电容器组两段或两臂不等容量时内部故障继保整定计算研究分析

摘 要：本文就电容器组在单星形接线之时两串联段不等容量，亦或是双星形接线之时两臂不等容量的状况之下，提出了对其内部故障继电保护进行整定计算的公式，同时就电容器内部发生故障问题对于继电保护灵敏性所带来的影响展开了具体分析。

关键词：电容器组；不等容量；内部故障；继电保护；整定计算

中图分类号：TM77 文献标识码：A

当前我国在电容器组接线方面大多是采取的两串段亦或是两臂等容量配置方式，然而国外则大多是采取的两串段不等容量配置方式。在具体的工程实践当中，因受到个别电容器损毁同时缺乏备用品进行更换，因此便需降低某一臂的电容器并联熟练，亦或是电容装置容量配置串联段数量需为奇数，进而促使电容器组两串联段亦或是两臂电容不相等。

一、单星形接线时两串联段不等容量差动保护计算

此种保护方式更多的是应用在每一相是通过多串联段所共同构成的电容器组，放电线圈单次、二次线圈各自是由两线圈所共同构成，单次线圈跨接在电容器每一相的两串段当中，而二次线圈则依据差动方式进行联接。在一般运行状况下差电压值为零，在某一串段当中由于电容设备发生故障问题其熔丝断裂后，便会发生电压差值，在差电压值大于不平衡保护整定值后，保护动作将会把线路当中所有接入的电容器切除。

（一）外熔丝保护配合整定

在熔断器当中的切除电容器设备发生故障问题后，相应的串联段以及电容器两端电压会明显上升，依据有关标准规定，在进行保护整定当中其所能够许可的最大电压值应当不超过电容器额定电压值的1.1倍。在对其计算公式进行推导时，可先不考量串联电抗器所带来的影响，表1为允许切除的电容器数量。注：F为电容器并联台数，G为电容器串联段数，L为被切除的故障电容器台数（假定在同一串段当中）

（二）内熔丝保护配合整定

假定电容器的保护仅为内熔丝，则电容器当中单元件的电容量Co，内部元件并联数量共f个，串联数量g个，由于故障问题而被切除的元件数为L。

则假定A相电容器组中的某台电容器内部发生故障问题，共有L个元件被切除，相应的故障电容器电容量则为：

（三）两段同时存在多个电容器故障

基于等串段等容量的接线策略之下，两串段同时有L个电容器发生故障问题后，两串段电容的变化情况完全一致，差动电压也为零，此即是这一保护方式的一个不足之处。然而在两段不等容量状况下，同时存在L个电容器故障，差动电压不为零，能够将故障状况充分体现出来。

二、双星形接线时两臂不等容量的不平衡保护计算

在本次研究当中所探究的双星形两臂不等容量即为电容器单台容量一致，两臂串联段一致而并联水量不同的情况，假定Ⅰ臂并联台数为L1，Ⅱ臂并联台数为L2，两臂的串联段数为G，中性线电流互感器变化比值为G1，单个电容器的额定电流则为Ie，中性线电流即为Io。

（一）外熔丝保护配合整定

一般情况下在Ⅰ臂A相出现了L台故障电容器之时，中性点电位将会出现偏移现象，中性线同时还会有不平衡电流Io通过。此时假定Ⅰ臂A相当中的L台故障电容器均被切除，则应先将中性点电位准确的计算出来。

假定Ⅰ臂A相存在L个故障电容器，并且其中性线不平衡电流为Io，那么则有：

假设，F1>F>F2，那么即有 ，对比上述存在L个故障的电容器中性线不平衡电流Io的公式与两臂容量相同时的中性线不平衡电流Io，可了解到Io（I）

（二）内熔丝保护配合整定

假定I臂A相某一电容器内部当中存在有LY个故障点，同时均被切除，则需对其中性点电位予以计算处理，同样在F1=F2=F之时，也就是两臂容量相等之时，其中性线的不平衡电流Io即为：

假设，F1>F>F2，那么即有 ，将存在L个故障的电容器中性线不平衡电流Io的公式与两臂容量相同时的中性线不平衡电流Io进行对比，即可得到Io（I）

结语

综上所述，针对单星形接线时两串联段不等容量亦或是p星形接线时两臂不等容量状况，只要确保动作整定值取值适当，便可促使保护灵敏性得以有效提升。单星形接线之时两串段不等容量为确保运行过程中的电压差为零，两段电压改变有所差异，从而导致故障出现在各串段当中所导致的电压差也有明显差别，整定保护动作可取偏小值，并依据公式推导及结果分析，偏少串段的灵敏性可有所升高。双星形接线两臂不等容量即为两臂存在完全一致的串联段，在故障出现于不同容量两臂，其平衡电流也有所不同，整定保护动作可取偏小值，同样整定值对较少并联一臂的保护灵敏性明显升高。

参考文献

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