35kV及以上并联电容器装置保护方式研究_张建军
35kV变电站继电保护技术探讨
35kV变电站继电保护技术探讨35kV变电站属于基层供电的主要设施，其安全运行对于人们的生产生活影响意义重大，一直以来也引起了较多人群的关注。
作为变电站中重要的组成模块继电保护设施，对于变电站整体的安全运行影响意义深远。
针对35kV变电站中存在的继电保护技术，以及整体的运行状态，文章进行了简要的分析。
标签：35kV变电站；继电保护；技术探讨日常生活中人们所应用的家用电器，通常情况下额定电压都为220V或者380V。
35kV变电站的输出电压正为220V和380V，作为需求量巨大的220V电压和380V电压，其安全性和稳定性也引起了较多人群的注意。
35kV变电站中继电保护问题，随之突显了出来。
作者针对35kV变电站继电保护技术，进行简要的分析研究，以期能为我国35kV变电站继电保护技术的应用提供参考。
1 35kV变电站变电站即为改变电压的场所，发电厂发出电力经过输电线路进行传输，为了把将电力输送到距离较远的地区。
工作人员会在发电厂输出电力时，将电力整体电压升高变为高压电。
随后通过电网进行输送工作，电网输送进入变电站。
变电站将高压电电压降低，再经过电网输送到用户端。
其中按照规模大小和电压等级区分，电压在110kV以上的称之为变电站，110kV以下的则称之为变电所，两种类型的变电站主要的工作为电力的升压或降压[1]。
35kV变电站为低压变电所，主要输出的电压为220V和380V。
主要应用于居民用电和小型工厂用电，普遍存在于居住区和小型工厂等地。
35kV变电站在运行的过程中，人们将所有运行的设备大体上分为两类设备。
分别为一次设备和二次设备。
其中涉及到的一次设备有：变压器、隔离开关、断路器、电流互感器、接地开关、电压互感器、母线、避雷器、电容器等电器设备。
二次设备主要是保护、计量、遥控、测量、遥视、五防等方面组成。
2 继电保护电力设备在运行的过程中，系统故障问题经常出现。
为了保障整体设备的安全运行，以及设备损毁方面的顾虑。
35KV电容补偿试验报告.
产品概述：无功负荷电流增大了供电系统损耗,而我国目前配电网多数采用变电站固定电容器组无功补偿方式,由于缺少无功调节手段,在供电峰谷期间功率因数波动较大,出现过补和欠补问题。
ZRTBBZ型35kv高压无功补偿自动调容成套装置，使用无功自动控制器检测电网电压及功率因数，通过对电网电压和功率因数的综合判定，可同时控制两台主变的自动有载调压及两段母线上的无功补偿电容的自动投切，实现平衡系统电压，提供功率因数。
减少线损，保护供电质量，解决无功过补偿和欠补偿问题。
型号说明ZRTBBZ主要技术参数额定电压：35kV额定频率：50Hz单台柜额定容量：最小1000-3600kVar最大中性点接线方式：非有效接地或中性点绝缘。
使用条件：使用条件◆安装地点：户内/户外◆环境温度：-20℃～+40℃◆相对湿度：≤90％（25℃）◆海拔高度：≤2000米安装场所应无剧烈机械振动、应无有害气体及蒸汽、应无导电性或爆炸性尘埃工作方式及特点1装置主要有高压并联电容器组、串联铁心电抗器、电容器投切开关真空断路器、电流互感器、氧化锌避雷器、放电线圈，无功功率自动补偿控制器，电容器专用微机保护单元等组成。
2装置采用先进的功率因数及无功缺口投切，通过自动组合，能以最少的电容器组数和最少的高压真空开关实现最多级数的调容，不至于引起成本的大幅度提高，具有很好的性能价格比。
也可根据用户的要求进行均分配置，逐级投切。
3喷逐式熔断器与电容器串联，当电容器内部有部分串联段（50%—70%）击穿时，熔断器动作，将该台故障电容器迅速从电容器组切除，有效防止故障扩大。
4放电线圈并联在电容回路，当电容器组从电源退出运行后，能使电容器上的剩余电压在五秒内自额定电压峰值降至50v以下5串联电抗器串联在电容器回路中，以限制投切电容器组中的高次谐波，降低合闸涌流，串联电抗器的电抗率仅对于限制涌流的取0.1%—1%，对于限制五次以上的谐波，选用4.5%—6%，对于抑制三次以上谐波，选用12%—13%6.结构设计合理，热、动稳定性好，柜式的带电显示装置主要用于显示装置的带电状态，并有程序锁、观察窗，具有强制闭锁功能；室外装置有围栏，确保运行和维护人员安全。
35kV变电站继电保护装置的科学应用
35kV变电站继电保护装置的科学应用摘要在国内电力事业高速发展的背景下，35kV 变电站的建设数量不断增多，而且成为保障国内电力安全、平稳输送的重要部分。
在35kV 变电站的建设和运行管理中，科学应用继电保护装置具有重要的作用和意义，而且对于变电站的各种运行故障也可以做到及时发现和处理。
本文简要分析了35kV 变电站继电保护装置状态检修中的注意事项，希望能够引起各方关注与重视。
关键词35kV 变电站；继电保护装置前言在35kV变电站的运行管理过程中，经常会出现各种电力系统运行故障，如果不能及时对其进行有效的处理，将严重危及区域电力系统的安全。
在35kV变电站发生运行故障时，有可能出现过电流、过电压、烧毁电力元件或电力系统振荡等现象，将严重危及电力设备的安全性能和使用寿命。
因此，在35kV变电站的运行管理中，为了有效保护电力系统和相关电力设备的运行安全，必须科学应用继电保护装置，其实际作用和效果日益凸显。
1 35kV变电站继电保护装置基本要求分析正如前面所提到的，对35kV变电站而言，在电力系统中元件或对应线路出现故障时，若故障可能对电力系统的安全运行产生不良影响，就需要继电保护装置发挥其价值功效，对故障进行定位，并发出告警指令，同时通过操作断路器的方式，对故障线路进行跳闸处理，从而避免故障范围进一步扩大，对整个电力系统产生不可逆的影响。
结合当前35kV变电站的实践工作经验来看，认为在继电保护装置方面需要满足的要求有以下几个方面[1]。
①继电保护装置需要具有快速性：对于35kV变电站中比较常见的短路故障而言，投入运行的继电保护装置应能够迅速地切除故障，避免整个电力系统受短路电流影响而发生问题，同时控制故障影响范围，确保整个系统安全稳定运行。
②继电保护装置需要具有可靠性：当35kV变电站以不正常方式运行或出现动作故障时，需要确保所投入运行的继电保护装置执行可靠的动作，不发生拒动或误动问题。
③继电保护装置需要具有选择性：当35kV变电站受到相关因素影响出现运行故障或安全事故时，投入运行的继电保护装置应能够有选择性地切除事故发生区段内的供电，同时对与故障点相邻的开关设备进行断开处理，使沿线其他线路以及投入设备的运行不会受到故障因素的影响。
风力发电场升压站35kV设备继电保护分析
风力发电场升压站 35kV设备继电保护分析摘要：随着社会经济的不断发展，我国的电力市场也得到了很大程度的发展，其中，在整个风力发电厂升电站中，发挥着重要作用的就是35KV设备，但是其在实际运行的过程中，经常会由于各种各样的原因，进而发生相应的故障问题，而如果不能及时的处理这些故障，就会使相应的供电情况受到影响，因此，35KV设备的继电保护工作极为重要。
基于此，本篇文章主要对风力发电厂升压站35KV设备继电保护进行深入的分析和探讨。
关键词：风力发电厂升压站 35KV设备前言：风力发电厂升压站在实际运行的过程中，不但会受到外界环境变化的影响，还会受到人员因素的影响，不仅如此，还会出现设备老化等问题，进而产生相应的电力故障。
为了使风力发电厂升压站的顺利运行得到保证，使电力运行的安全性和稳定性得到保证，就要对35KV设备的继电保护问题进行深入的研究和分析，使继电保护工作的质量和效率全面提高上来。
1.风力发电厂概况对于风力发电厂而言，其本身就属于一个系统工程，而且具备完整性的特点，其包含的内容非常多，不但包含了风电机组的基础工程，还包含了机组安装工程，此外，还有升压变电站以及集成电路等。
在实际的变电站中，相应的电气设备又分为两种类型，即一次设备和二次设备，其中，对于二次设备而言，其起到了重要的辅助作用，可以使一次设备的正常高效运转得到保证，其中，非常重要的一个设备就是35KV设备，其对于区域性的供电起到了至关重要的作用。
1.风力发电场升压站35kV设备继电保护基本要求2.1、迅速性风力发电场升压站在实际运行的过程中，如果发生了事故，则相应的35KV 设备继电保护装置必须要在第一时间作出反应，并且对故障进行快速的切除，使系统得到有效的保护，而使短路故障中存在的电流破坏到电力系统的情况得以根本性的避免，还能使故障的波及范围进一步降低，使相应电力设备的保护得以全面加强。
2.2、选择性风力发电场升压站在实际运行的过程中，如果发生了相应的故障，则相应的继电保护装置可以在第一时间内对距离故障最近的设备进行快速的判断，并且对切断设备连接的选择进行快速的决定，进而使其他部位的电力线路和设备的正常运行得到保证。
35kV降压变电站继电保护设计
35kV降压变电站继电保护设计摘要：本设计可分为几部分：设计方案的确定；系统负荷计算，短路电流的计算；主变压器继电保护的配置、整定及校验的确定。
10kV出线继电保护的配置、整定及校验的确定。
无功补偿系统继电保护配置、整定及校验。
关键词：负荷计算；无功功率；短路电流；继电保护一、变电站继电保护和自动装置规划1.1系统分析及继电保护要求1.1.1系统一次1、变电站规模及电气主接线：本次设计变电站装设20000kVA双绕组变压器2台（N-1备用），35kV进线两回，单母分段接线；35kV主变出线2回，10kV出线12回，10kV电气主接线为单母线分段。
变电站主变的调压方式及无功补偿配置：变电站主变压器采用有载调压变压器，无功补偿方式采用10kV侧集中补偿方式，无功补偿电容器选用室外成套补偿装置。
补偿容量按照主变容量的15﹪选定，即总补偿容量为6000kVar。
变电站消弧线圈的装设：本站暂不考虑设置消弧线圈。
1.1.2为保证安全供电和电能质量，继电保护应满足四项基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1.2继电保护装置规划⑴35kV母联保护设置备自投及母联相间及零序过流、母联充电保护的功能。
⑵变压器主保护：变压器本体和有载分接开关重瓦斯保护、纵差保护，作用于总出口，跳主变35kV侧进线开关及主变10kV侧进线开关。
⑶35kV后备保护①10kV复合电压闭锁过电流保护：延时作用于总出口，跳主变二侧开关及35kV母联开关。
②35kV过负荷保护：延时发过负荷信号。
⑷10kV后备保护①10kV复合电压闭锁10kV过流保护：第一时限跳10kV分段开关，第二时限跳主变10kV侧进线开关，第三时限跳主变进线35kV侧开关及35kV母联开关。
②10kV过负荷保护：延时发过负荷信号。
主变10kV侧后备保护动作闭锁10kV分段备自投。
⑸非电量保护变压器非电量保护跳闸或发告警信号（包括变压器本体和有载瓦斯、变压器压力释放、变压器本体和有载油位异常等）。
我厂35kV系统中性点接地方式
我厂35kV系统中性点接地方式发布时间：2023-02-03T06:21:38.144Z 来源：《中国电业与能源》2022年第18期作者：阳文[导读] 我厂属于易燃易爆有毒有害的高危企业阳文中韩（武汉）石油化工有限公司湖北武汉 430000摘要：我厂属于易燃易爆有毒有害的高危企业，生产装置对供电的连续性和可靠性要求非常高，35kV电力系统主要是电能的输配系统，配电网以电缆为主。
本文主要讲述我厂35kV配电网中性点采用消弧线圈接地方式的原因，以及思源XHDCZ-1600/35型消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置在我厂的应用。
关键词：易燃易爆；35kV电力系统；消弧线圈1.电力系统中性点接地方式中性点接地方式是一个系统性的、综合性的问题，既与电网的安全可靠性有关，也与电网的经济性相关。
中性点的接地方式直接影响：供电的可靠性；线路和设备的绝缘水平；单相短路电流对设备的损伤程度；继电保护装置的功能；对通信和信号系统的影响等。
中性点接地可分为大接地电流系统和小接地电流系统。
前者包括：直接接地、经低阻值电阻接地，后者包括：中性点不接地、消弧线圈接地、谐振接地和经高阻值电阻接地。
2.我厂35kV电力系统接地系统我厂110kV站正常运行方式如下图1所示：1#主变、2#主变带35kV1#母、2#母分列运行，3#主变、4#主变带35kV 3#、4#母分列运行，1-2、3-4母联热备用；1#、2#、3#、4#主变消弧线圈投入。
35kV1#母线通过电缆向下游中心变电所主变供电，构成35kV配电系统。
3.我厂35kV电力系统电容电流估算我厂35kV配电系统以电缆网络的电能输送系统，电缆采用的是铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃型电力电缆（ZRA-YJV-26/35kV），35kV电力系统的电容电流以电缆的电容电流为主。
目前，电力电缆电容电流的确定方法有多种，包括经验估算法、理论计算法和实际测试法。
其中，电容电流理论计算法的计算较为复杂，涉及相当多的各种参数，实用性不高。
35kV并联电容器故障分析及建模仿真
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ： ｕ ｔｃ ｐ ｃｔｒ ａ ｌ ａ ａｙ ｉ ；Ｍａ ｌｂ ｓｍｕ ａｉｎ ｒ Ｓｈ ｎ ａ ａ ｉ ；ｆｕ ｔ ｎ ｌｓｓ ｏ ｔ ｉ ｌｔｏ ａ
０ 引 言
（ 如图 １所示 ） 就使 用单 台熔 断器 与继 电保 护 作 ， 为 内部故 障保护 方案 在配 置 中的一些 问题 进行讨 论， 以供 大家参 考 。
ｃ ｌｆｕ ｔ ｆｃ ｐ ｃｔ ｒｗｅ ｅ ｓｍｕａ ｅ ｎ ｎ ｌｚ ｄ，Ｒｅ ｓ ｎ ｆｃ ｐ ｃｔｒｐ ｏｅ ｔ ｎ ａ ｔｏ ｎ ｅ ｏ ａ ａ ｌｓｏ ａ ａ ｉ ｒ ｉ ｌ ｔｄ ａ ｄ ａ ａｙ ｅ ｏ ａ ｏ ｓｏ ａ ａ ｉｏ ｒ ｔｃ ｉ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｓ — ｏ ｌ ｔｏ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍｅ ｐ． Ｒｅ ｏ ｕ ｉｎ ｒ ｕ ｄｕ ｃ ｍｍｅ ｄ ｔｏ ｆ ｃ ｐ ｃｔｒ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｅｔ ｇ ｎ ｎｕａ ｔｒｎｇ ａ ｅ ｎ ａｉｎｓ ｏ ａ ａ ｉｏ ｒ ｔｃ ｉ ｓ ｔｉ ｓ ａ ｄ ｍａ ｆ ｃｕ ｉ ｒ ｏ ｎ
和系统 电压 变化对 其 进 行投 切 ， 以保 证母 线 电压
Ｂ
Ｃ
Ｃ２
在允许 的范 围 内。文章结 合 ３ Ｖ并联 电容器 组 ５ｋ
几年来运 行经 验及 发 现 的 问题 ， 点 讨 论 了并 联 重
图 １ 电容 器组基 本接 线 图
电容器 内部故 障保 护 中 ， 泛 使用 的熔 断 器保 护 广 配置及其 与不 平 衡保 护 的 配合 问题 ， 出 常用 的 指
Ｓ ｕ ｅｎＧ ｉ Ｃ Ｇ ， ｏ ｐ ｎｎｓ ｆ ｈ ａ ａｉ ｒ ａ ｋｗ ｓ ｄ ｌ ｔｅ ａ ｃｌ ．Ｓｖｒ ｐ— ｏ ｔ ｒ ｒ ｈ ｄ（ Ｓ ） ｃｍ ｏ ｅｔ ｏ ｅｃｐｃ ｏ ｎ ａ ｅｅ ｍａ ｍ ｔａｌ ｅｅａ ｔ ｉ ｔ ｔ ｂ ｍｏ ｄ ｈ ｉ ｙ ｌｙ
35KV变电站继电保护方案
35KV变电站继电保护方案摘要：继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行；当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。
可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。
关键词：35KV变电站；继电保护；短路电流；电路配置1 引言继电保护及自动化是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。
因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。
基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
2 继电保护相关知识2.1 继电保护的概述研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。
因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。
当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
2.2 继电保护基本原理继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。
因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。
依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护。
2.3 对继电保护装置的要求继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
35kV及以下系统保护配置原则及整定方案
35kV及以下系统变压器及线路保护的配置与整定一、保护配置要求GB/T-14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求：（一）35kV线路保护35kV为中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本条的规定装设相应的保护。
1、对相间短路，保护应按下列原则配置：1）保护装置采用远后备方式。
2）下列情况应快速切除故障：A）如线路短路，使发电厂厂用电母线低于额定电压的60％时；B）如切除线路故障时间长，可能导致线路失去热稳定时；C）城市配电网络的直馈线路，为保证供电质量需要时；D）与高压电网邻近的线路，如切除故障时间长，可能导致高压电网产生稳定问题时。
2、对相间短路，应按下列规定装设保护装置。
1）单侧电源线路可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护，必要时可增设复合电压闭锁元件。
由几段线路串联的单侧电源线路及分支线路，如上述保护不能满足选择性、灵敏性和速动性的要求时，速断保护可无选择地动作，但应以自动重合闸来补救。
此时，速断保护应躲开降压变压器低压母线的短路。
2）复杂网络的单回路线路A）可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护，必要时，保护可增设负荷电压闭锁元件和方向元件。
如不满足选择性、灵敏性和速动性的要求或保护构成过于复杂式，宜采用距离保护。
B）电缆及架空短线路，如采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性和速动性要求时，宜采用光纤电流差动保护作为主保护，以带方向或不带方向的电流电压保护作为后备保护。
C）环形网络宜开环运行，并辅以重合闸和备用电源自动投入装置来增加供电可靠性。
如必须环网运行，为了简化保护，可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的方式。
3、平行线路平行线路宜分列运行，如必须并列运行时，可根据其电压等级，重要查那关度和具体情况按下列方式之一装设保护，整定有困难时，运行双回线延时段保护之间的整定配合无选择性：A）装设全线速动保护作为主保护，以阶段式距离保护作为主保护和后备保护；B）装设有相继速动功能的阶段式距离保护作为主保护和后备保护。
35KV总降压变电所继电保护毕业设计
精品资料第1章绪论1.1 继电保护的概述研究电力系统故障和危及安全运行的异常情况，以探讨其对策的反事故自动化措施。
因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以称其继电保护。
1.1.1 继电保护的任务当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
1.1.2 继电保护的作用由于电气设备内部绝缘的老化、损坏或工作人员的误操作、雷击、外力破坏等原因，可能使运行中的电力系统发生故障和不正常运行情况。
常见的故障是各种形式的短路，如三相短路、两相短路、两相对地短路、中性点直接接地系统中的一相对地短路、电气设备绕组层间和匝间短路等。
各种短路均会产生很大的短路电流，同时使电力系统的电压水平下降，从而引发如下严重后果。
（1）短路电流产生的电弧将短路点的电气设备烧坏；（2）短路电流通过非故障设备，由于发热和电动力的作用，很可能使非故障元件损坏或缩短其使用寿命；（3）电力系统电压水平下降，影响用电单位的生产，出现次品及废品，精品资料甚至烧毁电动机；（4）电力系统电压下降，可能破坏电力系统的稳定，使系统振荡而导致崩溃。
故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。
事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。
系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。
因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的几率，把事故消灭在发生之前。
在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性之外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
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第35卷第5期2014年10月电力电容器与无功补偿PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationVol.35No.5Oct.2014
35kV及以上并联电容器装置保护方式研究张建军1，袁继军1，孙红华2，王钰2
（1.唐山供电公司，河北唐山063000；2.北京诺德威电力技术开发有限责任公司，北京100070）
摘要：35kV及以上的高压并联电容器装置具有电容器装置容量大、串段多、电容器台数多的特点。目前，常用保护方式的灵敏度不能满足装置的安全运行要求，已有不少事故发生。而且标准要求电容器自断电后5s内端电压降到50V以下，这就要求必须配备放电线圈，而很多情况下，电容器采用的保护方式对放电线圈是没有任何保护措施的，放电线圈本身故障引起的事故也较多。基于单台电容器电容量监测及放电线圈二次侧电压监测，研制了一种35kV及以上的高压并联电容器装置的新型保护方式。该保护方式既可对电容器装置可靠保护，同时也可以实现对放电线圈的有效保护。
关键词：高压并联电容器；接线方式；保护方式；保护灵敏度；放电线圈中图分类号：T714.3文献标志码：A文章编号：1674-1757（2014）05-0016-05
ResearchonProtectionModeofShuntCapacitorsat35kVandAboveZHANGJianjun1，YUANJijun1，SUNHonghua2，WANGYu2
（1.TangshanElectricPowerCompany，Tangshan063000，China；2.BeijingNuodeweiElectricTechCo.，Ltd.，Beijing100070，China）Abstract:Highvoltageshuntcapacitorinstallationat35kVandabovehassuchfeaturesaslargecapacity，moreseriessectionsandmoresetsofnumber.Atpresent，thesensitivityofcommonprotectionmodecan’tmeetthesafeoperationrequirementofthedeviceandsomeaccidentshavehappened.Thestandardrequeststheinternalterminalvoltageofcapacitorshouldreducedowntobelow50Vwithin5safterdeenergizationofthecapacitor，andthisrequiresadischargecoiltobeequipped.Inmanycases，theprotectionmodeadoptedbythecapacitordoesnothaveanyprotectionmeasuretothedischargecoilandthefaultofdischargecoilitselfalsoleadstomanyaccidents.Akindofnewprotectionmodeforhighvoltageshuntcapacitorat35kVandaboveisdevelopedbasedonthecapacitancemonitoringofsingleunitofcapacitorandthesecondarysidevoltagemonitoringofdischargecoil.Thisprotectionnotonlyperformsthereliableprotectionofcapacitor，butalsorealizestheeffectiveprotectionofthedischargecoil.Keywords:highvoltageshuntcapacitors；wiringmode；protectionmode；protectionsensitivity；dischargecoil
——————————————————————————————————————————————————收稿日期：2014-03-12
0引言在电力系统中，高压并联电容器的应用极为广泛，是提高电网功率因数，提高电网电压质量、
补偿电网无功功率的主要形式。电容器装置接线
方式选择应根据电容器装置容量和采用的保护方式综合考虑。由于35kV及以上的高压并联电容器装置容量较大，基本上都是分相布置，每相电容器大部分采用先并后串方式，同时也有少量采用并串并混连方式，国家电网公司500kV变
16··电站电容器装置按照典型化设计的要求，全部采用先并后串的方式。根据有关标准［1］：35kV电容器装置，容量为20Mvar及以下采用单星形接线相电压差动保护的占57%，单相装置容量超过20Mvar者不采用；35kV电容器装置，采用双星形接线中性点不平衡电流保护方式、单星形接线桥式差电流保护方式同样很多，但是500kV变电站的大容量电容器装置采用这种接线，由于保护灵敏度不够，安全性差，已有不少事故发生［2-6］；而且标准要求电容器自断电后5s内将电荷释放至端电压到50V以下，这就要求必须配备放电线圈，而很多情况下，电容器采用的保护方式对放电线圈是没有任何保护措施的［7-13］。因此，针对这一问题，研究了一种新型可靠的电容器装置保护方式，以实现高压多串段并联电容器装置的可靠保护，同时也可以实现对放电线圈的有效保护。
1高压并联电容器装置保护现状1.1电容器装置常用接线及保护方式分析电容器装置接线方式选择，应根据电容器装置容量和采用的保护方式综合考虑。目前，常用电容器装置接线和保护方式主要有4种：
1）单星形接线采用开口三角电压保护；
2）单星形接线采用相电压差动保护；
3）单星形接线采用桥式差电流保护；
4）双星形接线采用中性点不平衡电流保护。
4种保护方式如图1~4所示。
图1单星形电容器装置开口三角电压保护原理接线Fig.1Theprinciplediagramofopeningdeltavoltageprotectionforsinglestarconnectioncapacitorinstallation
图2单星形电容器装置相电压差动保护原理接线
Fig.2Phasevoltagedifferentialprotectionprinciplediagramforsinglestarconnectioncapacitorinstallation
图3单星形电容器装置桥式差电流保护原理接线Fig.3Bridgedifferentialcurrentprotectionprinciplediagramforsinglestarconnectioncapacitorinstallation
图4双星形电容器装置中性点不平衡电流保护原理接线Fig.4Neutralimbalancecurrentprotectionprinciplediagramfordoublestarconnectioncapacitorinstallation
以上4种电容器装置保护方式对电网中运行的电容器装置的故障保护起到有效的作用，但是也存在着一些问题，主要是：1）开口三角电压保护是中小容量电容器装置（20Mvar及以下）常用的一种保护方式，10kV电压等级中应用最多。该保护方式用于多段串联的电容器装置时，由于放电线圈电压变比大，保护动作信号小，保护整定值难以与电容器内熔丝配合；放电线圈三相性能差异和电源三相不平衡都会产生起始不平衡电压，大大降低保护灵敏度。
2）电压差动保护使用的设备比较复杂，
特
殊情况需要增加电压放大回路，对称故障时，保护不会动作。这种保护主要用于35kV电压等级，容量不超过20Mvar。这种保护的灵敏度也
2014年第5期·无功补偿与滤波·张建军，等35kV及以上并联电容器装置保护方式研究（总第155期）
17··2014年第5期电力电容器与无功补偿第35卷要受放电线圈性能的影响；当电容器装置的串联段增多时，保护灵敏度显著降低，使适用范围受到限制。3）双星形中性点不平衡电流保护电容器装置安装时调平衡较麻烦；对称故障时保护不动作。容量超过20Mvar的电容器装置，由于保护灵敏度不够，已经出现不少事故。4）桥差电流保护虽然较其他3种保护方式的灵敏度稍高，但是发生对称故障时，保护不动作。而且运行经验也表明，在大容量、多串段、电容器台数多的电容器装置中，其保护灵敏度仍不能满足安全运行的要求。1.235kV及以上高压并联电容器装置保护方式35kV电容器装置根据容量不同，可采用单星形接线相电压差动保护、双星形接线中性点不平衡电流保护或桥式差电流保护方式。实际运行情况表明，500kV变电站的大容量电容器装置采用以上接线，由于保护灵敏度不够，安全性差，已有不少事故例子，但是目前国内外没有更好的保护方式。桥差电流保护方式是目前常用保护方式中最灵敏的，以1套35kV桥差电流保护接线方式的电容器装置为例，每臂皆由16台11kV、500kvar的电容器并联组成。如果1臂有1台电容器损坏，其容量减小5%，经计算桥差电流约为3mA。可见桥差电流保护的灵敏度在大容量时是远远不够的。并且桥差电流保护与其他不平衡保护一样，发生对称故障时保护失效。此外，在电容器装置容量大台数多时，运行条件、运行环境，以及发生故障的情况复杂多样，在一些故障情况下，桥差电流保护灵敏度还会进一步大大降低，不能完全满足安全运行要求。1.3高压并联电容器在线监测系统研究现状冀北电力公司唐山供电公司针对10kV高压并联电容器装置研制了高压并联电容器在线监测系统。该在线监测系统的重要监测量为单台电容器的电容量，同时也能监测电容器壳体和接头温度，以及电容器装置的不平衡电压。在线监测系统设计方面，通过专用电流传感器、监测主机、双二次绕装置放电线圈、无线温度传感器等来实现对单台高压并联电容器的电流、电压、温度、电容量进行在线监测。在线监测系统实现并联电容器装置运行状态数据统计功能和故障预警、诊断分析功能，为电容器装置状态检修提供依据。高压并联电容器在线监测系统如图5所示。
高压并联电容器装置用电流监测单元、电压监测单元、监测主机于2012年、2013年已在唐山供电公司110kV河沿庄变电站、220kV曹妃甸变电站进行挂网运行，其中110kV河沿庄变电站为户外站，220kV曹妃甸变电站为户内GIS
站。截止至今未发生监测单元、监测主机损坏、故障缺陷。电流、电压监测单元、监测主机的可靠运行为电容器装置新型保护方式研究提供了有效的研究基础。
235kV及以上高压并联电容器装置新型保护方式