變電所并聯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。

【關鍵詞】電容器；運行；維護

0 引言

裝設在變電所的并聯電容器組用于進行無功補償，對改善用戶電壓質量，提高供電系統經濟運行水平起到了重要的作用。

1 《6kV—66kV并聯電容器運行規范》設備運行維護項目、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，以便于及時發現設備存在的隱患，保證設備安全、可靠運行。

安裝于室內電容器必須有良好的通風，進入電容器室應先開啟通風裝置，在一些變電所電容器室空間較小，環境溫度高，應改善通風條件。電容器的投入要考慮變壓器的經濟運行，努力提高功率因數。首先投入或切除電容器，再調整分接開關，減少分接開關動作次數。在每天早晨負荷開始上升時，當變壓器無功表計指示的無功數值接近或大于該段母線上的電容器的補償容量時，就應該投入電容器運行。當晚峰負荷逐漸減少，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，后調整變壓器的分接開關。要以減少分接開關動作次數為原則。變電站在大負荷時，要投入補償設備，保證功率因數有較高水平，在小負荷時，要切除全部補償設備，在變壓器無功不向系統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，應先拉開斷路器及隔離開關，然后驗電裝設接地線；

1.2.3 由于故障電容器可能發生引線接觸不良，內部斷線或熔絲熔斷，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 廠家說明書關于運行的規定

1.3.1 新裝設的或停止使用時間較長的并聯電容器裝置，在使用前必須進行耐壓試驗，試驗前后應檢查電容器；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，應每天巡視械檢查，如發現電容器箱殼明顯 膨脹、外熔絲熔斷或其他異常現象，應停止使用，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現電容器內部故障

為保證電容器隨時處于完好狀態，要按期進行巡視檢查，定期維護。及時更換、修復損壞的電容器，電容器繼電保護裝置有問題要及時處理。對電容器開關要重點巡視，檢查油位，油色，保證開關切斷容量和機械機構部分工作正常，按動作次數臨檢。按預試規程開展試驗，檢查電容值的變化偏差對發現電容器內部故障是很重要的。鑒于電容器組運行中三相平衡和每相串、并聯段電容值應盡量平衡的要求，在安裝、檢修中要根據每只電容實際數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，一旦發現電容量增大超過一個串段擊穿所引起的電容量增大，應立即退出運行，避免電容器帶故障 運行而發展成擴大性故障。我省《電力設備交接和預防性試驗規程》規定電容值在投入運行后一年內進行試驗；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現場的條件進行選擇，應符合GB50227-1995的要求。整組電容器裝置是經多支電容器單元串并聯組成，每只電容器單元內部也是經繞制的小電容串并聯組成，在運行中承受電壓，經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運行，及時發現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，內部熔絲和外部熔斷器為電容器內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

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

構架式電容器單元內部無內熔絲，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 應加強外熔斷器的巡視，巡視要點為：

1）安裝角度應符合廠家的要求；

2）彈簧是否發生銹蝕；

3）指示牌是否在規定的位置。

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燃導致擴大事故。熔絲應具有穩定 可靠的時間一電流特性曲線，并應由制造廠隨產品同時提供給用戶。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的穩態電壓和正常的短時過渡過電壓。在整個壽命期間，熔絲應能連續承受等于或稍大于電容器電流最大允許值除以并聯熔絲通路數的電流；開關操作引起的涌流以及內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，試驗發現一相電容器中出現單只擊穿。

2）高壓并聯電容器裝置可裝設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生兩相短路時，保護的靈敏系數應符合要求；動作時限應大于電容器合閘涌流時間。

過流保護的動作電流值應按大于電容器組允許的長期最大過電流整定。

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

4 結論

繼電保護裝置的整定計算定值應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事故。電容器組保護動作后，應對電容器組進行檢測，確認無故障后方可再投運。未經檢測核實確無故障，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].現代化變電所運行全書，1999，ISBN 7：304-305.

[責任編輯：曹明明]