變電站電容器組跳閘原因分析及措施

陳惠雄

摘??要：分析了變電站電容器組跳閘的原因和相應的解決措施，并詳細闡述了變電站電容器組設備的情況，為現場缺陷的處理提供了一系列的解決方法，并就此進行了深入的討論，以期為相關方面的工作提供必要的參考。

關鍵詞：變電站;電容器組;跳閘;電容器總容量

中圖分類號：TM53????????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.113

電容器組作為無功補償的基本元件，被廣泛應用于電力系統中。而在變電站電容器組的實際運行過程中，存在頻繁跳閘的情況，需要相關工作部門及時查明電容器組跳閘的原因，并采取相應的措施排除故障，以保障電容器組的正常運行。基于此，本文簡要分析了變電站電容器組跳閘的原因和解決故障所采取的措施，以期為保障變電站電容器組的正常工作提供一定的幫助。

1??設備描述

某變電站34?kV設備區320電容器組間隔的電容器組圍欄內含有6排共192只單只電容器，每排各32只，電容器組共3相，每相兩排并聯。此電容器組總容量為64?128?kVar，額定電壓為35?kV。電容器元件型號為BAM12/2-334-1?W，單只電容量為334?kVar，額定電壓為12/2?kV，內部采用14并4串接線方式，元件串接內熔絲。以A相為例，其第1排、第2排的電容器安裝位置編號分別為A1～A32、A33～A64，其余兩相類同。每排含有2個放電線圈，放電線圈抽頭由3個套管引出。3個套管分別為A1，A，A2套管，即A1與A間和A2與A間分別為2個放電線圈的一次繞組，放電線圈的變比為120/1.該電容器組內部A相接線方式如圖1所示。

圖1??A相電容器分支接線方式圖

對于該電容器組與外部的連接，一次進線由#1母線經321-1隔離開關、321斷路器與電容器組內每排放電線圈中的A2套管引出線相連，而每排中的A1套管引出線與中性點相連。A相外部接線單線圖如圖2所示。

圖2??A相與外部的接線方式圖

該電容器組配置TBB35-64128/334BCW型差電壓保護裝置，差電壓保護的整定值換算到放電線圈二次側為1.6?V。在該保護邏輯中，差電壓值比較共有6次，即對于每相每排32只電容器，比較位于放電線圈A2A和AA1間的2個整組電容在運行中的差電壓值。

2??現場缺陷處理

某日，該電容器組因不明原因造成差電壓保護動作而退運。當斷路器動作時，后臺監測到三相差電壓最大值為3.1?V，超過了保護定值。

電容器組故障跳閘后，檢修人員突破了“搶修電容器組時，

需測量其內部所有單只電容器電容量”的常規思路，而采取了整組測試的方法，即根據測量組內每排電容器中與2組放電線圈相關聯的2個整組電容量（總共測量12個整組電容量）來判斷缺陷電容器的位置。

在測量前，需對組內電容器放電（在放電過程中，A相第2排有明顯的放電聲響），拆除放電線圈首末端套管引線。

由此可知，與A相第2排2個放電線圈對應的整組電容量A33～A48與A49～A64間差別較大，為1?μF，因此，懷疑缺陷電容器位于該排內。逐只測量第2排電容器發現，電容量超過試驗規程注意值（并聯電容器的實際測量值與銘牌值間的差別在-3%～5%）的有3只。經過分析認為，這3只缺陷電容器是造成差壓保護動作的主要原因。整個測試過程共耗時45?min，測量所耗時間僅為全部測量所用時間的1/6～1/5，大幅縮短了總體測量時間。

該方法為一種試探性的缺陷查找方法。為了檢驗其可行性和有效性，測量了組內其余電容器的情況，結果顯示，電容量偏差最大的電容器也是這3只。更換了缺陷電容器后，考慮到電容量參數的變化裕度，更換了組內電容量偏差小于銘牌值-2.5%的電容器。

由此可知，更換后的電容器組的整組電容量已基本平衡。經過缺陷處理的電容器組重新投運后，保護室內對應的差電壓保護屏上顯示的放電線圈差電壓值如表1所示，差電壓最大值只有0.42?V，缺陷順利消除。

表1??放電線圈差電壓值

相別

差電壓值/V

相別

差電壓值/V

A相（第1排）

0.07

B相（第2排）

0.21

A相（第2排）

0.42

C相（第1排）

0.369

B相（第1排）

0.359

C相（第2排）

0.2

3??處理方法討論

在這起跳閘事故中，采用了電容器缺陷查找的方法節省了總體測量時間，提高了缺陷檢出效率。然而，由于沒有對組內電容器逐只測量，所以，該方法無法確定組內缺陷電容器的數量。另外，該方法在應用中還存在一定的局限性——在整組電容器內，如果單只電容量與銘牌值相比，既有正偏差超標的缺陷電容器，又有負偏差超標的缺陷電容器，且正負偏差相互平衡，那么，整組電容量變化不大，此方法必然失效;如果用于比較2個整組的電容量因組內缺陷電容器而存在均正偏差或負偏差，即用于比較的整組電容量變化趨勢相同，則它們之間的差別不大，此方法也同樣失效。由此可知，在電容器組因故障跳閘時，應以精確定位組內缺陷電容器的數量和位置為首要任務。鑒于此，推薦一種較為可行的現場缺陷處理方法。

這種較為可行的現場缺陷處理方法的具體做法是：①采用單只測量方式，一次測得缺陷電容器組內部所有單只電容器的電容量，以此精確定位故障電容器的數量和位置。②如果故障電容器數量很少，僅有一兩只，那么，可將故障電容器用銘牌電容量類似的備件更換，這樣即可認為缺陷處理結束。③如果待更換的故障電容器數量較多，那么，需要利用庫存的電容器備件，將整組電容器的電容量配置平衡，以此來確定更換方案。在電容量平衡前，應先繪制電容器組內單只電容器接線方式圖。④獲得整組電容量值。可以直接測量各組的電容量值，也可以通過測得的單只電容量計算得到。由于測量整組電容量時，需要拆除放電線圈首末端套管的引線，拆除和恢復都會增加工作量，且有可能會損壞套管。因此，建議采用相應的計算方法，即根據電容器組內元件接線圖，利用之前的單只測量結果，按照電容量串并聯公式計算出整組電容量。⑤整組電容量的配平。當配平整組電容量時，缺陷電容器位置的電容量應用庫存備件的實測電容值來代替。配平的原則是各組電容量間的差別最小，最終的更換方案就以此原則來確定。最優的方案可以通過編制專用程序，經計算來確定，也可以利用Excel表格簡單計算，但是，所得到的更換方案只是近似最優，在對配平精度要求不高的情況下可以采用。⑥更換缺陷電容器，至此缺陷處理結束。

4??結束語

綜上所述，電容器組在變電站的應用越來越廣泛，但是，卻存在著頻繁跳閘的情況。要想有效解決這個問題，就必須要得到相關部門的重視。我們應該及時分析跳閘故障發生的原因，并制訂合理的檢修方案解決相關缺陷，以保障變電站電容器組的正常運行。

參考文獻

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[2]閆建欣，郅嘯，吳童生，等.750?kV變電站66?kV電容器組跳閘故障分析及處理[J].青海電力，2013（01）.

〔編輯：白潔〕

Substation?Capacitor?Bank?Tripping?Cause?Analysis?and?Prevention

Chen?Huixiong

Abstract：?This?paper?analyzes?the?reasons?for?the?trip?substation?capacitor?bank?and?the?corresponding?solutions，?and?elaborated?on?the?situation?of?substation?capacitor?bank?equipment?provides?for?processing?the?scene?of?a?series?of?defect?solutions，?and?conducted?an?in-depth?discussion，?in?order?to?work-related?aspects?to?provide?the?necessary?information.

Key?words：?substation;?capacitors;?trips;?a?total?capacity?of?capacitors