岳彩鵬，隋 恒，陳 虎

（國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東 聊城 252000）

一起集合式電容器組差壓保護動作的分析

岳彩鵬，隋 恒，陳 虎

（國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東 聊城 252000）

針對一起35 kV集合式電容器組發(fā)生不平衡差壓保護動作的故障，根據(jù)保護原理及接線，分析了引起電容器組不平衡差壓保護動作的原因，采用試驗測量的方法排查了差壓保護動作的原因，準確找出了放電線圈二次繞組匝間短路故障，對類似故障處理提供了一種快速和準確的方法。

電容器組；差壓保護；放電線圈；匝間短路

0 引言

高壓并聯(lián)電容器裝置是電網(wǎng)無功補償?shù)闹匾O備，也是保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要技術(shù)裝備。并聯(lián)電容器為了適應電力系統(tǒng)無功功率和電壓的變化，需要進行頻繁的操作。在變電站內(nèi)，電容器根據(jù)結(jié)構(gòu)主要分為2類：一類是散裝式電容器組裝置或框架式電容器組裝置，它是由電容器單元組成電容器組，進而組成的電容組裝置；另一類是集合式電容器組裝置，通常由多個帶小鐵殼的單元電容器按設計要求并聯(lián)和串聯(lián)起來，并固定在支架上，裝入大油箱，注入絕緣油后組成。

與散裝式電容器組相比，集合式電容器組具有占地面積小、安裝維護方便、運行費用低等特點。然而，集合式電容器組發(fā)生內(nèi)部故障時，大多需返廠維修，維修周期長，對變電站運行影響較大。因此對電容器組運行可靠性要求較高的場合，通常會選擇散裝式電容器組。

1 故障經(jīng)過

2013-10-06T08：50，某220 kV變電站35C4電容器組差壓保護動作，隨即檢修人員趕往事故現(xiàn)場進行處理。35C4電容器組為集合式電容器組裝置，采用的并聯(lián)電容器型號為BAMH41/-5000-1W，其戶外放電線圈型號為FDGRC（11.5+11.5）-10-1W，于2003年投運。經(jīng)現(xiàn)場檢查，35C4電容器組裝置各部件外觀無異常。隨后，對電容器組的電容器、放電線圈進行診斷性試驗，發(fā)現(xiàn)B相放電線圈一個二次繞組變比不正確。

2 電容器組差壓保護原理

電容器組差壓保護接線如圖1所示。每相6個電容器單元上并聯(lián)2個放電線圈。電容器正常運行時，TV1，TV2二次側(cè)均產(chǎn)生100 V感應電壓，由于2個二次側(cè)線圈反極性相串聯(lián)，因此作用于電壓繼電器線圈上的電壓（即TV1，TV2二次側(cè)電壓之差）為0，保護不動作。

如果1個電容器單元內(nèi)有若干電容元件發(fā)生擊穿，此電容器單元的容抗值發(fā)生變化，將引起6個串聯(lián)的電容器單元電壓分布不均勻和中性點電壓發(fā)生偏移，從而使TV1，TV2二次側(cè)產(chǎn)生大小不等的感應電壓，電壓之差就作用于電壓繼電器線圈上。如果此電壓差超過差壓保護動作整定值，則引起差壓保護動作。

3 現(xiàn)場缺陷處理

根據(jù)電容器組差壓保護的原理及接線，35C4電容器組差壓保護動作的原因主要有以下3種：

（1） 并聯(lián)電容器中有個別或部分電容擊穿，導致電容器單元電壓分布不均勻；

（2） 部分放電線圈一、二次側(cè)變比有問題，導致二次側(cè)產(chǎn)生大小不等的感應電壓；

（3） 保護誤動。

保護人員首先對保護裝置進行檢查，保護裝置顯示不平衡電壓為6 V，超過了保護整定值5 V，保護為正確出口動作，排除了保護誤動作的情況。

圖1 電容器組差壓保護接線

試驗人員對35C4電容器組集合電容器、放電線圈進行診斷性試驗，查找差壓保護動作原因。

3.1 電容器絕緣電阻和電容量測試

集合電容器電氣接線如圖2所示。

圖2 集合電容器電氣接線

使用兆歐表和電容表對電容器進行絕緣電阻與電容量測試，測量數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

表1 集合電容器絕緣電阻測量值

表2 集合電容器電容測量值

從表1和表2的測量數(shù)據(jù)可以看出，A，B，C三相并聯(lián)電容的絕緣電阻值和電容值無異常，排除個別或部分電容擊穿導致電容器單元電壓分布不均勻，并引起差壓保護動作的情況。

3.2 放電線圈絕緣電阻和變比測試

放電線圈電氣接線如圖3所示。使用兆歐表和變壓器變此測試儀對放電線圈進行絕緣電阻與電壓比測試，測量數(shù)據(jù)如表3和表4所示。

圖3 放電線圈電氣接線

表3 放電線圈絕緣電阻測量值

表4 放電線圈變比測量值

從表3和表4的測量結(jié)果來看，B相放電線圈存在變比異常。為確定B相放電線圈A2X/a2x2繞組中的哪個繞組存在問題，對三相A1X/a1x1、A1X/a2x2進行變比測試。

試驗測試發(fā)現(xiàn)，A，C相A1X/a1x1，A1X/ a2x2和B相A1X/a1x1變比均為240，B相的A1X/a2x2變比為380.8，且重復性良好，故判斷故障原因為B相的a2x2繞組存在匝間短路。

4 結(jié)束語

電容器組發(fā)生差壓保護動作時，首先應檢查是否為保護誤動作，在排除保護誤動作后，應從2個方面進行檢查：

（1） 測試并聯(lián)電容器中各部分電容，判斷是否有個別或部分電容擊穿，導致電容器單元電壓分布不均勻；

（2） 測試放電線圈一、二次變比，判斷是否由于部分線圈匝間短路造成變比異常，導致二次側(cè)產(chǎn)生大小不等的感應電壓。

目前，變電站內(nèi)發(fā)生差壓保護動作的現(xiàn)象已非常普遍，應引起運檢部門的高度重視。行之有效的辦法就是嚴把設備質(zhì)量關(guān)，確保入網(wǎng)的電容器、放電線圈等設備無病投運，同時做好電容器及放電線圈的定期試驗，運行中對放電線圈進行紅外測溫巡檢，發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理。

2015-12-02。

岳彩鵬（1984-），男，工程師，主要從事變電設備技術(shù)監(jiān)督和電氣試驗工作，email：huanjuniceandrun@163.com。

隋 恒（1986-），男，工程師，主要從事電氣設備在線監(jiān)測與故障診斷和電氣試驗工作。

陳 虎（1978-），男，技師，主要從事變電設備技術(shù)監(jiān)督和電氣試驗工作。