關于整流變平衡繞組側電容器組頻繁跳閘的故障處理淺述

張亮 高創造

摘 要：我公司供電系統為110KV直降整流方式，4臺整流機組運行，采用整流變壓器第三繞組接入電容器組濾波補償方式，2004年投入運行以來，一直運行較為穩定，但在2010年11月后出現一組（1#電容器，文章均以電容器組稱）電容器組因“靈敏接地”保護頻繁跳閘故障，致使該電容器組所在機組運行不穩定，針對其存在的問題進行簡要分析與總結，供參考。

關鍵詞：整流機組；變平衡繞組；電容器組；跳閘

1 電容器組的主接線系統參數

每臺電容器組開關帶2組相對獨立的電容，每組電容器分別結成星型，采用放電線圈二次不平衡電壓保護，即"靈敏接地"保護。PT型號為：JDZX10-10 0.5級 10/■， 0.1■，0.1/3KV，使用 7SJ62綜合保護裝置。

2 電容器組異常運行狀況

2010年10月28日，電容器組因"靈敏接地"保護跳閘，我們對電容器進行檢查，在沒有發現明顯問題的情況下，試著將電容器組加入運行，可以加入運行，測量靈敏接地保護輸入L601～N601間電壓在2.7～3.0V，（此電壓為電容器組放電線圈PT二次線圈接入）接近保護定值3.2V，測量電容器組PT二次側電壓，數據為：A670、B670、C670與N670電壓分別為49.9、55.7、52.7V。

對于可能出現的諧振的問題，因與電壓互感器運行現象不相符，沒有直接深入檢查，如：（1）該電容器組運行一直較為正常，僅從10月底才發現現在的問題，也有可能以前有此現象不明顯，沒有發現。（2）本組電容器運行中沒有出現頻繁熔斷一次或二次熔斷器的現象。（3）運行中也沒有異常聲音或電壓擺動現象。

29日，1#電容器再次跳閘，仍為“靈敏接地”保護動作。

在隨后的1個月的時間里，我們對電容器及配電系統進行了較為全面檢查。

11月3日，將電容器組解除備用，對開關至電容器組PT柜間的高壓母線、PT柜及本體進行檢查和各部螺絲緊固，對PT二次線進行了全面檢查，除發現PT一次熔斷器底座螺絲稍有松動以外，沒有發現其他異常，試投仍不成功。

解除備用后，退出電容器，開關僅帶電容器組高壓母線，合上開關，測量電容器組PT二次側電壓為，數據為：A670、B670、C670與N670。

間電壓分別為；54～56、57～60、57～58V。線電壓AB：91KV、BC：91KV、CA：92KV。

11月4日，將電容器組開關解除備用后，我們把PT一次A、B相互感器調換位置后，僅帶電容器組母線，合上開關，測量數值與3日測量情況相同。在此期間，我們對PT一次互感器進行測量、實驗，測量一次、二次絕緣正常，A、B、C～N直流電阻為4.6～4.7KΩ。二次側A670、B670、C670與N670直流電阻分別為：0.3674Ω、0.3735Ω、0.3687Ω。

11月11日再次停運1#整流機組，對整流變平衡繞組至電容器組部進行徹底的衛生清掃。使用1000VMΩ表對整流變平衡繞組側測量絕緣電阻為700兆歐，同時測量直流電阻為 AB：17.97mΩ、BC：17.64mΩ、CA：17.98mΩ與安裝時測量記錄比較，結果吻合。單獨測量電容器PT柜后過電壓保護裝置絕緣為+∞，將1#整流變投入運行，在7檔空載運行時，測量整流變閥側輸出電壓是平衡的。

我們把另一臺電容器組PT換到1#上，試送后，測量結果與上述情況相同。

我們使用接地搖表對1#電容器組的接地系統的接地電阻進行測量，分2個接地點部位，第一是電容器配電系統接地引入干線；第二是PT柜電壓互感器一次中性點N直接接地點。測量結果一樣，均為0.3歐姆。（PT一二次接地共地），接地良好可靠。

通過以上的檢查，對1#電容器組的應檢查的內容已經基本進行完了，我們擔心變壓器會不會存在一般性檢查所發現不了的隱患，使平衡繞組輸出不平衡。

19日，將1#整流變停電解備做相應安措，在停電之前，我把1#電容器PT二次輸出從PT柜端子排拆開，即排除二次裝置的影響因素，測量PT輸出仍是不平衡的，結果與以前相同。停電后，從1#整流變三次繞組出線側母排對接口，將電容器組設備與整流變分開，先在分接口測量三次繞組直流電阻，排除接線線夾接觸不良問題，測量結果為：AB、30.03 mΩ BC、30.14 mΩ CA：30.16 mΩ。（這個結果較以上測量大，是因為增加了一部分母線）

然后，實驗人員對電容器組做直流泄漏試驗，（帶開關、PT及所有高壓母線）以排除電容器組設備可能存在的一般性檢查發現不了的缺陷，測量結果為A相7.5uA、B相5uA、C相5uA。進一步對該部分做交流耐壓至27KV正常。做1#整流變三次繞組直流泄露為4uA，測量前后絕緣電組合格。

11月23日，我們對1#電容器進行全面恢復后，停運1#機組，測量電容器組開關上側至三次繞組部位母線和開關下側所有母線絕緣均合格；在PT柜內，在PT一次繞組中性點另接線單獨可靠接地，重新裝上整流變三次繞組出口端母線，然后恢復1#整流機組。

同時，我們測量1#電容器組PT輸出，三相仍不平衡，結果與以前沒有大的差異。

16點50分，恢復1#機組運行，退出1#電容器。對機組運行情況檢查沒發現異常。

30日，從綜合倉庫領取8.7/10KV高壓電纜，直流耐壓正常后，結論：合格。

試驗電壓： 8.5 15 23.5 30（1分鐘、5分鐘） 試前 試后

A 4.7 8.6 15 23 21 ∞ ∞

B 4.5 8 13 20 19 ∞ ∞

C 5 8.5 13 20 20 ∞ ∞

先停運3#整流變做安措，拆開三次繞組至電容器斷口母線，接好高壓電纜的一頭后，恢復3#整流機組運行。

停運1#整流變做安措，將電纜的另一端接在1#整流變三次繞組出線端，合上1#整流變110KV側開關，變壓器空載運行，合上3#電容器123C開關，即1#整流變帶3#電容器PT，不帶電容器組，測量3#電容器PT二次輸出如下：A 52.9V B 53V C52.89V N601～L600間電壓為：0.9V，斷開123C開關。

12月2日，停運1#整流機組，拆開3#電容器側一端的電纜頭，（注意：3#整流變帶電運行）接到1#電容器121C開關靜觸頭上側約20mm的母排上，恢復1#整流機組空載帶1#電容器121C開關以下部分設備，測量結果同11月30日。

從以上所做的工作結果分析，1#電容器二次繞組不平衡電壓的出現與一次設備運行情況沒有關系；我們再將檢查目標轉向電容器電壓互感器鐵磁諧振問題上。

理論上，電壓互感器二次側開三角繞組接二次消諧裝置，在電壓互感器二次開口三角處接入二次消諧裝置，用于消耗電源供給諧振的能量，能夠抑制鐵磁諧振過電壓，其電阻值越小，越能抑制諧振的發生。若R=0，即將開口三角兩端短接，相當于電網中性點直接接地，諧振就不會發生。在此理論指導下，我們在電壓互感器二次開口三角處接入36V、40W燈泡。：A 52.9V B 53V C52.89V N601～L6000 0.36V，開口電壓遠小于保護動作電壓定值，1#整流變平衡繞組側電容器組頻繁跳閘的故障缺陷得到了有效解決，在該缺陷的檢查與處理過程中，我們走了不少彎路，時間過去較長一段時間，但借鑒意義仍存，供業內同行鑒賞。