继电保护-电容器保护
继电保护的状态及相关规程
《中调调规》08版
二次设备状态及变更
10.8 投入 指将继电保护、安全自动装置、故障录波装置等二次设备达 到指令状态（投入状态）的操作 10.9 退出 指将继电保护、安全自动装置、故障录波装置等二次设备达 到指令状态（退出状态）的操作 10.10 停用 指将继电保护、安全自动装置、故障录波装置等二次设备达 到指令状态（停用状态）的操作
《中调调规》08版
安全自动装置状态及变更
11.1 投跳闸状态 投跳闸状态是指本控制站安稳装置正常运行且对外通信正常，本站装置 能够进行就地或远方出口。如本站具有就地出口控制（跳闸）功能，则 出口控制（跳闸）压板投入。 11.2 投信号状态 投信号状态是指本控制站安稳装置正常运行且对外通信正常，本站装置 不能够进行就地出口控制，但可向远方发切机或切负荷命令。如本站具 有就地出口控制（跳闸）功能，则所有出口控制（跳闸）压板退出。 11.3 退出状态 退出状态是指本控制站安稳装置对外通信全部断开，如本站具有就地出 口控制（跳闸）功能，则所有出口控制（跳闸）压板退出。
《中调调规》08版
常用继电保护调度指令举例
4.3 投入××线路××保护 4.5 投入（退出）××线路××保护的××保护 4.8 投入××发电厂（变电站）××母线的母线（含失灵） 保护 4.12 投入××发电厂（变电站）××变压器全部保护 4.14 投入（退出）××发电厂（变电站）××变压器××保 护的××保护 4.15 停用××线路的重合闸
《中调调规》08版
二次设备状态及变更
10.1 检修状态 指该设备与系统彻底隔离，与运行设备没有物理连接时的状 态 10.2 冷备用状态 指其工作电源退出，出口连接片断开时的状态 10.3 热备用状态 指其工作电源投入，出口连接片断开时的状态 10.4 运行状态 指其工作电源投入，出口连接片连接到指令回路的状态
继电保护基本原理及应用
低周减载的原理
电源
负荷
功率失衡的危害!
压板对应
定值清单 压板配置
电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，
130
182
低后备
901
930
902
10kV I段
10kV出线 保护
10kV II段
备自投
1、备自投的常见种类：
进线备自投 内桥备自投 分段备自投 分段负荷均分备自投 特殊备自投
2、备自投的配置
内桥备自投 跳进线合内 桥
进线备自投
跳进线合另一进 线
181
130
182
901
930
902
10kV I段
变压器保护
1、变压器故障及不正常状态 (1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地或经 小电阻接地侧的接地短路； (2)绕组的匝间短路； (3)外部相间短路引起的过电流； (4)中性点直接接地或经小电阻接地电力网中，外部接地 短路引起的过电流及中性点过电压； (5)过负荷； (6)过励磁； (7)中性点非直接接地侧的单相接地故障； (8) 油面降低或油位过高； (9)变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。
主变保护配置
1、主保护 差动保护：比率差动、差动速断 (躲励磁涌流方法：二次谐波制动、间断角闭锁、波 形对称识别技术) 非电量保护：本体轻重瓦斯、有载重瓦斯、压力 释放、冷控失电、油温高、油位高低等 2、后备保护 高后备： 中后备 低后备
继电保护中电容器保护常用保护原理
继电保护中电容器保护常用保护原理电力电容器组不平衡保护综述科技日益进步，经济持续发展，用户用电对电能的要求也日益升高。
不单是对电能数量的需求不断增长，其对电压质量要求也越来越高，电容器保护测控装置不单要有足够的电能，还要有稳定的电能——即电压、频率、波形需符合要求，才能保证用户的用电设备持续保持最好的工作性能，从而保证工效效率。
其中，电压质量是很重要的一个方面，不单对用户生产、生活、工作有重大影响，对整个电网的安全稳定经济运行也有着至关重要的作用。
与电压质量息息相关的就是无功电源，无功不足，会使得系统的电压幅值降低，对整个电网来说，电压过低可能引起电压崩溃，进而使系统瓦解，造成负荷大幅流失；对单个元件而言，电压的降低可能使其无法运行在最佳工况，同时造成电能损耗增大，甚至可能损坏设备，同时输电线路在同等条件下，电压越低传输的电能就越小。
因此，必须保证无功电源的供应。
同时，为了确保电网经济运行与用户的用电正常，又必须减小无功功率的流动，因此，无功补偿的基本原则是就地补偿。
即在变电站及用户负荷处，将一定量的电容器串联、并联在一起，形成电容组，使其达到一定的容量、满足一定的电压要求，补偿系统无功、调节该节点电压。
1电容器组接线方式的决定因素电容器通常是将若干元件封装在一铁壳内，构成电容器单元，再由各单元先并后联，封装在铁箱内组成的。
当电容器组所接入电网的电压等级、容量要求确定以后，接线方式的选择则关系到了电容器组的安全性、可靠性以及经济性。
决定接线方式的主要因素包括以下几个方面。
1.1受耐爆容量限制电容器组在运行过程中，若其中某个电容器击穿短路，这个电容器将承受来自其自身及其他并联10KV电容器保护组的放电。
为防止故障元件受放电能量过大冲击，导致电容元件爆炸，必须限制同一串联段上的并联台数，即有所谓的最大并联台数问题。
可以通过减少并联数与增大串联段数的方法，来降低冲击故障电容器的放电能量。
1.2接线方式与设备不配套的限制20世纪90年代末至21世纪初，由于工艺上的改进，使电力电容器的介质，结构发生改变，普遍采用了全膜电容器。
变电站业务知识讲解
变电站业务知识讲解一、变电站的定义及作用变电站是电力系统中的一个重要环节，主要用于改变输电线路的电压级别，实现高压输电线路与低压配电线路之间的衔接。
变电站的作用可以总结如下：1. 改变电压：将高压输电线路的电压经过变压器进行降压或升压，以满足不同电压等级的电力需求。
例如，变电站可以将220kV的电压降压为110kV、35kV、10kV等等。
2. 输电：将变压器降压后的电力通过输电线路传输到各个终端用户，实现电力的远距离传输。
3. 配电：将输电线路中的电力进一步降压，供应给城市、乡村等各个终端用户。
变电站可以根据需求将电力供应给不同的用户，满足其用电需求。
4. 保护：变电站通过安装各种保护设备，对电力系统进行保护，防止过电流、过电压等电力故障对系统的损害。
二、变电站的组成及功能1. 变电站主要由变压器、刀闸、断路器、继电保护设备、电容器、电抗器等组成，下面分别介绍其功能：- 变压器：用于改变电压级别，实现电能传输和分配。
- 刀闸：用于切换电路连接或断开电路，以便进行维护、修理或新增设备。
- 断路器：用于保护电力系统，当发生短路、过载等故障时，断路器能够快速切断电路，避免故障扩大。
- 继电保护设备：监测电力系统的运行情况，一旦发生故障，及时切断电路，以保护电力系统的安全运行。
- 电容器：用于补偿无功功率，提高电力系统的功率因数。
- 电抗器：用于补偿电力系统中的电感，提高电力系统的功率因数。
2. 变电站的工作流程变电站的工作流程一般分为以下几个步骤：- 收集电力：变电站从电力系统中收集电力，主要通过输电线路实现。
- 输电变压：变电站将高压输电线路的电压变压为低压，以供应给不同终端用户。
- 配电：将电力通过配电线路输送到各个终端用户，满足其用电需求。
- 保护：变电站安装各种保护设备，对电力系统进行监测和保护，一旦发生故障，及时切断电路，保证电力系统的安全运行。
三、常见问题及解决方法1. 电力故障：变电站在运行过程中可能会遇到电力故障，例如短路、过载等。
井下电网三大保护原理
电压互感器 1-铁心 2- 一次绕组 3-二次绕组
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电压互感器的接线方式
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电压互感器的接线方式
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电压互感器运行中应注意事项
电压互感器的一、二次侧都必须装设熔断器进行短路保
1. 电压互感器工作时其二次侧不得短路 护。 2. 电压互感器的二次侧有一端必须接地
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第二节 井下电网过流保护
灵敏度按下式校验：
I KS 2 Ki I op.qb
(2) k
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第二节 井下电网过流保护
若高压电动机启动时，在过电流继电器两端并联有分 流器，则动作电流与灵敏度校验分别按下两式计算：
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五、电流互感器和电压互感器
(1)将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，通 常额定二次电压为100V，额定二次电流为5A。可使测量仪表和 保护装置标准化，以及二次设备的绝缘水平可按低电压设计， 使结构轻巧，价格便宜。 (2)所有二次设备可用低电压、小电流的控制电缆连接，使屏 内布线简单、安装方便。同时，便于集中管理，可实现远方控 制和测量。 (3)二次回路不受一次回路的限制，可采用星形、三角形等接 法，因而接线灵活方便。同时，对二次设备进行维护、调换及 调整试验时不需要中断一次系统的运行，仅适当地改变二次接 线即可实现。 (4)使二次设备和工作人员与高电压部分隔离，且互感器二次 侧一端必须接地，以防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧 高压窜入二次侧，从而保证了设备和人身安全。
3. 电压互感器在连接时也应注意其端子的极性
4.电压互感器套管应清洁，没有碎裂或闪络痕迹；油位指示 应正常，没有渗漏油现象；内部无异常声响。如有不正常现 象，应退出运行，进行检修。
高压并联电容器装置继电保护的探讨_1
高压并联电容器装置继电保护的探讨发布时间：2023-03-08T02:46:15.194Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：魏翔宇[导读] 由于用电设备本身的特性，通常情况下，电力系统需要补偿容性无功功率，提高功率因数，并联电容器承担了这个任务。
内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔供电分公司摘要：针对当前高压供电而言，最主要采用的无功补偿装置是并联电容器，高压并联电容器是一种非常关键的电力设备，其在运行过程中主要通过向系统提供相容性无功补偿的途径，实现无功功率控制就地平衡。
通过该设备运行可以提升功率因数，改善电压质量，降低损耗，提升输电线路与变压器之间容量效率。
由于市场需求的日益增多，对相应设备的需要量也在日渐增加，对电容器的科学保护和调整方法也就变得越来越关键。
关键词：高压并联电容器装置；继电保护；供电线路引言由于用电设备本身的特性，通常情况下，电力系统需要补偿容性无功功率，提高功率因数，并联电容器承担了这个任务。
并联电容器装置是由并联电容器和相应配套设备组成的，主要包括电抗器、避雷器、隔离刀闸、放电线圈和电流互感器等，并联电容器提供补偿无功功率，配套设备则使其能够正常投切和安全运行。
根据选择继电保护方式的不同，依靠放电线圈或电流互感器提供二次继电保护信号，选择合适的继电保护方式可使并联电容器装置长期稳定运行，从而保证电网的稳定运行。
一、高压并联电容器组的继电保护方式高压并联电容器组（内熔丝、外熔断器和无熔丝）均应设置不平衡保护。
不平衡保护应满足可靠性和灵敏度要求，保护方式可根据电容器组接线在下列方式中选取。
（1）单星形电容器组，可采用开口三角电压保护。
（2）单星形电容器组，串联段数为2段及以上时，可采用相电压差动保护。
（3）单星形电容器组，每相能接成4个桥臂时，可采用桥式差电流保护，对于110kV及以上的大容量电容器组，宜采用串联双桥差电流保护。
（4）双星形电容器组，可采用中性点不平衡电流保护。
6 6~10kV电力电容器的继电保护
7.6.1 6~10kV电容器的常见故障和保护设置
1.电力电容器的常见故障和异常运行状态
电力电容器的常见故障和异常运行状态主要有电容器内部 故障及引出线短路；电容器组和断路器连接线上的相间短路； 电容器组的单相接地故障；电容器组过电压；电容器组中某 一故障电容器切除后引起剩余电容器的过电压；电容器组所 联接的母线失压；中性点不接地的电容器组各相对中性点的 单相短路和电容器过负荷等。 2.电力电容器的保护设置
I op.KU 1.1I N
过电压保护带时限动作于信号或跳闸。 电力电容器的单相接地保护与高压电动机的单相接地保护相 同。中性点电压不平衡保护或中性点电流不平衡保护或电压差 动保护因篇幅限制，可参见相关书籍，这里不再叙述。
7.6.6 电容器组的单相接地保护
电力电容器的单相接地保护按最小灵敏度1.5整定，
• 电容器组应装设过电压保护； • 电容器组应装设失压保护，当母线失压时，带时限切除所有
接在母线上的电容器；可装设单相接地保护，但安装在绝缘 支架上的电容器组，可不再装设单相接地保护；
• 电网中出现的高次谐波可能导致电容器过负荷时，宜装设过 负荷保护，带时限动作于信号或跳闸。
7.6.2 电容器组的电流速断保护
带短时限电流速断保护的动作电流按最小运行方式
下，电容器端部引线发生两相短路时灵敏度应符合
要求（
）整定，即
K s 2.0
式中I o，p.KA为电2K容Kwi器 I组K(2.)端min部最小两相短路；Kw为接线
系数；Ki为电流互感器变比。
带短时限电流速断保护的的动作时限应防止电容器 充电涌流时误动作，即应大于电容器组合闸涌流时 间t＞0.2s。
7.6.3 电容器组的过电流保护
电力电容器保护原理及逻辑试验过程
电力电容器保护原理及逻辑试验过程摘要：电能是现在工业生产的的主要能源和动力，是社会发展和进步必不可少的保障。
随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，电力负荷显著增长，由此对供电可靠性的要求也越来越高。
在如此形势下，加强对电力系统的维护显得愈加重要，而继电保护正是最重要的保护手段之一。
本文首先介绍电力电容器继电保护几种主要的保护类型、保护原理和作用。
再根据继电保护实际工作情况，介绍了日常工作中继保人员如何完成电力电容器保护逻辑试验工作，包括具体步骤、操作方法和注意事项。
关键词：继电保护；电力电容器；逻辑试验1.导言随着国民经济和电力事业迅速发展，装机容量和电网规模在日益增大，人们对电力系统中设备的运行可靠性要求不断提高。
为了补充电力系统无功功率的不足，提高功率因数，改善供电质量，在变电站中广泛使用无功补偿并联电容器组。
电容器在运行中常发生过电流、过电压，为了避免电容器在运行中受到过电压、过电流的影响，研发出针对电容器的保护。
保护装置的作用是当电容器发生故障时，通过开关跳闸，隔离故障，将电容器退出运行。
继保人员需根据运行维护管理规定，定期对电容器进行检查，以便及时了解和掌握电容器的运行情况，采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中，从而保障电容器的安全运行。
2电力电容器继电保护基本概况2.1 电力电容器的故障类型电力电容器的故障分为内部故障和外部故障。
电力电容器组一般都是由多个电容器串并联组成，当单个电容器被击穿后，容易因两端电压升高导致其他电容器的连续击穿。
同时，内部电流增大，温度升高，可能引起漏油或者鼓肚甚至爆炸，【1】从而引发内部故障。
系统异常，发生外部故障时，容易导致电容器失压、过压，使得电容器温度过高，破坏其内部绝缘介质，威胁到电容器的安全运行。
【2】2.2电力电容器的保护针对电容器可能发生的故障，结合实际工作，本文主要采用四方生产的CSC-221系列电容器保护测控装置进行分析，说明保护的工作原理。
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保护配置
熔断器动作
备注
熔断器动作应该快于不平 衡继电器，但在投切及外 部故障时不应动作。
套管故障，电容器单元组 外部熔断器动作； 接线错误 内部熔断器型或无熔断器 型的电容器靠不平衡继电 器动作
对于外配熔断器型的电容 器，熔断器动作要快于不 平衡继电器；对于内配熔 断器或无熔断器的电容器， 不平衡继电器要快速敏感 动作。
电容器保护
系统保护 故障条件
系统浪涌过电压
保护配置
浪涌吸收器
备注
要根据电容器的容量选择， 一般按最大容量电容器来 选取浪涌吸收器。 防止电容器的电介质在峰 值电压下损坏。
系统过电压 谐波过载 电容器母线故障
电压继电器 谐波过流继电器 a)常规的继保方案 b)电力熔断器
要求快速动作，防止事故 扩大。
断电
电容器保护
系统保护 故障条件 保护配置 备注
输电线路跳闸（电容器连 a)由传输跳闸方案实现电 电容器直接连在输电线路 接在线路上） 容器跳闸 上，同时由没有其他负载 时，再重合线路前要跳开 b)低压继电器 电容器 断路器失灵 断路器失灵保护 对于那些非电容器回路的 断路器，要考虑在失灵保 护动作时远方切除电容器 的能力（并联负荷都被切 除的情况下）
电容器保护
电容器的结构形式
电容器的结构形式
电容器的结构形式
电容器的结构形式
电容器的运行特性
• 连续运行特性 在额定电压或低于额定电压的情况下，电容 器应能正常连续运行。 （1）在额定的正弦波电压和频率下，温度为 25℃时，电容器的功率输出应在 （100%~115%）额定范围内。 （2）对于多行并联的电容器单元组，在 +40℃和- 40℃的温度范围内，应能24小时 连续运行。
N
C
I>
电容器不平衡保护方案
• 中性点回路差电流保 护： 适用场合——双星形， 中性点接地
C C C C C C
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电容器不平衡保护方案
• 电流横差保护： 适用场合——三角形接 线，每相两组电容器
电容器不平衡保护方案
• 零序电流保护： 适用场合——单三角形 接线
电容器的系统保护
• 过电压保护 按相或的动作逻辑。
电容器的运行特性
• 极限运行特性 当系统发生紧急情况时，电容器安全运行的指标上 限为： （1）110%的额定电压（RMS） （2）120%的额定峰值电压，也即峰值电压不能超 过 1.2 2 倍的额定电压（RMS，含谐波），但 是不包括暂态情况。 （3）在额定输出kVAR和额定电压下，电流RMS值 最大不超过135%额定。 （4）输出kVAR最大为135%额定。
电容器保护
• 电容器保护类别 电容器组本身保护 对电容器组内部的本体故障进行保护，切除发生故 障的电容器单元；对于严重故障，切除整个电容器。 系统保护 当电力系统发生异常时，保护电容器不受损坏；同 时，当电容器操作不当时，也保护电力系统不受干 扰。
电容器保护
电容器本体保护 故障条件
电容器组件故障
电容器不平衡保护方案
• 中性点不平衡电压保护： 适用场合——单星形，中 性点不接地 。
a b c
C
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C
C
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C
C
N
C
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NБайду номын сангаас
C
C
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C
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C
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电容器不平衡保护方案
• 电压差动保护： 适用场合——单星形， 每相由2组电容串联
电容器不平衡保护方案
• 桥式差电流保护： 适用场合——单星形， 每相可构成4个平衡桥臂
电容器保护
系统保护 故障条件
涌流
保护配置
a)断路器设置阻尼电阻 b)电容器之间设置限流电 抗器 c)同期合闸 低压继电器
备注
在已供电的电容器附近投 入另一组电容器，可能造 成涌流，引起断路器的损 坏，造成CT回路过电压， 设置与间隔门之间发生弧 光放电 当电容器由变压器供电， 变压器不带其他负载时， 在系统重新恢复供电前要 先把电容器退出。
电容器不平衡保护方案
• 中性点间不平衡电压 保护： 适用场合——双星形， 中性点不接地
电容器不平衡保护方案
• 中性线不平衡电流保 护： 适用场合——双星形， 中性点不接地
电容器不平衡保护方案
• 中性点电流不平衡保 护： 适用场合——单星形， 中性点接地
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C
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C
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C
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C
C
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C
C
N
C
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电容器内部故障，比如内 不平衡继电器动作 部弧光
不平衡继电器要快速灵敏 动作，防止事故扩大。
电容器保护
电容器本体保护 故障条件 保护配置 备注
由于个别组件的损坏，造 不平衡继电器动作 成电容器单元持续过电压
根据电容器的最大工作电 压限值（110%）设置保 护定值；可以设置报警段， 定值为5%额定电压。
U op Kv(1 A)U N
电容器的系统保护
• 低电压保护 三相与的动作逻辑，并经回路断电的条件允 许。 动作时间，小于供电电源重合闸的最小时间。
U op K minU N
感 谢 大 家
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。