魏延彬 王寧 韓濤
摘要:近些年來,由于我國電網規模逐漸擴大,導致許多供電公司其變電站的10kV電容器頻頻發生故障。從開關選擇、保護整定以及運行環境等方面著手,對電容器出現故障的原因進行綜合分析,同時針對系統穩定、保護配置與設備選型及運行環境等方面提出相關解決措施。以保障系統設備安全運行,減少或避免故障發生。
關鍵詞:電容器 故障 原因分析 措施
一、故障描述:因某35k變電站10kV線路接地,10kV電容器保護裝置零序過壓動作,開關跳閘。待調度拉路成功后,遙合10kV電容器開關,電容器保護裝置零序過壓保護再次動作,遙合不成。
二、原因初步分析:
1、因之前其他站也出現過類似故障,首先懷疑電容器組有個別單只電容器擊穿或保險燒斷;
2、一次電纜、CT、刀閘、接觸器等部位存在對地絕緣不良;
3、二次電纜絕緣不良或保護裝置故障,造成保護誤動。
三、處理過程:
到達現場辦理開工手續后,各個班組進行了以下工作:
1、變電檢修二班:
(1)、檢查電容器組保險,未發現保險熔斷;
(2)、檢查電容器、電抗器、放電PT、接觸器及兩端電纜頭、CT、小車開關靜觸頭,未發現異常現象;
(3)、檢查接觸器、CT、一次電纜等可能發生一次回路開路的部分,發現一次回路完好;
(4)、配合電氣試驗班進行高壓試驗。
2、電氣試驗班:
(1)、對單只電容器進行容量檢測,未發現異常;
(2)、對3組電容器A、B、C三相容量分別進行整組容量測量,未發現異常;
(3)、對電抗器及放電PT進行直阻測量,未發現異常;
(4)、對與電容器有關的整個一次回路分段進行全部耐壓試驗,絕緣良好。
3、二次檢修班:
(1)、核對保護裝置定值,對保護裝置進行校驗帶開關,未發現異常;
(2)、對零序電二次回路進行檢查,未發現異常;
(3)、用保護校驗儀在放電PT一次側加120V電壓,從電容器保護裝置上讀取零序電壓值,發現放電PT變比及二次接線的極性均正確。
在以上工作進行過程中,工作人員發現現場電容器組N線接線方式(圖一)與廠家提供圖紙的接線方式(圖二)不一致:
圖一、現場接線方式示意圖
圖二、廠家提供接線圖
通過比較不難發現,現場放電PT TV1與TV2的N線短接后未與電容器組C1、C2、C3及放電PT TV3的N線短接。這樣就導致放電PT所測電壓并不是電容器組的實際電壓,且不能起到給電容器組“放電”的作用。
鑒于之前保護裝置能正常運行,現場工作人員分析原因有兩條:一、新安裝的放電PT一次阻抗值相差無幾,三相放電PT能均衡分壓,不平衡電壓未出現。而隨著運行時間的增加,放電PT的參數勢必會發生變化,加之線路接地造成的高壓沖擊,使得三相放電PT的阻抗不再均衡,零序電壓隨之產生;二、放電PT TV1與TV2之前便已產生零序電壓,而兩組零序電壓方向相反,矢量和很小,使得以零序電壓矢量和為判據的保護裝置不會動作,但由于各種原因使得放電PT TV1與TV2產生的零序電壓夾角不再是180°,這時保護裝置就能采到零序電壓,導致零序過壓保護動作。
通過以上分析,與設計院、廠家溝通,并征得車間、公司同意后,現場工作人員將現場接線方式改為如圖二所示。工作結束,由工作負責人交待完畢,運行人員一次送電成功。經查看保護裝置顯示零序電壓值3Uo=0.21V,正常。故障排除,問題解決。