高壓并聯電容器補償成套裝置的二次保護

姚成+華佳佳

摘 要：當前時期我國采用作為普遍的補償裝置便是并聯電容器組，但是隨著近年來發生多起電容器室失火與電容器爆炸故障，導致這類事故發生最為重要的原因便是未進行二次保護。對此本文對電容器保護和高壓并聯電容器補償成套裝置的二次保護作出相應的分析。

關鍵詞：高壓并聯電容器；無功補償；補償裝置；熔斷器；繼電保護

中圖分類號：TM531 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0134-01

對于整個電網系統而言，發生故障較多的設備便是電容器組，只有對電容器組實現有效的保護才能保證供電可靠性。要想使供電質量得到顯著的提高，同時有效的降低無功損耗情況，目前普遍的補償方式便是進行無功率補償。

1 電容器保護

1.1 外部熔絲保護

要想避免電容器出現內部絕緣損壞造成極間短路情況，應該為所有電容器分別裝置專用熔斷器，主要采用的是噴逐式和限流式兩種熔斷器，但是因為限流式熔斷器具有著更高的成本，所以通常情況下應該采用噴逐式作為主要的專用熔斷器[1]。熔斷器具有的額定電壓要保證超過被保護電容器應用的額定電壓，熔斷器的額定電流可以根據俠下式進行計算，即，其中I使熔斷器熔絲具有的額定電流，QC是電容器具有的額定電容，Ue是電容器應有的額定電壓。

1.2 繼電保護

目前我國電電容器裝置中主要采用的便是不接地星型作為基本接線方式，根據接地方式的不同可將繼電保護劃分成為零序電壓保護、零序電流保護、電壓差動保護以及橋式差電流保護等方式。本文以零序繼電保護方面的整定計算為例探討，

上述三式中的Udz是動作電壓，單位為V；Uch是差電壓，單位為V；ny是電壓互感器的變比；Klm是靈敏系數，取值范圍在1.25～1.5；Uex是電容器組具有的額定電壓，單位為V；K是由于故障所關閉的電容器數量；β是電容器出現擊穿元件的概率；N是每相電容器具有的串聯段數；M是每相各串聯段具有的并聯臺數。因為三相電容器存在不平衡與電網電壓存在不對稱情況，正常運行過程中將會具有不平衡零序電壓U0bp，因此要對其作出校驗，即Udz≥KkU0bp，其中Kk是可靠系數，取值范圍為1.3～1.5。

2 高壓并聯電容器補償成套裝置的二次保護

2.1 過電壓保護

電容器組正常運行時將會對其中的電壓作出限制，通常情況下，通過電容器組的電壓不可以大于1.2倍的電容器額定電壓，一旦電容器組長時間處于高壓狀態下極易導致出現擊穿現象。當前時期，我國電容器組中均安裝了母線過電壓保護設備，便是為了能夠避免出現由于母線電壓激增造成電容器組出現擊穿故障。電容器組通過安裝保護裝置，帶時限動作于信號。

過電壓保護可以根據下式進行計算，

其中，Udz是保護裝置具有的動作電壓，單位為V；K電容器組通過電壓和額定電壓具有的比值；Uem是電容器自身的額定電壓，單位為V；A是電容器組各項感抗和容抗的比，一般按照系統參照表使各個參數實現整定。

2.2 失壓保護

一旦系統出現線路故障，造成電容器組沒有帶能供應，在修復故障之后便會使電容器組中的母線帶電，這時電容器中的端子便會具有一定的參與電壓，而且該電壓將會大于0.2倍的電容器額定電壓，在這一情況下，電容器組中將會通過超過其所允許額定電壓的1.2倍，極易導致電容器發擊穿故障[2]。因此，要在其中安裝有相應的失壓保護設備。電容器組通過安裝保護裝置，帶時限動作于跳閘。

母線失壓保護可以按照下式進行計算：

其中，K是系統處于正常運行狀態時具有的最低電壓系數，一般取值為0.～0.5；n是電容器裝置具有的電壓互感變化比；Uhm是電容器組中的母線電壓，單位為V。

3 結語

采用二次保護后的設備能夠更加安全穩定的運行，極少出現電容器保障與失火狀況，但是其中一種有著部分待解決的問題，希望今后相關的技術人員對其深入的研究與開發，使二次保護能夠很好的保障電力系統的運行，為人們提供更為高效與穩定的帶能。

參考文獻

[1]房金蘭.我國電力電容器及無功補償裝置制造技術的發展[J].電力電容器，2006，05（05）：1-6.

[2]瞿緒龍，王恒，陳穎.簡析集成式無功補償裝置的技術特點[J].電力電容器與無功補償，2015，02（02）：15-18.