35kV电容器组差压保护动作问题分析

【摘 要】本文从某220kV变电所35kV#1电容器组投产冲击时，35kV差压保护动作跳闸分析电容器组存在的问题及处理过程进行简单的介绍，提出预防措施避免类似问题的发生，供大家参考。

【关键词】电容器;差压;电容量

引 言

电容器作为无功补偿的重要设备之一，对控制系统电压符合设计规范要求提供保障。电容器差压（流）保护由于二次接线错误而误动作时有发生。现介绍某220kV变电所35kV#1电容器组投产冲击时，35kV差压保护动作跳闸，现场发现：第一次合35kV电容器开关，合上不久后电容器开关跳闸。打印保护装置动作报告，发现是差压动作跳闸，差压值A相0.12V，B相2.13V（整定值2V），C相0.08V,现场外观初步检查未发现有异常情况发生。

1、电容器差压（流）保护原理简介

电容器一般的接线方式为8并2串（双）星形接线方式，电容器差压（流）保护是通过放电线圈（小变比CT）构成的，通过监视电容器上下两边的电压（流）差来构成差压（流）保护，在500kV变电所一般每相有2-3只放电线圈构成，在220kV变电所一般每相有1只放电线圈构成，差流则每（三）相一只差流CT构成。若电容器有熔丝熔断，会产生差压（流），保护动作跳闸。因本次发生故障的电容器组的保护方式为差电压保护，所以在此着重讨论“电压差动保护”的原理及接线。

如图1所示：为电容器组差电压保护接线原理图（只画出其中一相），图中T1、T2是完全相同的放电线圈兼电压互感器。正常运行时，电容器组两串联段上的电压相等，又T1、T2变比相等，所以保护测得的电压几乎等于零（实际存在很小的不平衡电压），保护处于不动作状态；当某相多台电容器被切除后，两串联段上电压不再相等，该相保护出现差电压，使保护动作。

差电压计算：电容器组分上下两段，设每段上有N组电容器串联，每组又有M只电容器并联，当其中一段的某一组中有K（K

而另一段总容抗

得差电压计算式，

为电容器组运行时的相电压值。

由上式可知，当K=0时，即没有电容器退出运行时，差电压等于零。当K≠0时，差电压回路有输出，当大于保护整定门槛时保护经短延时（200ms）出口跳闸。这就是电容器组差电压保护原理。

由图1可知，差电压回路接线有两个关注点，一是两组放电线圈输出的电压必须反极性串联接线（一次侧极性固定同性质），确保保护原理得以正确实现；二是差电压二次回路必须有一安保接地点。

2、电容器跳闸问题分析及处理

#1电容器组是由无锡日新电机有限公司生产的，单个电容器型号为：BAM12.5-200-1W，额定电压为12.5kV，额定容量为200kvar，额定电容量为4.15μF;放电线圈由温州凯泰特种电器有限公司生产，型号为：(21.2/√3+21.2/√3）:（0.1+0.1）kV。投产冲击时，35kV差压保护动作跳闸，现场发现：第一次合35kV电容器开关，合上不久后电容器开关跳闸。打印保护装置动作报告，发现是差压动作跳闸，差压值A相0.12V，B相2.13V（整定值2V），C相0.08V,现场外观初步检查未发现有异常情况发生。我们要求#1电容器组改检修，进行一次设备检查：首先进行进一步外观检查，未发现放电线圈及二次接线、电容器、电抗器等设备有异常情况；其次进行电容器熔丝通断测量，放电线圈及二次回路绝缘电阻测量，未发现异常；接着要求一次设备人员进行现场螺丝复查未发现异常；由于高压设备比较早撤场，没有电容表，通过Fluke 187进行整组电容量测量，发现上下两组电容器电容量基本平衡。于是要求运行人员退出差压保护，进行复测差压实际值，在开关柜实测差压A相0.12V，B相2.18V，C相0.08V,对地A相96.51V、96.63V，B相95.02V、97.30V，C相96.70 V、96.78V；电流二次值基本平衡，初步判断B相存在电容量不平衡，要求运行改检修。通过向地方局修试紧急调运了2个备用电容器及电容测试表后再进行上下总电容量测试，发现A相实测上组电容量为33.5μF，下组电容量为33.5μF，B相实测上组电容量为34.2μF，下组电容量为33.4μF，两组电容器串联分压后的差压值为：

，与实测值基本相符。再进一步测试上组每一只电容器的电容值，发现其中一只电容器的电容值从上次实测的4.11μF变成了4.89μF，电容量明显变大引起的，通过更换电容量为4.13μF的备用电容器后，实测上组电容量为33.5μF，上下电容量基本平衡，通过实际送电试验，发现B相差压为0.21V，符合规程要求，故障得以顺利排除解决。

3、电容器跳闸问题预防措施

电容器作为无功补偿的重要设备之一，对控制系统电压符合设计规范要求提供保障。在电容器投产前，首先需对放电线圈的差压回路进行复查，确认保护屏接线方式为Aa，Bb，Cc方式还是ABCabc方式；然后，在放电线圈那里用对线灯，保护侧用万用表进行回路复查，确保外回路的正确性；其次，需对电容器的外观、安装一次接线等进行仔细观察，避免一次接线错误的发生；最后，对上下组的总电容量进行复测，确保与试验时数据基本相符。在以上检查均无误后，可以有效避免因人为原因引起电容器投产不成功事故的发生。

4、结束语

电容器组所配置的保护基本以差电流保护及差电压保护为主，在双星形接线的电容器组中使用差电压保护时，特别注意差电压二次接线，应遵循电压源不被短路的原则，即电压源只允许串联禁止并联，并注意接线后总输出电压在运行时为零的原理要求，同时关注放电线圈一次侧的极性。条件许可的，双星形接线的电容器组宜使用差电流保护。

参考文献

[1]毛锦庆.电力系统继电保护实用技术问答.第二版. 北京：中国电力出版社，2004-08.