電容器跳閘故障原因排查及防范

錢金洪

摘 要：電容器跳閘故障會對供電系統的電壓造成很大的影響。結合某電容器組斷路器異常跳閘這一事故，介紹了其接線方式和保護配置情況，探討了可能導致故障發生的原因和故障排查過程，并提出了一些防范措施，以預防此類設備事故再次發生。

關鍵詞：電容器；跳閘故障；原因分析；故障排查

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.134

在電力系統中，電容器對提高電能質量有著至關重要的作用。然而，電容器經常發生故障，嚴重威脅到電力系統的安全運行，其中，電容器組斷路器異常跳閘在變電站現場時有發生。為保證電網的正常、穩定運行，筆者結合故障案例，對事故原因進行了排查分析，確定本次故障是由控制回路絕緣性能降低所致，并在此基礎上有針對性地提出了一些防范措施，以期為相關人員解決日常運行中電容器故障問題提供一些有益的借鑒。

1 故障簡介

2014-06—2014-11，某110 kV變電站10 kVI號、II號電容器組153斷路器發生了多起未知原因跳閘事故，后臺監控機只發出了第1組電容器故障跳閘信號和斷路器位置變位信號，且每次經過各專業檢修人員的試驗檢查，均未發現故障點，然后將其恢復運行，也沒有發生立即跳閘和任何異常現象，但是經過一段時間的運行，該電容器斷路器就會再次跳閘，并且故障報文均一致。

2 接線方式和保護配置情況

10 kVI號、II號電容器組153斷路器一次接線方式如圖1所示。

在圖1中，153斷路器帶2組電容器運行，配置的保護裝置為南京某公司生產的電容器保護裝置，型號為PSC-641。該保護裝置配備有過流保護、過電壓和低電壓保護、三相差壓保護，無電容器本體保護功能。

3 故障可能原因分析

4 故障查找過程

仔細排查以上可能引起跳閘的原因，將10 kVI、II號電容器組153斷路器申請轉檢修。具體故障查找過程如下：①一次檢修試驗化驗專業人員對I號電容器組本體和放電線圈進行耐壓等試驗，未發現電容器本體和放電線圈有故障；繼電保護人員對KA電壓繼電器進行特性試驗，未發現繼電器接點存在問題，并實際加壓進行了多次斷路器傳動試驗，也未發現KA繼電器存在問題。②一次檢修變壓器專業人員對I號電容器組本體壓力釋放進行了檢查，未發現故障點，且壓力釋放接點正常，未發現粘連等現象。③斷路器多次跳閘現場檢查時，電容器溫度均未達到表計上的定值整定值，可排除溫度過高跳閘影響，且經過實際查看，其接點也正常。④將ZJ1繼電器拆除做特性試驗，未發現接點抖動現象，可以排除ZJ1繼電器存在問題。⑤直流回路兩點接地，合上153斷路器控制回路電源，未發現直流有接地現象，直流正負電位均在110 V左右；斷開斷路器控制回路電源，檢查有關回路的絕緣，結果均正常，對地絕緣和回路之間的絕緣均大于10 MΩ。⑥現場檢查交直流，未發現有串接現象。

經過進一步分析和查找可能引起跳閘的原因，均未發現故障點。后據監控人員反映，10 kVI、II號電容器組153斷路器有幾次跳閘都發生在陰雨天氣，因此初步推斷，控制回路中可能有進水或比較潮濕的現象，造成直流兩點虛接地，從而導致153斷路器跳閘。由于之前進行的絕緣檢查均是在晴天進行的，所以有可能未發現故障點。

在153斷路器再次故障跳閘后（陰雨天），首先著重對斷路器控制回路的絕緣進行了檢查。在開關柜內，通過絕緣測量發現，I號電容器組本體壓力釋放啟動ZJ1繼電器電纜存在絕緣性能降低現象。該啟動跳閘支路（回路編號03）芯線對地絕緣只有80 kΩ左右，而同一電纜內的其余芯線對地絕緣均大于10 MΩ。拆除電容器端子箱內的I號電容器組C相本體壓力釋放閥的電纜，絕緣恢復正常。

現場將I號電容器組C相本體壓力釋放閥封蓋打開，拆除壓力釋放，啟動跳閘輔助接點YLJ1，發現輔助常開接點中間的塑料殼體已經燒焦，并附有銹跡。由于此塑料殼體被燒焦面與固定它的不銹鋼支架（固定在本體外殼上）是緊密接觸的，因此之前未拆除檢查時沒有發現。由此可知，I號電容器組C相本體壓力釋放閥內可能進水或潮濕度比較大，直流正負電對潮濕的塑料殼體不斷放電，致其燒壞，并出現銹跡。在潮濕的情況下，YLJ1常開接點兩側的正負電通過不銹鋼支架虛接地，在潮濕度不斷增大的情況下，電位導通，啟動ZJ1繼電器動作，導致斷路器跳閘，而在天氣干燥的情況下則不會發生。更換本體壓力釋放輔助接點，經過長時間的運行，至今再未發生不明跳閘現象。

5 防范措施和建議

通過對此起故障點的查找分析可知，此類故障具有一定的隱蔽性，在查找的過程中，相關人員不僅需要熟練掌握圖紙原理，還要考慮環境情況的影響，找出其規律，這樣才能更有效地排除故障。針對此類故障，特提出以下防范措施：①對于室外的一次設備，涉及到斷路器跳閘的有關設備，例如斷路器SF6密度繼電器、變壓器壓力釋放、重瓦斯繼電器等，均應加裝防雨罩，以防其內部進水，造成斷路器誤跳或拒跳；②對于室外斷路器端子箱，要封堵完好，并加裝加熱器，開設通風口，保證端子箱內空氣干燥；③嚴格把控設備入網關，選用密封合格的產品；④定期對室外設備進行巡視檢查，發現問題，及時整改，保障設備的安全運行。

6 結束語

總之，電容器是電網運行的重要設備，它給電網中注入無功功率，保證了電壓的穩定。如果電容器運行故障得不到及時處理，就有可能造成極大的經濟損失和惡劣的社會影響。希望通過本次控制回路絕緣降低所致的跳閘事故分析，能引起相關工作人員的重視，并在排查故障過程中能夠熟練掌握圖紙原理，考慮環境情況的影響，找出問題的癥結所在，從而有效地處理故障，提高設備的可靠性，確保電網的健康、安全、穩定運行。

參考文獻

[1]趙洪波，孫海燕.變電站10 kV電容開關跳閘事故的分析[J].農村電氣化，2015（03）.

[2]曾海濤，歐雄堅，胡少強.并聯電容器諧波放大引起的10 kV線路斷路器跳閘事故的分析[J].機電工程技術，2015（01）.

〔編輯：王霞〕