化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
精講電容器保護(hù)-非常詳細(xì)
閱讀：592 發(fā)布時間：2023-5-30電容器接線形式
主要有：單星形,、橋形、雙星形,、兩個單星形,、三個單星形等（北京電網(wǎng)使用較多的接線方式為橋形和單星形接線）
電容器類型
電容器組內(nèi)部小元件接線為先m并后n串且無熔絲、同時外部接線也為先M并后N串,，每個單臺電容器都有一個熔斷器,。（如下圖，每臺電容器單元由m個電容器小元件并聯(lián),、n段串聯(lián)組成,，每個電容器小元件串接一根內(nèi)熔絲）
整定計算原則：有內(nèi)熔絲的，只考慮內(nèi)熔絲熔斷,，電容器元件退出運(yùn)行,，單臺電容器有熔斷器的，考慮單臺電容器內(nèi)小元件擊穿或單臺電容器熔斷器熔斷退出運(yùn)行,。
電容器保護(hù)配置
不同接線形式的電容器組保護(hù)配置有所區(qū)別,，其中反應(yīng)電容器外部故障的保護(hù)配置一致,，反應(yīng)電容器內(nèi)部故障的保護(hù)配置不同，除反應(yīng)外部故障（或異常）的延時電流速斷保護(hù),、過電流保護(hù),、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)外,，反應(yīng)內(nèi)部故障的保護(hù)可只配置一種,。
差電壓保護(hù)
雙星形接線電容器組中性線不平衡電流保護(hù)
橋形接線電容器組差流保護(hù)
?電容器保護(hù)整定計算
電流保護(hù)定值按電容器端部引線故障時有足夠得靈敏系數(shù)整定，一般整定為3～5倍額定電流,；
考慮電容器投入過渡過程得影響,，速斷保護(hù)動作時間一般整定為0.1~0.2s；
在電容器端部引出線發(fā)生故障時靈敏系數(shù)不小于2,。
過電流保護(hù)應(yīng)為三相式,；
過電流保護(hù)電流定值應(yīng)可靠躲電容器額定電流，一般整定為1.5～2倍額定電流,；
保護(hù)動作時間一般整定為0.3~1s,。
過電壓保護(hù)定值應(yīng)按電容器端電壓不長時間超過Kv倍電容器額定電壓得原則整定；
過電壓保護(hù)動作時間應(yīng)在1min以內(nèi),；
過電壓保護(hù)可根據(jù)實際情況選擇跳閘或發(fā)信號,。
低電壓定值應(yīng)能在電容器所接母線失壓后可靠動作，而在母線電壓恢復(fù)正常后可靠返回,，一般整定為0.3~0.6倍額定電壓,，保護(hù)動作時間應(yīng)與本母線出線后備保護(hù)時間配合。
電壓定值按部分單臺電容器（或單臺電容器內(nèi)小電容器元件）切除或擊穿后,，故障相其余單臺電容器所承受的電壓（或單臺電容器內(nèi)小電容器元件）不長期超過Kv倍額定電壓的原則整定,，同時還應(yīng)可靠躲過電容器組正常運(yùn)行時的不平衡電壓。動作時間一般整定為0.1~0.2s,。
正常運(yùn)行時,，三相負(fù)載衡：
ZLA+ZCA=ZLB+ZCB=ZLC+ZCC
UNN'=0
電容器內(nèi)部發(fā)生故障導(dǎo)致部分電容器切除或擊穿后，三相負(fù)載不平衡,，UNN’≠0
根據(jù)電容器損壞情況計算出YA,、YB、YC及UNN’,，進(jìn)而算出UA1N’,、UB1N’、UC1N’ ,，每相電容器電壓均可計算出來,，開口三角電壓、差壓、差流,、不平衡電壓,、不平衡電流依此計算。這樣,，根據(jù)允許損壞的電容器個數(shù)可以進(jìn)行定值整定,。
當(dāng)電容器組內(nèi)部分電容器擊穿或退出運(yùn)行時，其它正常運(yùn)行的電容器過電壓倍數(shù)不應(yīng)大于Kv,，當(dāng)大于Kv時,，保護(hù)必須可靠動作切除整個電容器組，按這個原則可以確定允許出故障的電容器數(shù)量,。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《3~110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》中Kv=1.1~1.15,； 日新電機(jī)（無錫）有限公司推薦：Kv=1.15~ 1.2時，延時0.4s發(fā)報警,，Kv=1.3~ 1.5時,，延時0.2s跳閘(書面資料)。
Kv值對于保護(hù)定值整定非常關(guān)鍵,，Kv越大,，整定的值也可以越大，若Kv值太小,，有可能根據(jù)Kv整定出的值沒有辦法躲過正常運(yùn)行時的不平衡值,，無法使用，實際上,，目前按Kv=1.1~1.15整定出的定值基本上不能使用,。
提出以下幾點建議：
定值若整的太低，則Kv可以適當(dāng)提高到1.4, 但必須得到電容器生產(chǎn)廠家的確定,，廠家給出書面建議。
對于差壓保護(hù),，差壓定值不應(yīng)高于2V,。
要求電容器投產(chǎn)時，廠家將不平衡度調(diào)至最小,，每一次更換電容器元件時,，也要進(jìn)行不平衡度調(diào)節(jié)，不平衡值應(yīng)不大于整定值的10%,。
電容器投產(chǎn)后,，應(yīng)實際測量不平衡值不大于整定值的10%。
電容器投切暫態(tài)過程
電容器保護(hù)的動作時間應(yīng)考慮躲過電容器組投入或區(qū)外故障恢復(fù)時過渡過程時間,，《3~110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》中,，此時間為0.1～0.2s，目前我公司采用0.2s ；
實際應(yīng)用中,，某一變電站電容器差壓保護(hù)時間定值取為0.1s,，現(xiàn)場投電容器組試驗時發(fā)生差壓保護(hù)誤動現(xiàn)象，把時間定值改為0.2s,，投成功,，當(dāng)然這與差壓定值大小也有關(guān)，如果定值整定大一些或不平衡度調(diào)節(jié)符合要求,，時間可以縮短到0.1s,。
通過投電容器組時的波形，可以看出過渡過程的時間基本上在0.1～0.2s,這也說明了整定規(guī)程的時間要求是合理的,。
由于差電壓為縱向差動保護(hù),，反應(yīng)的是兩個電壓之差，其過渡過程應(yīng)該更輕微,，時間更短,。