關(guān)于整流變平衡繞組側(cè)電容器組頻繁跳閘的故障處理淺述

張亮 高創(chuàng)造

摘 要：我公司供電系統(tǒng)為110KV直降整流方式，4臺(tái)整流機(jī)組運(yùn)行，采用整流變壓器第三繞組接入電容器組濾波補(bǔ)償方式，2004年投入運(yùn)行以來，一直運(yùn)行較為穩(wěn)定，但在2010年11月后出現(xiàn)一組（1#電容器，文章均以電容器組稱）電容器組因“靈敏接地”保護(hù)頻繁跳閘故障，致使該電容器組所在機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定，針對(duì)其存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析與總結(jié)，供參考。

關(guān)鍵詞：整流機(jī)組；變平衡繞組；電容器組；跳閘

1 電容器組的主接線系統(tǒng)參數(shù)

每臺(tái)電容器組開關(guān)帶2組相對(duì)獨(dú)立的電容，每組電容器分別結(jié)成星型，采用放電線圈二次不平衡電壓保護(hù)，即"靈敏接地"保護(hù)。PT型號(hào)為：JDZX10-10 0.5級(jí) 10/■， 0.1■，0.1/3KV，使用 7SJ62綜合保護(hù)裝置。

2 電容器組異常運(yùn)行狀況

2010年10月28日，電容器組因"靈敏接地"保護(hù)跳閘，我們對(duì)電容器進(jìn)行檢查，在沒有發(fā)現(xiàn)明顯問題的情況下，試著將電容器組加入運(yùn)行，可以加入運(yùn)行，測(cè)量靈敏接地保護(hù)輸入L601～N601間電壓在2.7～3.0V，（此電壓為電容器組放電線圈PT二次線圈接入）接近保護(hù)定值3.2V，測(cè)量電容器組PT二次側(cè)電壓，數(shù)據(jù)為：A670、B670、C670與N670電壓分別為49.9、55.7、52.7V。

對(duì)于可能出現(xiàn)的諧振的問題，因與電壓互感器運(yùn)行現(xiàn)象不相符，沒有直接深入檢查，如：（1）該電容器組運(yùn)行一直較為正常，僅從10月底才發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的問題，也有可能以前有此現(xiàn)象不明顯，沒有發(fā)現(xiàn)。（2）本組電容器運(yùn)行中沒有出現(xiàn)頻繁熔斷一次或二次熔斷器的現(xiàn)象。（3）運(yùn)行中也沒有異常聲音或電壓擺動(dòng)現(xiàn)象。

29日，1#電容器再次跳閘，仍為“靈敏接地”保護(hù)動(dòng)作。

在隨后的1個(gè)月的時(shí)間里，我們對(duì)電容器及配電系統(tǒng)進(jìn)行了較為全面檢查。

11月3日，將電容器組解除備用，對(duì)開關(guān)至電容器組PT柜間的高壓母線、PT柜及本體進(jìn)行檢查和各部螺絲緊固，對(duì)PT二次線進(jìn)行了全面檢查，除發(fā)現(xiàn)PT一次熔斷器底座螺絲稍有松動(dòng)以外，沒有發(fā)現(xiàn)其他異常，試投仍不成功。

解除備用后，退出電容器，開關(guān)僅帶電容器組高壓母線，合上開關(guān)，測(cè)量電容器組PT二次側(cè)電壓為，數(shù)據(jù)為：A670、B670、C670與N670。

間電壓分別為；54～56、57～60、57～58V。線電壓AB：91KV、BC：91KV、CA：92KV。

11月4日，將電容器組開關(guān)解除備用后，我們把PT一次A、B相互感器調(diào)換位置后，僅帶電容器組母線，合上開關(guān)，測(cè)量數(shù)值與3日測(cè)量情況相同。在此期間，我們對(duì)PT一次互感器進(jìn)行測(cè)量、實(shí)驗(yàn)，測(cè)量一次、二次絕緣正常，A、B、C～N直流電阻為4.6～4.7KΩ。二次側(cè)A670、B670、C670與N670直流電阻分別為：0.3674Ω、0.3735Ω、0.3687Ω。

11月11日再次停運(yùn)1#整流機(jī)組，對(duì)整流變平衡繞組至電容器組部進(jìn)行徹底的衛(wèi)生清掃。使用1000VMΩ表對(duì)整流變平衡繞組側(cè)測(cè)量絕緣電阻為700兆歐，同時(shí)測(cè)量直流電阻為 AB：17.97mΩ、BC：17.64mΩ、CA：17.98mΩ與安裝時(shí)測(cè)量記錄比較，結(jié)果吻合。單獨(dú)測(cè)量電容器PT柜后過電壓保護(hù)裝置絕緣為+∞，將1#整流變投入運(yùn)行，在7檔空載運(yùn)行時(shí)，測(cè)量整流變閥側(cè)輸出電壓是平衡的。

我們把另一臺(tái)電容器組PT換到1#上，試送后，測(cè)量結(jié)果與上述情況相同。

我們使用接地?fù)u表對(duì)1#電容器組的接地系統(tǒng)的接地電阻進(jìn)行測(cè)量，分2個(gè)接地點(diǎn)部位，第一是電容器配電系統(tǒng)接地引入干線；第二是PT柜電壓互感器一次中性點(diǎn)N直接接地點(diǎn)。測(cè)量結(jié)果一樣，均為0.3歐姆。（PT一二次接地共地），接地良好可靠。

通過以上的檢查，對(duì)1#電容器組的應(yīng)檢查的內(nèi)容已經(jīng)基本進(jìn)行完了，我們擔(dān)心變壓器會(huì)不會(huì)存在一般性檢查所發(fā)現(xiàn)不了的隱患，使平衡繞組輸出不平衡。

19日，將1#整流變停電解備做相應(yīng)安措，在停電之前，我把1#電容器PT二次輸出從PT柜端子排拆開，即排除二次裝置的影響因素，測(cè)量PT輸出仍是不平衡的，結(jié)果與以前相同。停電后，從1#整流變?nèi)卫@組出線側(cè)母排對(duì)接口，將電容器組設(shè)備與整流變分開，先在分接口測(cè)量三次繞組直流電阻，排除接線線夾接觸不良問題，測(cè)量結(jié)果為：AB、30.03 mΩ BC、30.14 mΩ CA：30.16 mΩ。（這個(gè)結(jié)果較以上測(cè)量大，是因?yàn)樵黾恿艘徊糠帜妇€）

然后，實(shí)驗(yàn)人員對(duì)電容器組做直流泄漏試驗(yàn)，（帶開關(guān)、PT及所有高壓母線）以排除電容器組設(shè)備可能存在的一般性檢查發(fā)現(xiàn)不了的缺陷，測(cè)量結(jié)果為A相7.5uA、B相5uA、C相5uA。進(jìn)一步對(duì)該部分做交流耐壓至27KV正常。做1#整流變?nèi)卫@組直流泄露為4uA，測(cè)量前后絕緣電組合格。

11月23日，我們對(duì)1#電容器進(jìn)行全面恢復(fù)后，停運(yùn)1#機(jī)組，測(cè)量電容器組開關(guān)上側(cè)至三次繞組部位母線和開關(guān)下側(cè)所有母線絕緣均合格；在PT柜內(nèi)，在PT一次繞組中性點(diǎn)另接線單獨(dú)可靠接地，重新裝上整流變?nèi)卫@組出口端母線，然后恢復(fù)1#整流機(jī)組。

同時(shí)，我們測(cè)量1#電容器組PT輸出，三相仍不平衡，結(jié)果與以前沒有大的差異。

16點(diǎn)50分，恢復(fù)1#機(jī)組運(yùn)行，退出1#電容器。對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況檢查沒發(fā)現(xiàn)異常。

30日，從綜合倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取8.7/10KV高壓電纜，直流耐壓正常后，結(jié)論：合格。

試驗(yàn)電壓： 8.5 15 23.5 30（1分鐘、5分鐘） 試前 試后

A 4.7 8.6 15 23 21 ∞ ∞

B 4.5 8 13 20 19 ∞ ∞

C 5 8.5 13 20 20 ∞ ∞

先停運(yùn)3#整流變做安措，拆開三次繞組至電容器斷口母線，接好高壓電纜的一頭后，恢復(fù)3#整流機(jī)組運(yùn)行。

停運(yùn)1#整流變做安措，將電纜的另一端接在1#整流變?nèi)卫@組出線端，合上1#整流變110KV側(cè)開關(guān)，變壓器空載運(yùn)行，合上3#電容器123C開關(guān)，即1#整流變帶3#電容器PT，不帶電容器組，測(cè)量3#電容器PT二次輸出如下：A 52.9V B 53V C52.89V N601～L600間電壓為：0.9V，斷開123C開關(guān)。

12月2日，停運(yùn)1#整流機(jī)組，拆開3#電容器側(cè)一端的電纜頭，（注意：3#整流變帶電運(yùn)行）接到1#電容器121C開關(guān)靜觸頭上側(cè)約20mm的母排上，恢復(fù)1#整流機(jī)組空載帶1#電容器121C開關(guān)以下部分設(shè)備，測(cè)量結(jié)果同11月30日。

從以上所做的工作結(jié)果分析，1#電容器二次繞組不平衡電壓的出現(xiàn)與一次設(shè)備運(yùn)行情況沒有關(guān)系；我們?cè)賹z查目標(biāo)轉(zhuǎn)向電容器電壓互感器鐵磁諧振問題上。

理論上，電壓互感器二次側(cè)開三角繞組接二次消諧裝置，在電壓互感器二次開口三角處接入二次消諧裝置，用于消耗電源供給諧振的能量，能夠抑制鐵磁諧振過電壓，其電阻值越小，越能抑制諧振的發(fā)生。若R=0，即將開口三角兩端短接，相當(dāng)于電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地，諧振就不會(huì)發(fā)生。在此理論指導(dǎo)下，我們?cè)陔妷夯ジ衅鞫伍_口三角處接入36V、40W燈泡。：A 52.9V B 53V C52.89V N601～L6000 0.36V，開口電壓遠(yuǎn)小于保護(hù)動(dòng)作電壓定值，1#整流變平衡繞組側(cè)電容器組頻繁跳閘的故障缺陷得到了有效解決，在該缺陷的檢查與處理過程中，我們走了不少?gòu)澛罚瑫r(shí)間過去較長(zhǎng)一段時(shí)間，但借鑒意義仍存，供業(yè)內(nèi)同行鑒賞。