黃幼茹

(全國(guó)電力安全專家委員會(huì)，北京 100031)

20 防止串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置和并聯(lián)電容器 裝置事故編制說明

20.1 總體說明

本部分反措為本次修改新增內(nèi)容，分為防止串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置事故和防止并聯(lián)電容器裝置事故2部分。

其中防止串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置事故部分因考慮串補(bǔ)裝置涉及的設(shè)備數(shù)量較多，且部分內(nèi)容(如設(shè)計(jì)要求)無法按設(shè)備歸類，故本部分采用如下結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)、制造中應(yīng)注意的問題；基建調(diào)試、驗(yàn)收中應(yīng)注意的問題；運(yùn)行中應(yīng)注意的問題。

防止并聯(lián)電容器裝置事故部分主要按照并聯(lián)電容器裝置的主要設(shè)備提出有關(guān)反措。

20.2 條文重點(diǎn)說明

20.2.1 防止串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置事故部分

(1)條文20.1.1明確了串補(bǔ)裝置設(shè)計(jì)階段應(yīng)針對(duì)一次設(shè)備應(yīng)用開展的必要研究工作。

(2)條文20.1.2明確了串補(bǔ)裝置設(shè)計(jì)階段應(yīng)針對(duì)控制保護(hù)設(shè)備應(yīng)用開展的必要研究工作。

(3)條文20.1.3明確了串補(bǔ)裝置設(shè)計(jì)階段應(yīng)針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行開展的必要研究工作。

(4)條文20.1.5.1，在單套管電容器內(nèi)部，當(dāng)元件經(jīng)串、并聯(lián)組合連接后，電容器兩極連線結(jié)構(gòu)上需跨接，存在絕緣薄弱點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)故障，電容器流過故障電流時(shí)，易產(chǎn)生極間短路，需采用雙套管結(jié)構(gòu)，避免這種故障產(chǎn)生。

(5)條文20.1.5.2，參照國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓串補(bǔ)裝置的有關(guān)技術(shù)要求。

(6)條文20.1.5.3，串補(bǔ)裝置所采用的電容器比并聯(lián)電容器容量大，所以串補(bǔ)電容器的耐爆容量要求應(yīng)比并聯(lián)電容器高。對(duì)此，本條中列出了串補(bǔ)電容器最小的耐爆容量要求，并應(yīng)根據(jù)電容器的實(shí)際應(yīng)用容量核算相應(yīng)的耐爆容量要求。

(7)條文20.1.5.4要求串補(bǔ)電容器出廠前應(yīng)滿足GB/T6115.1《電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器 第1部分：總則》第5.13項(xiàng)放電電流試驗(yàn)(型式試驗(yàn))相關(guān)要求。本試驗(yàn)包括在2種不同參數(shù)下的放電試驗(yàn)。第1個(gè)試驗(yàn)是用來驗(yàn)證電容器單元能夠耐受住在發(fā)生閃絡(luò)時(shí)將阻尼單元旁路這樣少有的情況下產(chǎn)生的應(yīng)力。第2個(gè)試驗(yàn)是用來驗(yàn)證電容器單元能夠耐受住由間隙動(dòng)作或旁路開關(guān)閉合所產(chǎn)生的放電電流。

本條要求非常重要，因?yàn)樵趯?shí)際運(yùn)行中的串補(bǔ)電容器單元曾出現(xiàn)由于承受不住系統(tǒng)故障電流的沖擊而爆殼損毀的現(xiàn)象。

(8)條文20.1.5.5，電容器采用軟連接線，可有效降低電容器流過較大電流時(shí)連接線產(chǎn)生的電動(dòng)力對(duì)電容器殼體造成的破壞。

(9)條文20.1.5.6，串補(bǔ)電容器組采用“先串后并”的接線方式，可有效減小故障電流對(duì)電容器的沖擊強(qiáng)度。

(10)條文20.1.5.7，串補(bǔ)裝置投運(yùn)前實(shí)測(cè)電容器組不平衡電流，對(duì)于預(yù)防、減少串補(bǔ)電容器故障具有重要作用，電容器組不平衡電流初始值應(yīng)控制在較低范圍內(nèi)。

(11)條文20.1.5.8強(qiáng)調(diào)運(yùn)行中應(yīng)特別關(guān)注電容器組不平衡電流值發(fā)生突變或越限告警等情況，以利于提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患或故障。

(12)條文20.1.6，串補(bǔ)裝置廠家應(yīng)根據(jù)要求提供詳細(xì)的MOV能耗計(jì)算報(bào)告，不僅要考慮各種故障情況下MOV的能量積累需滿足運(yùn)行要求，而且要考慮MOV與觸發(fā)間隙、旁路斷路器、線路保護(hù)、線路重合閘之間的配合。

(13)條文20.1.7要求串補(bǔ)裝置廠家保證在設(shè)備出廠前進(jìn)行必要的型式試驗(yàn)，在類似拉合串補(bǔ)相關(guān)隔離開關(guān)的試驗(yàn)條件下不應(yīng)出現(xiàn)間隙誤觸發(fā)的情況，并要求火花間隙動(dòng)作次數(shù)超過廠家規(guī)定值時(shí)應(yīng)進(jìn)行檢查。

(14)條文20.1.8.1要求在激光電源單獨(dú)供電、平臺(tái)取能設(shè)備單獨(dú)供電以及2種方式混合供電幾種工況下，串補(bǔ)平臺(tái)上控制保護(hù)設(shè)備均能正常工作。

(15)條文20.1.8.2，電流互感器安裝在串補(bǔ)平臺(tái)相對(duì)低壓側(cè)，可以改善電流互感器的絕緣外環(huán)境，減少受擾影響。如圖1所示，串補(bǔ)平臺(tái)上一、二次設(shè)備以串補(bǔ)平臺(tái)作為參考地，靠近或連接平臺(tái)的一側(cè)稱為“平臺(tái)相對(duì)低壓側(cè)”，另一側(cè)稱為“平臺(tái)相對(duì)高壓側(cè)”。

圖1 串補(bǔ)平臺(tái)裝置示意

(16)條文20.1.9.1，光纖柱中的光纖若采用光纖轉(zhuǎn)接設(shè)備，會(huì)增加光纖衰耗，影響控制保護(hù)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性；若發(fā)生光纖損傷而備用芯數(shù)量不足時(shí)，會(huì)影響整個(gè)串補(bǔ)裝置的正常運(yùn)行。

(17)條文20.1.9.2規(guī)定了光纖柱內(nèi)光纜長(zhǎng)度與允許最大損耗的關(guān)系。

(18)條文20.1.10.1，串補(bǔ)平臺(tái)上測(cè)量及控制箱關(guān)閉箱門后應(yīng)盡量密閉，不應(yīng)有敞開式的空洞，可以有效避免外部電磁干擾輻射進(jìn)入箱內(nèi)。

(19)條文20.1.10.2明確要求串補(bǔ)平臺(tái)上各種電纜應(yīng)采取有效的一、二次設(shè)備間的隔離和防護(hù)措施，并提出了幾個(gè)重要的措施。

(20)條文20.1.11.1，采用實(shí)時(shí)仿真工具(如RTDS)對(duì)串補(bǔ)控制保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，可以消除設(shè)備自身的缺陷隱患，增加符合運(yùn)行要求的功能，檢查串補(bǔ)設(shè)備與其他運(yùn)行設(shè)備之間的配合。

(21)條文20.1.11.2，由于串補(bǔ)平臺(tái)上電磁環(huán)境較控制室惡劣，串補(bǔ)平臺(tái)上控制保護(hù)設(shè)備的電磁干擾防護(hù)等級(jí)應(yīng)至少高于控制室內(nèi)的控制保護(hù)設(shè)備1個(gè)等級(jí)，或采用相應(yīng)試驗(yàn)的最高要求。

(22)條文20.1.11.3，因在線路保護(hù)跳閘經(jīng)長(zhǎng)電纜聯(lián)跳旁路斷路器的回路中，無電氣量判據(jù)，故需要采取防止直流接地或交直流混線時(shí)引起串補(bǔ)控制保護(hù)開入量誤動(dòng)作的措施，通常采用加裝大功率中間繼電器的辦法，其動(dòng)作電壓、動(dòng)作時(shí)間以及動(dòng)作功率應(yīng)滿足相應(yīng)的反措規(guī)定。

(23)條文20.1.11.6，應(yīng)采取必要的檢測(cè)手段，驗(yàn)證控制保護(hù)設(shè)備采取的抗干擾措施能夠有效防止在串補(bǔ)裝置遇到區(qū)內(nèi)外故障或拉合串補(bǔ)相關(guān)隔離開關(guān)時(shí)誤動(dòng)作或誤發(fā)告警。

(24)條文20.1.11.5強(qiáng)調(diào)串補(bǔ)故障錄波設(shè)備應(yīng)滿足相應(yīng)的故障錄波設(shè)備技術(shù)要求。

(25)條文20.1.12.1和20.1.12.2明確規(guī)定了對(duì)串補(bǔ)隔離開關(guān)的操作順序，可以有效降低拉合隔離開關(guān)對(duì)串補(bǔ)平臺(tái)上二次設(shè)備的電磁干擾和絕緣破壞。對(duì)“平臺(tái)相對(duì)低壓側(cè)”和“平臺(tái)相對(duì)高壓側(cè)”的解釋，請(qǐng)參見對(duì)20.1.8.2項(xiàng)的說明。

(26)條文20.1.12.3強(qiáng)調(diào)串補(bǔ)裝置停電檢修時(shí)退出相關(guān)聯(lián)跳線路保護(hù)的壓板，防止保護(hù)誤動(dòng)；斷開二次電源，防止一次設(shè)備誤動(dòng)傷人。

(27)條文20.1.13強(qiáng)調(diào)應(yīng)對(duì)串補(bǔ)裝置重點(diǎn)設(shè)備開展紅外檢測(cè)，以利于提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患或故障。

20.2.2 防止并聯(lián)電容器裝置事故部分

(1)條文20.2.1.1強(qiáng)調(diào)了檢驗(yàn)所用開關(guān)關(guān)合、開斷電容電流的能力。

(2)條文20.2.1.2強(qiáng)調(diào)了避免開關(guān)重燃或復(fù)燃的檢驗(yàn)措施。

(3)條文20.2.2.1為采取加強(qiáng)控制電容器質(zhì)量的措施。

(4)條文20.2.2.2，并聯(lián)段容量按GB50227《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.1.2項(xiàng)中第3項(xiàng)的要求。電容器耐爆容量按公司招標(biāo)規(guī)范要求。

(5)條文20.2.2.3強(qiáng)調(diào)了對(duì)電容器質(zhì)量控制要求。

(6)條文20.2.2.4.1強(qiáng)調(diào)了對(duì)電容器質(zhì)量控制要求,提高了電容器局部放電的檢測(cè)靈敏度。

(7)條文20.2.2.4.2強(qiáng)調(diào)了電容器運(yùn)行安全穩(wěn)定控制措施。

(8)條文20.2.3強(qiáng)調(diào)了外熔斷器的運(yùn)行管理措施。

(9)條文20.2.4.1減少電容器容量配置，會(huì)引起電抗率與之串聯(lián)的容抗相比而降低，從而使電容器組進(jìn)入諧波放大狀態(tài)。

(10)條文20.2.4.2避免如采用空芯電抗器，由于漏磁較大，使其對(duì)戶內(nèi)電子設(shè)備進(jìn)行電磁干擾。

(11)條文20.2.4.3強(qiáng)調(diào)了避免相間短路的安全措施。

(12)條文20.2.5.1，如果不這樣連接，放電線圈就無法正常運(yùn)行。

(13)條文20.2.5.2逐步淘汰非全密封放電線圈的措施。

(14)條文20.2.6強(qiáng)調(diào)了電容器組用避雷器的正確使用方法。

(15)條文20.2.7.1，由于電容器單元內(nèi)部，每個(gè)制造廠所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、工藝不同，對(duì)保護(hù)定值的要求就不同。因此，電容器成套裝置和集合式電容器的主保護(hù)定值參數(shù)，必須由制造廠家提供。

(16)條文20.2.7.2強(qiáng)調(diào)了電容器組用差壓保護(hù)，保護(hù)靈敏度的要求。

20.3 征求意見及采納情況

“防止串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置和并聯(lián)電容器裝置事故”部分征求意見收到18條意見和建議，采納和部分采納4條，未采納14條。