一起35kV電容器組跳閘原因分析

王元友

摘要：電容器組作為電力系統電壓質量調節的主要設備，它的安全穩定可靠運行是十分必要的。本文介紹了電容器差壓保護原理，結合某330kV變電站#4號電容器故障跳閘情況，分析跳閘原因，并對電容器保護可能誤動的各個因素進行分析，為以后的電容故障分析提高思路。

關鍵詞：電容器;跳閘;原因

中圖分類號：TM734? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

1 引言

電容器作為電力系統的一個重要的無功源，電容器采用就地布置以補償降壓變壓器的無功損耗并能隨負荷（或電壓）變化進行調整，避免了經長線路或多級變壓器傳送無功功率，減少了由于無功功率的傳送而引起的電網有功損耗，以達到降損節能的效果。但隨著電力系統的不斷擴大，電容器組也隨之增多，相應的故障異常現象也不斷出現，進而對電力系統的安全穩定運行帶來挑戰。本文根據電容器差壓保護原理，詳細分析了該電容器組故障跳閘原因，并對電容器裝置提出了相關的整改建議。

2 故障情況

2.1 差壓保護原理

根據現場設備接線及二次保護接線情況可以得出電容器組保護為單星型相電壓差動保護。電容器差壓保護是通過檢測電容器每一相（A、B、C三相）放電線圈二次側兩個首端相連后，兩個末端進入保護裝置的電壓差。因A、B、C三相接線方式一致，故畫出A相接線原理圖，單星型電容器組相電壓差動保護原理接線。

2.2 故障經過

2018年11月24日07時46分26秒249毫秒，某330kV變電站35kV#4電容器組發生跳閘，后臺監控信息為#4電容器WDR-823A/P型保護裝置B相差壓保護動作，跳開#3524斷路器。現場檢查一次設備無燒損、噴油、發熱等異常現象，查閱保護裝置動作記錄為：B相差壓保護動作，=2.2V（保護定值為1.67V），初步判定為保護正確動作。

2.3 故障檢查過程

因初步檢查無法確定跳閘原因，工區出動保護、一次、試驗三個專業相互配合查找電容器跳閘原因。試驗專業做了：電容器組橋臂平衡測試、放電線圈直阻測試及CT的絕緣、介損和電容量等測試工作，試驗數據均合格;一次專業對電容器組及放電線圈有無滲油、電容器組有無鼓脹、引線有無斷股送股、連接螺栓有無松動等進行了詳細檢查，檢查結果也無異常現象，可以確定一次設備正常。

保護專業首先對許繼的WDR-823A/P型保護裝置進行了功能測試，保護采樣正常、動作正確;其次將放電線圈二次線甩開，在二次側給保護裝置加量，保護裝置采樣正確、動作正確;最后將放電線圈二次側二次線恢復后，解開放電線圈一次接線，在放電線圈一次側加量，保護裝置采樣正確、動作正確。初步判定保護裝置二次接線正確、保護裝置動作正確，裝置正常。

2.3 故障分析

通過許繼廠家配合，通過專用工具打開故障跳閘時的波形圖，如圖2所示。在排除一、二次設備異常的情況下，如圖2可以發現B相差壓會有周期性比較明顯的波動，在差壓保護動作的前后幾個周波B相電壓無明顯的突變，在跳閘后的兩個周波內B相差電壓仍然有波動只是幅值稍有減小，可以判定為二次線纜因電纜質量或屏蔽層等問題，產生了感應電壓，加之差壓保護定值較小（為1.67V），則會引起保護裝置誤動。

差壓保護定值計算：

經計算得出#4號電容器組=1.67V，定值無誤，但現場運行環境復雜，受外界環境干擾（如感應電壓、諧波等因素影響加大）。

3 差壓保護誤動原因總結

引起電容器組差壓保護動作的主要有以下幾點：

（1）放電線圈至保護裝置二次電纜屏蔽措施不好、線纜質量不高、鋪設是與高壓電力電纜靠的太近，易引起感應電壓，造成差壓保護誤動;

（2）差壓保護定值選擇不合理，整定的定值未充分考慮現場實際運行環境，有時無法躲過正常運行電力系統波動或其他因素引起電壓波動;

（3）保護跳閘出口整定時間太小，有時可能無法躲不過電容器組投入時產生的不平衡電壓時間;

（4）系統中若接入較多的非線性負載，可能會造成電網電流、電壓波形發生畸變，引起電網的諧波“污染”，為了很好的抑制電網諧波的污染，建議串聯電抗率為12%的電抗器。

4 結束語

本文對電容器組差壓保護的保護原理進行了簡要介紹，結合某330kV變電站#4電容器故障跳閘進行原因分析，通過各個專業的相互配合，對各個可能故障原因通過專業技術手段進行逐一分析、一一排查、逐個排除，最近確定為放電線圈至保護裝置二次線纜質量不高、差壓保護定值未充分考慮現場狀況，造成的裝置誤動。并對差壓保護可能可能誤動的原因進行總結，為以后的電容器差壓保護動作分析提供借鑒。

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