一起35kV并联电容器投运跳闸原因分析
一起35kV并联电容器组故障的原因分析及防范措施

一起35kV并联电容器组故障的原因分析及防范措施摘要:结合330kV变电站35 kV并联电容器组的结构和运行状况,通过诊断试验、理论推断,对电容器组损坏事故进行了深入分析和经验总结,发现电容器中性线铝排与铜绞线连接处接触松动或其他原因,导致过热开始熔化,产生较大的过电压及过电流,过电压及过电流冲击造成电容器损坏。
并针对性提出防范措施,对今后如何确保电容器组安全稳定的运行,利用先进的带电检测技术手段和设备安装时的旁站监督提前发现设备所存在的缺陷和隐患,防范类似事故再次发生进行经验总结。
关键词:并联电容器组;发热;铜绞线;不平衡电流理论状态。
从故障录波图来分析,从0秒到2260毫秒以前AC相不存在不平衡电流,只有B相存在不平衡电流,但不平衡电流为3毫安,不足以使不平衡电流启动。
且B相不平衡电流从启动到跳闸,持续时间为2459毫秒,在542ms到2260ms之间,A相出现不平衡电流,在2260ms以前就出现瞬间增大,同时伴随三相电流波形增大,而2470ms到2570ms期间,ABC三相电流还有瞬时增大现象。
从现场测试结果看,A相电容器组单元数据合格,无损坏,但A相跳闸时的电流为8.42A,导致A相中性线出现大范围的烧损。
通过理论计算,双股70平方铜绞线(型号:TJRX-70)载流能力满足要求。
因A相中性线烧毁时,对C相产生较大的过电压及过电流,过电压及过电流冲击造成46、47号电容器损坏。
6号电容器铜绞线灼伤为A相中性线出现烧损时产生的电弧灼伤,这点在视频监控系统中得到印证。
根据A相跳闸时的电流为8.42A,根据现场试验测试得出的桥差电流互感器初始不平衡电流为7mA,计算出过电流倍数至少在1000被左右,造成电容器损坏。
而串联电抗器(CKK-1200/35-12,容量为1200kvar,电抗率为12%,最大使用电流为其额定电流的1.35倍)此时已达到饱和状态无法起到抗涌流作用。
3 综上所述4号电容器A相1号电容器支持瓷瓶铝排与铜绞线连接处接触松动或其他原因,导致此处过热开始熔化,熔断后对C相产生较大的过电压及过电流,过电压及过电流冲击造成46、47号电容器损坏,造成35kV 4号电容器保护桥差电流启动#3564断路器跳闸。
一起由熔断器引发的高压并联电容补偿柜事故分析

一起由熔断器引发的高压并联电容补偿柜事故分析0 引言在电力系统中,为了降低电网电能传输过程中的损耗,提高电网运行的经济性,电网中大量的感性负荷需要进行容性无功功率就地补偿,实现无功就地平衡。
此变电所为水泥企业,主要负荷为电动机(电动机采用变频器软启动),尽管容性无功功率电源的种类较多,但目前国内用得较普遍的是并联电容器,它可根据需要由若干电容器串联、并联组成,容量可大可小,既可以集中使用,又可以分散使用,且可分相补偿,随时投入、切除部分或全部电容器。
在电力系统的变电站中,由于负荷的自然变化,并联电容器成为投切最频繁的电气设备。
由于产品制造原因或设计、运行、维护不当等因素造成严重的并联电容器损坏事故,会给电网带来巨大的损失[1-4]。
1 事故经过2015年7月14日12时26分,某公司110kV总降变电所10kV电容器柜第一组出现短路事故,导致电容补偿开关柜中的断路器跳闸,过电流Ⅰ段动作。
此次事故造成电容器柜发生爆炸,柜门由于柜内压力而变形,一台电容器外壳出现鼓肚变形。
有一名变电所值班人员在巡检中经过电容器柜时被弧光烧伤,事态较严重。
事故现场照片见图1。
事后对现场发生事故的电容器柜内电容器容值进行测量,第一组3台电容器容值分别为A1:61.5uF、B1:45.5uF、C1:45. 8uF;第二组3台电容器容值分别为A2:45.6uF、B2:45.5uF、C2:45.6uF;第三组3台电容器容值分别为A3:45.6uF、B3:45.5uF、C3:45.5uF;根据单台电容器的额定电容量45.16uF进行判断,只要电容器内部有1串短路,电容量就已达60.21uF,可见有1台电容器已经损坏。
图1 事故现场照片该电容器柜运行方式为自动和手动两种投切方式,事故时投切方式为采用控制器自动投切。
现场查看继电保护设置:电容补偿开关柜微机保护装置中,过电流Ⅰ段、过电流Ⅱ段均投入,详见图2;跳闸时动作值分别为Ia=9522A、Ib=9523A、Ic=9478A,详见图3;但是欠电压、过电压保护均为退出状态,详见图4、图5。
换流站并联电容器保护跳闸分析及改进

Ab s t r a c t : Ai mi n g a t a n s i n g l e s e t p r o t e c t i o n o f i f l t e r d i f f e r e n t i a l p r o t e c t i o n t r i p f a u l t h a p p e n d i n t h e r e a c t i v e p o we r e q u i p me n t a u t o ma t i c s wi t c h i n g p r o c e s s i n c o n v e r t e r s t a t i o n , b a s e o n t h e d e p l o y me n t o f s h u n t c a p a c i t o r p r o t e c t i o n d e v i c e a n d p h a s e s e l e c t i o n s wi t c h o n d e v i c e p r i n c i p l e o f AC i f l t e r , d e e p l y a n a l y z e s t h e t ip r c a u s e s . T h e a n a l y s i s r e s u l t s h o w s t h a t t h e u l t i ma t e c a u s e s o f t h e t r i p a r e f o l l o w i n g : p h a s e s e l e c t i o n s wi t c h o n d e v i c e o f s h u n t c a p a c i t o r d o e s n ’ t s wi t c h o n w h e n B p h a s e v o l t a g e p a s s e d z e — r o v a l u e , s i mu l t a n e o u s l y s h u n t c a p a c i t o r d i f f e r e n t i a l p r o t e c t i o n d o e s n’ t a v o i d s h o t r t i me s h o c k c u r — r e n t , a n d t h e p r o t e c t i o n d e v i c e i f l t r a t i o n f o r h i g h f r e q u e n c y c u r r e n t i s i n s u f f i c i e n t .
35kV输电设备典型跳闸分析

35kV输电设备典型跳闸分析基于确保电网安全生产的重要性和必要性,从受到外力破坏而引起跳闸等几方面对35kV输电设备典型跳闸进行了较为深入和全面的分析,在此基础上,针对跳闸成因,提出了一些防御措施。
标签:输电设备、跳闸分析、管理1、引言正确操作输电设备及维护管理好输电设备,这是认真执行输电设备规章制度、强化安全生产管理的一个重要保证;众所周知,确保输电设备的安全运行对于整个社会经济的快速发展具有极为重要的作用,而输电设备在其运行过程中极易出现故障而影响整个电网的正常运行,从而极大地影响到人们正常的生产生活,因此,提高输电设备管理水平、保障电网生产长期维持良好状态就显得尤为重要和必要;正是基于此,以下结合某市供电公司2012年上半年35kV输电设备跳闸情况,就35kV输电设备典型跳闸这个问题进行一些探讨2、35kV输电设备典型跳闸原因分析根据相关资料显示,该市供电公司现有35kV输电线路38条,总长度为223.88千米;在2012年上半年这段35kV输电线路一共出现3次设备事故、22次一类故障。
具体进行分析,可以发现,致使35kV输电设备出现跳闸的原因,主要有以下这些方面:2.1 受到外力破坏而引起的。
由于输电设备运行环境的管理不到位,致使其各种外力破坏因素不断出现,如各种盗窃输电线路器材的手段层出不穷;再加上近年来未能有效打击这种盗窃非法行为,致使路运行环境的日渐恶劣,从而让这些外力破坏因素成为引起输电设备发生跳闸的主要原因。
例如,在该市所出现的25次跳闸中,因受各种外力破坏而引起跳闸的次数就有15次,占到总跳闸次数的60%,故导致该市35kV输电设备发生跳闸,主要与受到各种外力破坏有关。
这些外力破坏主要来自这些方面:第一,一些非法分子因利欲熏心而进行盗窃线路器材,极易带来倒杆、放电等事故的发生,这都将严重威胁着输电设备的安全运行。
第二,近年来由于不断增多的基建工程,在其施工过程中,因施工人员未能充分认识到保护电力设施的重要性,故工作中未能把必要的安全保护措施进行有效落实,如在该市进行基建过程中,因未能很好地对吊车驾驶员进行有关保护线路方面的教育,在7次线下施工事故中,其中的四次就是由吊车操作不当所引起的。
由放电线圈故障引起的并联电容器组跳闸分析

次回路整组 电容器 、电抗器 、放 电线圈 、避雷器外观完好 ,无破 损变形 ,放电痕迹 ,一次电气连接 紧固,对地以及相间安全距离符合电 气安装要求 。二次 回路的检查与试验结果也表明 ,二次回路接线和保护 装置正常,保护装置显示不平衡电压为 5 . 5 V( 动作 电压整定值为 5 V) ,
一
} 盍 加压 6 3 5 1( v ) 实测变比
与铭牌变比误差 ( % )
一 5 . 4 9
— 0 . 2 a
一 0 . 3 0
^相异常
保护为正确出 口动作 。
三 、故障放 电线 圈解体分析
放电线 圈在 电力系统中与高压并联 电容器并联 连接 ,使电容器组从 电力系统中切 除后的剩余电荷迅速泄放 。因此安装放 电线圈是变电站 内 并联电容器的必要技术安全措施 , 可以有效的防止 电容器组再次合闸时, 由于电容器仍带有 电荷而产生危及设备安全的合 闸过电压和过电流 , 并 确保检修人员的安全 。 放 电线 圈的出线端并联连接于 电容器组的两个 出线端 ,正常运行 时 承受电容器组的电压 ,其二次绕组反映一次变 比,精度通常为 5 0 v a / o . 5 级 ,能在 1 . 1 倍额定 电压下长期运行。其二次绕组一般接成 开口三角形, 从而对电容器组的内部故障提供保护 。 故障放电线圈额定电压为 I 1 P v / 3 , 放电容量就是 1 . 7 M v a r ,出场 日 期为 1 9 9 8 年8 月。 将故障线 圈进行拆解后 , 我们可 以发现故障放 电线圈的绝缘 油有击 穿过的味道 , 一次线圈表面绝缘纸 已被烧穿 , 绕组 匝间有灼烧过的黑 色 的物质。二次线圈未见异常。初步分析是 由于放 电线圈长期运行 , 箱体 内部受潮 , 绝缘油绝缘性能下降 ,内部长期过热造成一次线圈绝缘性 能 下降造成匝间短路 ,从而二次输 出电压异常引起的不平衡电压动作 。 四 、结 论 夏季负荷高峰期间是 电容器组 回路故障的多发期 ,故障大多数是 由 于电容器三相 电容量不平衡 造成 的。其次是由于电抗器容量不平衡 ,因 放电线圈引起 的并联电容器跳闸比较罕见 。通过本 次故障诊断 , 在实 际 故障诊断 的过程中,我们要从常规人手 , 从易到难 , 逐步排 除故障原因。 对 于运行时间过长的电容器组 ,对于其要增加其不平衡电压巡视次 数。在条件允许 的情况下 ,对多 于多年运行的放 电线 圈要周期性进行绝 缘油取样分析 , 必要时予以更换 ,保证并联 电容器组 的安全运行 。
35kV变电站运行中故障跳闸的分析与处理

35kV变电站运行中故障跳闸的分析与处理摘要:在电力系统的运行当中,变电设备一旦发生故障就将严重影响该辖区范围内的居民中的正常用电,甚至会给变电站造成巨大的经济损失。
尤其是跳闸故障,轻则会影响到各种用电设备以及供电的正常运行;重则会导致震荡或者使得整个供电系统出现瘫痪。
关键词:35kV变电站运行;故障跳闸;处理措施1 分析跳闸故障1.1 线路问题导致的跳闸故障在电力系统中,其覆盖的范围区域较大,为满足覆盖区域内供电需求,需要铺设众多的线路,给管理带来了较大困难,特别是特殊性质的输电线路,为避免重大安全事故,通常都选择在偏远的地区来安装,比如郊区,可以预防对居民生活产生过大影响。
但是,由于偏远地区本身环境相对较为复杂,线路的维护、检修等都面临较大困难,经常容易出现巡检、维修与管理不到位的情况,线路的整理、检修工作缺乏,导致线路问题得不到及时发现,增加变电运行故障发生的概率。
此外,当线路周边环境有丛林时,受树木、雷电等因素影响,变电运行跳闸故障也十分容易发生,甚至会引发重大火灾,给用电安全造成极大威胁。
1.2 主变低压侧的开关跳闸通常会有开关误动、越级跳闸、母线故障这三种情况,而具体是哪种情况则要对一次设备、二次侧检查以后才能判断出。
如果只有主变压侧过流的保护动作,那么就可以排除开关拒动、开关误动这两种故障,如果想要弄清是越级跳闸还是母线故障,那么就要对设备进行全面检查。
在对二次设备进行检查的时候,要对设备保护装置进行重点检查;在对一次设备进行检查的时候,要重点检查过流保护范围的所有设备。
如果开关跳闸缺少保护掉牌信号,就要判断设备故障是因为保护动作没有发出信号,还是因为隐藏两点接地而造成开关跳闸的。
1.3 主变三侧开关跳闸故障分析通过对主变三侧开关的跳闸故障进行仔细的分析,导致其出现跳闸故障的原因主要是包括以下几个方面:设备的内部出现了故障、主变低压侧母线出现故障、主变低压侧母线存在短路故障等。
因此,为了防止其出现跳闸故障,变电技术人员和维修人员应该定期的对主变三侧开关进行定期的检查,采用瓦斯保护措施对其进行保护处理,防止出现上述几种问题。
500 kV 某变电站35 kV 并联电容器故障跳闸原因分析及控制措施
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·56·2019年第24期文章编号:2095-6835(2019)24-0056-02500kV某变电站35kV并联电容器故障跳闸原因分析及控制措施庹印和(中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局,广西百色533000)摘要:500kV某变电站35kV电容器自投运以来,发生了多起因电容器故障造成的电容器组不平衡电流保护动作跳闸事故。
通过对历史故障情况及故障现象进行统计分析,从操作过电压、合闸涌流、谐波、电容器产品质量等方面分析电容器故障损坏的可能性,通过对故障电容器进行解体检查,发现电容器生产工艺不满足技术要求,电容器的内部芯子与汇流母线断线是造成电容器故障的根本原因。
最后对电容器的产品质量及运维提出了意见和相应的运维控制措施。
关键词:电容器;过电压;合闸涌流;谐波中图分类号:TM614文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2019.24.022电容器是电力系统中大量使用的一种设备,它的合理应用关系着整个电网的安全,同时在保证输电质量的情况下,它的无功补偿性质可有效降低能量损耗、改善电能质量、增强输电、配电能力等,其可用率对于电网电压调节和降损节能有着重要作用。
除相关国家标准和行业标准外,《预防电容器装置事故的技术措施》《中国南方电网公司反事故措施》中均有防止装置发生事故的措施要求。
因此,为了保障电网的安全和稳定运行,有必要采取有效措施来减少电容器的故障问题,从而提高电容器的工作效率和延长使用寿命。
1概述某变电站35kV#1号、#2号电容器于2005年正式投入运行,电容器型号为TBB35-60120/334-BLW;两组电容器为户外三相式,采用双星型接线方式,带不平衡电流保护;每组单台电容器为180台,单台容量为334kVar,总容量为60120kVar,保护配置有电流速断、过电流、不平衡电流、过电压及低电压保护。
一起35KV线路频繁跳闸的分析
一起35KV线路频繁跳闸的分析摘要:本文就一起35kV线路故障导致的保护频繁跳闸事故进行了介绍.根据事故前的运行方式、事故经过及相应的保护动作情况,分析了导致事故发生的原因和以及问题,提出具体的防范措施,以保障电网实现安全稳定运行。
关键词:线路、跳闸、事故。
一、问题描述我局35kV黄庄变电站中压侧一条35KV出线在短暂的时间内速断保护多次动作,该线路配有三段式电流保护,零序电流保护等35kV线路保护应有的保护,根据跳闸情况,我局线路工作人员对本线路进行了巡视检查,但未发现线路上出现短路或其他异常现象,同时检修工区保护班工作人员对该保护也进行了试验,但同样未发现保护异常,属于正常动作,于是对此线路进行了试送,试送成功,电压和电流等一切正常,随后试验人员离开现场。
运行至傍晚时分,又发生速断动作,随后试验人员再次赶到现场对保护、开关高压试验、互感器、线路的绝缘进行了系统的全面的校验依然没有发现异常。
二、原因分析继电保护是保护整个电网安全运行的一道屏障,当电网或电气设备发生故障,或出现影响安全运行的异常情况时,自动切除故障设备或消除异常情况的技术与装备,电流速断保护是35kV电压等级的主要保护,能快速的切除电网中的故障设备,使电网迅速恢复到正常状态,是继电保护中一个非常重要的组成部分。
对高压来讲,过流保护一般是对线路或设备进行过负荷和短路保护,而电流速断保护一般只用于短路保护,是最基础的保护,也是最重要的保护。
过流保护设定值往往较小(一般只需躲过正常工作引起的电流),动作带有一定延时;而电流速断保护一般设定值较大,多为瞬时动作。
一套完整的过流保护包括三段:1、瞬时电流速断保护(简称电流速断保护或过流Ⅰ段)2、限时电流速断保护(过流Ⅱ段)3、过电流保护(过流Ⅲ段)。
它们的区别在于保护范围不同:1、瞬时电流速断保护:保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%;2、限时电流速断保护:保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15% ;3、过电流保护:保护范围为被保护线路的全长直至下一回线路的全长。
35kv太马线路跳闸事故调查报告
35kv太马线路跳闸事故调查报告事件概况:
在XX年XX月XX日,我司35kv太马线路发生了一起跳闸事故。
事故发生时,线路突然跳闸,导致供电中断,影响了周边区域的正
常用电。
为了排除故障,我们立即展开了调查和处理工作。
调查过程:
1. 我们首先对事故现场进行了全面的勘察和检查。
通过现场勘查,发现跳闸的具体位置和原因。
2. 我们对线路设备进行了全面的检测和测试,排除了设备故障
的可能性。
3. 我们对供电系统进行了全面的检查,确认了供电系统的正常
运行状态。
4. 我们对线路运行记录进行了分析,发现在事故发生前存在一
些异常情况,如电流波动较大等。
调查结果:
经过调查,我们初步确定了35kv太马线路跳闸的原因是由于线路上出现了电流波动较大的情况,导致保护装置误动作,从而引发了跳闸事故。
处理措施:
1. 我们立即对线路进行了维修和调整,确保线路设备的正常运行。
2. 我们对保护装置进行了调整和优化,提高了其对电流波动的适应能力,减少了误动作的可能性。
3. 我们加强了对线路运行记录的监测和分析,及时发现并处理异常情况,防止类似事故再次发生。
结论:
通过此次事故的调查和处理,我们对35kv太马线路的安全运行有了更深入的了解,也对线路设备和保护装置进行了全面的检测和
调整,提高了线路的安全性和可靠性,确保了供电系统的正常运行。
同时,我们也将加强对线路设备的定期检测和维护,以防止类似事
故再次发生。
几起35kV并联电容器故障引发的思考
几起3 5 k V并联 电容器故障 引发的思考
沙 胜 万 敏
( 国 网四川省 电力公 司检 修公 司,四川 成都 6 1 0 0 0 0)
摘 要 :3 5 k V  ̄  ̄ 开式并联 电容 器作 为重要 的无功补偿 装置 ,广泛应 用于 5 O O k V 变 电站 ,以提 高电 网电压 ,改善 功
2 0 1 3 年第3 1 期
( 总 第 2 7 4 期 )
中 阂高 新技术企业
l c# I n^ HI G t E c¨ E t#^¨ I ¨ ‘
NO. 3 1 . 2 01 3
( C u m u l a t i v e t y N O. 2 7 4)
包 括单只 电容器 内部故障 、放 电线圈故障 、导线锈 蚀接触 不 良等 原 因造成 的故障 ,每 次 故障 都非 常典 型 ,具有 代 表性 。
基于 以上分析,给出 以下六 点建 议: ( 1 )提高职工责
任心 ,加 强变 电站 日常巡视工作 ,尤其 要重视红外测温 ,
原 因分 析 : ( 1 )本 装 置上所 有放 电线 圈是 由树 脂浇 筑 而成 ,浇筑 时若 内部气 泡消除不尽 ,可能使局 部放 电不 易达 到规定 的指 标,经过 一段时 间的运 行可能会 因为局部
2 0 1 0 年1 1 月,投 产 日期2 0 1 1 年1 1 月l 1 日。采用单星型接线
1 0 8
现 场检 查:3 5 k V # 1 — 1 电容器c 相 电容器放 电线 圈处 起 火 ,并产 生浓 烟 ,经过 值班 员 使用灭 火器 灭 火后 ,发 现 放 电线圈 已烧 毁 。保护 装置 显示c 相差 流保护动 作 ,差 流
1 1 . 4 4 A ,开关跳 闸。现,检 修班组和 厂家到站检 查 , 通过故 障录波和 高压 试验 的方 式,确定 了整 组每一只 电容 器都没有 问题 ,在更 换了一只合格 的放 电线 圈后,本 台整 组电容器投入系统,运行及 投入运行后红# t - N温正常 。
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一起35kV并联电容器投运跳闸原因分析
作者:曾晓文
来源:《科技风》2017年第26期
摘要:并联电容器组,主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率,以提高功率因数,改善电压质量。
某500kV变电站中新投运35kV并联电容器组,第一次合闸充电,不平衡电流保护动作,装置跳闸。
本文将本次跳闸的原因进行讨论与分析。
关键词:500kV变电站;并联电容器;不平衡电流保护
电力电容器组是电力系统中常见的无功补偿装置。
500kV变电站中常使用35kV并联电抗器补偿无功因数角度来改善电网电压。
某500kV变电站中新投运35kV 321并联电容器组,第一次合闸充电,不平衡电流保护动作,装置跳闸。
本文将该一起35kV并联电容器组投运跳闸的原因。
1 不平衡电流保护
并联电容器组的外部过电压和过电流继电保护对电容器内部元件损坏引起的过电压和过电流是起不到监测和保护作用的。
因为装在母线上的电压互感器无法检测到电容器组内部元件或单元过电压,内部故障造成的电流变化也不会使过流保护启动。
电容器组内部故障通常采用不平衡保护,通过采用不同的电容器组接线和继电保护方式,可测量到电压或电流的不平衡量,并用作保护。
并联电容器不平衡电流保护是通过检测电容器组三相不平衡电流来判断电容器组内部是否发生故障,从而给出报警信号或者跳闸信号使电容器组退出运行。
1.1 不同接线方式下的不平衡电流保护
在高压电力网中,双星形接线的电容器组得到广泛应用。
这种接线可以利用其中性点连接的电流保护装置,当电容器故障击穿切除后,会产生不平衡电流,使保护装置动作将电源断开,这种保护方式简单有效,受系统电压不平衡或接地故障的影响小。
1.2 带内部熔丝的电容器组内部故障分析
带有内部熔丝的三相电容器组,在每一相中,N 个电容器元件并联组成一个单元,M 个单元串联组成该相电容器组。
内部熔丝是用来断开故障的电容器元件,从而使该电容器单元的其余部分以及接有该电容器单元的电容器组继续运行。
1.3 影响不平衡电流保护的因素
1.3.1 初始不平衡电流值
由于臂间相间电容偏差、三相电源电压偏差流互感器的精度误差及保护单元的测量误差等客观存在,故电容装置在正常运行情况下,存在初始不平衡电流值。
不平衡电流整定值应躲过客观存在的误差带来的初始不平衡电流值。
影响初始不平衡电流值的因素。
a.臂间和相间电容量偏差。
双星形中性点不平衡电流保护,检测连接在两个中性点之间的电流互感器二次側电流,该电流大小反应出同相两臂之间电容偏差的大小,即偏差愈大初始不平衡电流值愈大。
b.三相电源电压偏差。
三相电源偏差将导致电容器组中心点电位飘移,进一步加大初始不平衡电流值。
据GB/T 12325《电能质量供电电压偏差》第4.1条的规定:35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%。
在满足标准要求的情况下,合理的偏差是无法避免的。
1.3.2 变压器轻载间谐波
在变压器轻载、感性无功较小时,电容器组的投入,使变压器的谐波阻抗变成一个相当大的容性阻抗,变压器的某次谐波电流和该次的谐波磁通就倾向于相互增强,从而出现较大谐波电流值。
谐波电流将放大不平衡电流值,甚至导则不平衡电流误动作。
1.3.3 其他因素
电流互感器的精度误差、保护单元的测量误差、接线等问题均会对初始不平衡电流值造成影响。
接线问题可通过检查、重新紧固节点等措施以消除,但电流互感器的精度误差及保护单元的测量误差等客观存在,无法完全消除。
1.3.4 整定值的影响
整定计算作为实际整定的理论指导,是建立在理想元件基础上的电路模型,未考虑电容偏差、电压源偏差、电抗电感偏差、杂散电容、轻载间谐波、测量保护元器件的精度偏差等诸多因素。
2 实际情况分析
321电容器组装置型号TBB35-60000/334BLW,电容器组带内部熔丝,串抗率为12%。
每相4串15并,接线方式为双星形接线,每套分2个星,星1为4串8并,星2为4串7并。
321电容器组投运合闸瞬间不平衡电流保护瞬时动作,动作值为0.54A(二次值),而保护整定值为0.15A。
变压器轻载间谐波影响。
在变压器轻载、感性无功较小时,投入电容器组,将出现较大谐波电流值。
投运时321电容器组母线电压录波图如下图所示。
投运时321电容器组母线电压录波图
由电容器组的电流录波图可以看出谐波电流是一个约2.2~2.5次的间谐波。
3 初始不平衡电流值计算
初始不平衡电流值受多种因素影响,如三相电容偏差、三相电源电压不平衡、电流互感器的精度误差等。
通过电路仿真软件,在simulink中建立仿真模型,将装置的实际电容、电源电压偏差等输入电路模型,计算实际中存在的初始不平衡电流值。
3.1 电容量整改前的仿真计算
将321电容器组整改前的电容数值导入sinulink模型中,考虑三相电偏差的情况下,仿真结果如表1所示:
表中ΔI为中性点不平衡电流的一次值,ΔI′为中性点不平衡电流的二次值,CT变比为5:1。
投运时,不平衡电流保护整定值均为0.15A,明显不满足初始不平衡电流值要求。
3.2 电容量整改后的仿真计算
将321电容器组整改后的电容数值导入sinulink模型中,考虑三相电偏差的情况下,仿真结果如表2所示:
由上表可知,对于321电容器组,在电容量经调整后,再考虑实际电容偏差及三相电源电压最大不平衡值的情况下,初始不平衡电流值的二次值最高达0.12A,根据DL/T 1415-2015《高压并联电容器装置保护导则》6.5.5.2条:整定值不低于3倍初始不平衡电流值。
4 定值整定
不平衡保护电流整定值,根据DL/T 1415-2015《高压并联电容器装置保护导则》6.5.5.1条:
IDZ=I0[]KLM
I0——不平衡保护动作时输出电流值;
IDZ——不平衡保护电流整定值;
KLM——保护定值的灵敏系数,一般KLM取1.1~1.3。
通过simulink仿真模型计算,可知321电容器组初始不平衡电流值的二次值最高达
0.12A,根据DL/T 1415-2015《高压并联电容器装置保护导则》,整定值不低于3倍初始不平衡电流值。
故不平衡电流保护整定值应不低于0.36A。
考虑到实际存在的杂散电容、轻载间谐波等因素,在保证装置安全运行的前提下,应将不平衡电流保护跳闸定值适当放大。
故不平衡保护动作时输出电流值I0=05A,而KLM=12,则IDZ=I0[]KLM=042A。
故不平衡电流保护二次电流整定值IDZ=042A。
5 结论
321电容器组在完成电容量调整、新定值整定后,与2017年5月顺利投运。
并联电容器的不平衡电流保护会受到实际存在的电容偏差、电压源偏差、电抗电感偏差、杂散电容、轻载间谐波、测量保护元器件的精度偏差的影响。
实际中并联电容器存在初始不平衡值。
不平衡电流整定值应躲过客观存在的误差带来的初始不平衡电流值。
因此在保护整定值时因考虑实际存在的误差,并在保证装置安全运行的前提下,防止不平衡误动作,还需对整定值留出一定的安全裕度。
不平衡电流整定值应躲过客观存在的误差带来的初始不平衡电流值。
参考文献:
[1]国家能源局.DL/T 1415-2015 高压并联电容器装置保护导则.国家能源局,2015.
[2]盛小伟,黄梅.并联电容器不平衡电流保护的改进方法研究.电力系统保护与控制,2006(34).
[3]王雪梅.两星臂电容量不相等的双星形中性点不平衡电流保护计算.电力电容器与无功补偿,2010.。