2 在檢查處理電容器故障前，應(yīng)先拉開斷路器及隔離開關(guān)，然后驗電裝設(shè)接地線；

1.2.3 由于故障電容器可能發(fā)生引線接觸不良，內(nèi)部斷線或熔絲熔斷，因此有一部分電荷有可能未放出來，所以在接觸電容器前，應(yīng)戴絕緣手套，用短路線將故障電容器的二極短接，方可動手拆卸。

1.3 廠家說明書關(guān)于運行的規(guī)定

1.3.1 新裝設(shè)的或停止使用時間較長的并聯(lián)電容器裝置，在使用前必須進行耐壓試驗，試驗前后應(yīng)檢查電容器；如電容量有明顯變化，則不能投入使用，待查明原因后方可投入。

1.3.2 裝置投入時，應(yīng)每天巡視械檢查，如發(fā)現(xiàn)電容器箱殼明顯 膨脹、外熔絲熔斷或其他異常現(xiàn)象，應(yīng)停止使用，待查明原因 處理后方可投入。

2 檢查電容值的變化偏差及時發(fā)現(xiàn)電容器內(nèi)部故障

為保證電容器隨時處于完好狀態(tài)，要按期進行巡視檢查，定期維護。及時更換、修復(fù)損壞的電容器，電容器繼電保護裝置有問題要及時處理。對電容器開關(guān)要重點巡視，檢查油位，油色，保證開關(guān)切斷容量和機械機構(gòu)部分工作正常，按動作次數(shù)臨檢。按預(yù)試規(guī)程開展試驗，檢查電容值的變化偏差對發(fā)現(xiàn)電容器內(nèi)部故障是很重要的。鑒于電容器組運行中三相平衡和每相串、并聯(lián)段電容值應(yīng)盡量平衡的要求，在安裝、檢修中要根據(jù)每只電容實際數(shù)值搭配滿足對電容偏差的要求。

對用外熔斷器保護的電容器，一旦發(fā)現(xiàn)電容量增大超過一個串段擊穿所引起的電容量增大，應(yīng)立即退出運行，避免電容器帶故障 運行而發(fā)展成擴大性故障。我省《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定電容值在投入運行后一年內(nèi)進行試驗；10kV及以下1—5年進行試驗，35kV及以上1—3年進行試驗，高壓并聯(lián)電容器，電容值偏差不超出額定值的-3%—+5%范圍，與耐壓前的比值不大于+2%—-2%。采用電橋法或電流電壓法測量。

3 電容器的保護方式

保護和控制方式根據(jù)現(xiàn)場的條件進行選擇，應(yīng)符合GB50227-1995的要求。整組電容器裝置是經(jīng)多支電容器單元串并聯(lián)組成，每只電容器單元內(nèi)部也是經(jīng)繞制的小電容串并聯(lián)組成，在運行中承受電壓，經(jīng)常由于某個小電容擊穿而造成該電容器單元迅速損壞，電容器單元損壞又造成該電容器不能繼續(xù)運行，及時發(fā)現(xiàn)或由保護跳閘脫離運行，就避免了對電容器組更大的損壞。電容器的內(nèi)部故障保護包括繼電保護裝置和電容器的熔絲保護，兩者均為主保護，內(nèi)部熔絲和外部熔斷器為電容器內(nèi)部故障的第一道保護 繼電保護為第二道保護。

3.1 熔絲保護

集合式電容器內(nèi)部的每個電容器單元內(nèi)裝有內(nèi)熔絲，內(nèi)熔絲電容器其內(nèi)部每個元件均串有一根熔絲，當(dāng)某個元件擊穿時，與其并聯(lián)的完好元件即對其放電，使熔絲在毫秒級的時間內(nèi)迅速熔斷，將故障元件切除，從而使電容器能繼續(xù)運行。

構(gòu)架式電容器單元內(nèi)部無內(nèi)熔絲，而是采用每個電容器單元配置一只噴逐式外熔斷器的方式。外熔斷器的熔絲額定電流選擇，不應(yīng)小于電容器額定電流的1.43倍并不宜大于額定電流的1.55倍，一般為電容器額定電流的1.5倍為宜。

3.1.1 應(yīng)加強外熔斷器的巡視，巡視要點為：

1）安裝角度應(yīng)符合廠家的要求；

2）彈簧是否發(fā)生銹蝕；

3）指示牌是否在規(guī)定的位置。

及時更換已銹蝕、松弛的外熔斷器，避免因外熔斷器開斷性能變差而復(fù)燃導(dǎo)致擴大事故。熔絲應(yīng)具有穩(wěn)定 可靠的時間一電流特性曲線，并應(yīng)由制造廠隨產(chǎn)品同時提供給用戶。熔斷后的熔絲間隙必須能承受它所隔離的元件上可能出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)電壓和正常的短時過渡過電壓。在整個壽命期間，熔絲應(yīng)能連續(xù)承受等于或稍大于電容器電流最大允許值除以并聯(lián)熔絲通路數(shù)的電流；開關(guān)操作引起的涌流以及內(nèi)部其它元件損壞和外部短路時的放電電流。

3.1.2 較常用繼電保護裝置

1）單星型接線的電容器組，可采用開口三角電壓保護（不平衡電壓由放電電壓互感器二次接成開口三角，反映每相電容器存在的電壓差別，靈敏度高，安裝簡單，是國內(nèi)中小容量電容器組常用的一種保護方式。我局10kv電容器均采用單星型接線，均采用該保護，電壓值為30v，0.5秒，我局太古變10kv電容器保護動作，試驗發(fā)現(xiàn)一相電容器中出現(xiàn)單只擊穿。

2）高壓并聯(lián)電容器裝置可裝設(shè)帶有短延時的速斷保護和過流保護，保護動作于跳閘。

速斷保護的動作電流值，在最小運行方式下，電容器組端部引線發(fā)生兩相短路時，保護的靈敏系數(shù)應(yīng)符合要求；動作時限應(yīng)大于電容器合閘涌流時間。

過流保護的動作電流值應(yīng)按大于電容器組允許的長期最大過電流整定。

3）高壓并聯(lián)電容器裝置應(yīng)裝設(shè)母線過電壓保護，帶時限動作于信號或跳閘，電壓值為115v， 0.5秒（應(yīng)：表示嚴格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的）。

4 結(jié)論

繼電保護裝置的整定計算定值應(yīng)要求廠家提供保護計算方法和保護 整定值；對保護定值必須進行核算，避免電容器組保護定值錯誤而引發(fā)事故。電容器組保護動作后，應(yīng)對電容器組進行檢測，確認無故障后方可再投運。未經(jīng)檢測核實確無故障，不再投運，避免帶傷電容器再投運而引起爆炸起火。

【參考文獻】

[1]趙亮.電力電容器的異常運行分析及處理[J].現(xiàn)代化變電所運行全書，1999，ISBN 7：304-305.

[責(zé)任編輯：曹明明]