電容器跳閘的原因

電容器跳閘的原因分析

1100

kV張河變電站10

kV母線開口三三角保護(hù)出現(xiàn)現(xiàn)單相接地信信號，大約1

s后，電容器器速斷保護(hù)動動作，當(dāng)檢修修人員趕到現(xiàn)現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)第第一組電容器器的外殼已明明顯鼓肚、變變形。分析了了引起事故導(dǎo)導(dǎo)致電容器速速斷跳閘的原原因，并對配配套設(shè)備加以以改進(jìn)，增加加必要的保護(hù)護(hù)裝置，使無無功補償裝置置順利運行。1

故障原因分分析

1.11

并聯(lián)電容器器一次原理接接線圖圖1一次原理理接線圖

該變電電站補償電容容5000

kvar，分4組自動投切切，一次原理理接線圖如圖圖1所示，每組組電容器容量量1250

kvar，電容器型型號為BAM111-12500-3W，電抗器接接于電源側(cè)。4組電容器安安裝一套總保保護(hù)裝置：保保護(hù)配置速斷斷、過流、過過壓、失壓等等保護(hù)。電容容器內(nèi)部故障障保護(hù)設(shè)置內(nèi)內(nèi)熔絲。配套套設(shè)備包括：：投切電容器器為真空斷路路器，安裝于于10

kV中置柜內(nèi)，各各分組為真空空交流接觸器器，金屬氧化化物避雷器安安裝于電容器器母線上，電電壓互感器TV并接于電容容器首、末兩兩端，中性點點與電容器中中性點相連，一一次線圈做放放電用鐵芯電電抗器接于電電源側(cè)，電抗抗率為6%。

1.22

電容器組故故障分析

電容器器組采用常用用的星型接線線方式，三相相共體外殼接接于同一鐵框框架，框架接接地。電容器器內(nèi)部結(jié)構(gòu)為為多個元件并并聯(lián)的四串結(jié)結(jié)構(gòu)，并設(shè)置置內(nèi)熔絲保護(hù)護(hù)，檢修人員員與廠家人員員對損壞的電電容器進(jìn)行解解剖，發(fā)現(xiàn)受受損電容器的的A、B相內(nèi)熔絲均均熔斷了兩根根，外包封破破裂，經(jīng)過認(rèn)認(rèn)真分析，認(rèn)認(rèn)為一相熔絲絲熔斷兩根后后，造成外包包封損傷，在在外包封受傷傷的情況下，長長期運行發(fā)展展成對殼擊穿穿，并發(fā)展成成單相接地。由由于單相接地地呈不穩(wěn)定電電弧接地，使使健全相產(chǎn)生生過電壓而另另一相也有兩兩熔絲熔斷，外外包封受傷致致使在過電壓壓作用下發(fā)展展成對殼擊穿穿，由此形成成相間短路，盡盡管保護(hù)可靠靠動作，但巨巨大的短路電電流產(chǎn)生的熱熱效應(yīng)，仍對對電容器造成成一定程度的的損傷，使電電容器外殼嚴(yán)嚴(yán)重變形。

這起事事故主要是內(nèi)內(nèi)熔絲熔斷未未被發(fā)現(xiàn)而造造成，引起內(nèi)內(nèi)熔絲熔斷的的原因是電容容器的過電流流，而過電壓壓和高次諧波波都可能造成成電容器的過過電流，由于于電容器組的的總保護(hù)設(shè)置置過壓保護(hù)，自自動投切裝置置按電壓和功功率因數(shù)投切切，因此由于于系統(tǒng)異常，造造成過電壓引引起內(nèi)熔絲熔熔斷的可能性性很小。但是是由于電容器器投切頻繁，盡盡管裝有金屬屬氧化物避雷雷器，分合閘閘引起的過電電壓被限制在在一定范圍內(nèi)內(nèi)，但是操作作過電壓的累累積效應(yīng)可能能對電容器造造成損壞，引引起內(nèi)熔絲熔熔斷。

另外由由于電網(wǎng)中存存在大量的非非線性負(fù)荷，使使得電網(wǎng)中諧諧波占有一定定含量。110

kkV張河變電站站除擔(dān)任城郊郊居民用電外外，主要擔(dān)任任工業(yè)供電，除除幾條10

kV工業(yè)專線外外，其他10

kV線路上還有有一些小型化化工廠、鑄造造廠等工業(yè)用用戶，這些用用戶都可能產(chǎn)產(chǎn)生諧波。盡盡管每戶產(chǎn)生生的諧波很少少，但可以匯匯集成較大的的諧波電流饋饋入電網(wǎng)，使使電網(wǎng)的諧波波水平升高，影影響電網(wǎng)設(shè)備備的安全運行行。由于此變變電站的無功功補償裝置，配配置電抗率為為6%的串聯(lián)電抗抗器，6%的電抗率雖雖然能對5次及以上諧諧波有抑制作作用，但在3次諧波下使使串聯(lián)電抗器器與補償電容容器的阻抗成成容性，出現(xiàn)現(xiàn)諧波電流放放大現(xiàn)象，使使電容器過負(fù)負(fù)荷。盡管母母線上以5次諧波為主主，3次諧波含量量不是很高，而而裝設(shè)電容器器后，容性阻阻抗將原有的的3次諧波含量量放大，可能能造成內(nèi)熔絲絲熔斷。由于于總保護(hù)按四四組電容器額額定電流的1.3倍整定，而4組電容器全全部投入的情情況極少。當(dāng)當(dāng)某一段時間間內(nèi)諧波含量量偏高時，總總過流保護(hù)不不能動作，造造成某相內(nèi)熔熔絲熔斷，而而內(nèi)熔絲熔斷斷后不能被及及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)導(dǎo)致事故擴大大，造成速斷斷跳閘。

從保護(hù)護(hù)配置來看，電電容器內(nèi)部故故障的保護(hù)只只設(shè)置內(nèi)熔絲絲保護(hù)，而并并未設(shè)置導(dǎo)致致事故擴大的的后備保護(hù)——不平衡電壓壓保護(hù)，使內(nèi)內(nèi)熔絲熔斷后后不能及時發(fā)發(fā)現(xiàn)，造成速速斷跳閘事故故，因此，保保護(hù)配置不完完善是造成電電容器事故擴擴大的主要原原因。

另外，不不定期測量電電容量也是造造成事故擴大大的原因之一一。由于電容容器內(nèi)部裝置置最直接的反反應(yīng)是電容量量的變化，而而電容量測量量手段落后，進(jìn)進(jìn)行電容器電電容量的測量量時，需采用用拆除連接線線的測量方法法，不僅測量量麻煩而且可可能因拆裝連連接線導(dǎo)致套套管受力而發(fā)發(fā)生套管漏油油的故障。因因此，自投入入運行以來檢檢修人員從未未進(jìn)行過電容容量測量,而又未設(shè)置置反應(yīng)電容器器內(nèi)部故障的的保護(hù)，當(dāng)內(nèi)內(nèi)部個別內(nèi)熔熔絲熔斷時，無無法及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，造成事故故擴大。2

改進(jìn)措施

2.11

在各分組回回路中安裝過過負(fù)荷保護(hù)

由于過過流保護(hù)根據(jù)據(jù)4組電容器全全部投入時整整定，對分組組諧波電流放放大造成的過過流現(xiàn)象反應(yīng)應(yīng)遲鈍，甚至至不反應(yīng)，因因此，在各分分組回路安裝裝過負(fù)荷保護(hù)護(hù)，由于交流流接觸器只能能開斷正常情情況下的負(fù)荷荷電流，不能能開斷故障電電流，將交流流接觸器更換換為ZN-28型真空斷路路器，在諧波波含量高時，作作用于跳閘，避避免諧波對電電容器造成損損壞和內(nèi)熔絲絲熔斷。

2.22

在各分組回回路安裝開口口三角電壓保保護(hù)

當(dāng)電容容器某相內(nèi)熔熔絲熔斷時，容容抗發(fā)生變化化，與其他兩兩相容抗不等等，

造成故障相相與健全相電電壓不平衡。于于是，在各分分組回路電壓壓互感器的二二次繞組的開開口三角處安安裝一只低整整定值的電壓壓繼電器，當(dāng)當(dāng)一相內(nèi)熔絲絲熔斷時，在在開口三角處處出現(xiàn)不平衡衡電壓，發(fā)出出報警信號，此此裝置能準(zhǔn)確確反映電容器器內(nèi)部故障，且且不受系統(tǒng)接接地和系統(tǒng)不不平衡電壓的的影響，及時時將受傷的電電容器退出運運行。

2.33

定期測量電電容量

針對電電容量測量困困難，購置了了先進(jìn)的測量量設(shè)備，采用用全自動電容容電橋定期測測量電容器組組，單臺電容容器的電容量量，不需拆連連接線，測量量簡便快捷，準(zhǔn)準(zhǔn)確可靠。檢檢修人員定期期進(jìn)行電容量量測量，當(dāng)電電容器某一相相個別內(nèi)熔絲絲熔斷后，電電容量將發(fā)生生變化，當(dāng)測測得電容量減減少，超過