技術(shù)文章
電容器接線(xiàn)形式
主要有:?jiǎn)涡切?、橋形、雙星形、兩個(gè)單星形、三個(gè)單星形等(北京電網(wǎng)使用較多的接線(xiàn)方式為橋形和單星形接線(xiàn))
電容器類(lèi)型
電容器組內部小元件接線(xiàn)為先m并后n串且無(wú)熔絲、同時(shí)外部接線(xiàn)也為先M并后N串,每個(gè)單臺電容器都有一個(gè)熔斷器。(如下圖,每臺電容器單元由m個(gè)電容器小元件并聯(lián)、n段串聯(lián)組成,每個(gè)電容器小元件串接一根內熔絲)
整定計算原則:有內熔絲的,只考慮內熔絲熔斷,電容器元件退出運行,單臺電容器有熔斷器的,考慮單臺電容器內小元件擊穿或單臺電容器熔斷器熔斷退出運行。
電容器保護配置
不同接線(xiàn)形式的電容器組保護配置有所區別,其中反應電容器外部故障的保護配置一致,反應電容器內部故障的保護配置不同,除反應外部故障(或異常)的延時(shí)電流速斷保護、過(guò)電流保護、過(guò)電壓保護、低電壓保護外,反應內部故障的保護可只配置一種。
差電壓保護
雙星形接線(xiàn)電容器組中性線(xiàn)不平衡電流保護
橋形接線(xiàn)電容器組差流保護
?電容器保護整定計算
電流保護定值按電容器端部引線(xiàn)故障時(shí)有足夠得靈敏系數整定,一般整定為3~5倍額定電流;
考慮電容器投入過(guò)渡過(guò)程得影響,速斷保護動(dòng)作時(shí)間一般整定為0.1~0.2s;
在電容器端部引出線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)靈敏系數不小于2。
過(guò)電流保護應為三相式;
過(guò)電流保護電流定值應可靠躲電容器額定電流,一般整定為1.5~2倍額定電流;
保護動(dòng)作時(shí)間一般整定為0.3~1s。
過(guò)電壓保護定值應按電容器端電壓不長(cháng)時(shí)間超過(guò)Kv倍電容器額定電壓得原則整定;
過(guò)電壓保護動(dòng)作時(shí)間應在1min以?xún)龋?nbsp;
過(guò)電壓保護可根據實(shí)際情況選擇跳閘或發(fā)信號。
低電壓定值應能在電容器所接母線(xiàn)失壓后可靠動(dòng)作,而在母線(xiàn)電壓恢復正常后可靠返回,一般整定為0.3~0.6倍額定電壓,保護動(dòng)作時(shí)間應與本母線(xiàn)出線(xiàn)后備保護時(shí)間配合。
電壓定值按部分單臺電容器(或單臺電容器內小電容器元件)切除或擊穿后,故障相其余單臺電容器所承受的電壓(或單臺電容器內小電容器元件)不長(cháng)期超過(guò)Kv倍額定電壓的原則整定,同時(shí)還應可靠躲過(guò)電容器組正常運行時(shí)的不平衡電壓。動(dòng)作時(shí)間一般整定為0.1~0.2s。
正常運行時(shí),三相負載衡:
ZLA+ZCA=ZLB+ZCB=ZLC+ZCC
UNN'=0
電容器內部發(fā)生故障導致部分電容器切除或擊穿后,三相負載不平衡,UNN’≠0
根據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(lái),開(kāi)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,根據允許損壞的電容器個(gè)數可以進(jìn)行定值整定。
當電容器組內部分電容器擊穿或退出運行時(shí),其它正常運行的電容器過(guò)電壓倍數不應大于Kv,當大于Kv時(shí),保護必須可靠動(dòng)作切除整個(gè)電容器組,按這個(gè)原則可以確定允許出故障的電容器數量。
行業(yè)標準《3~110kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規程》中Kv=1.1~1.15; 日新電機(無(wú)錫)有限公司推薦:Kv=1.15~ 1.2時(shí),延時(shí)0.4s發(fā)報警,Kv=1.3~ 1.5時(shí),延時(shí)0.2s跳閘(書(shū)面資料)。
Kv值對于保護定值整定非常關(guān)鍵,Kv越大,整定的值也可以越大,若Kv值太小,有可能根據Kv整定出的值沒(méi)有辦法躲過(guò)正常運行時(shí)的不平衡值,無(wú)法使用,實(shí)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(diǎn)建議:
定值若整的太低,則Kv可以適當提高到1.4, 但必須得到電容器生產(chǎn)廠(chǎng)家的確定,廠(chǎng)家給出書(shū)面建議。
對于差壓保護,差壓定值不應高于2V。
要求電容器投產(chǎn)時(shí),廠(chǎng)家將不平衡度調至最小,每一次更換電容器元件時(shí),也要進(jìn)行不平衡度調節,不平衡值應不大于整定值的10%。
電容器投產(chǎn)后,應實(shí)際測量不平衡值不大于整定值的10%。
電容器投切暫態(tài)過(guò)程
電容器保護的動(dòng)作時(shí)間應考慮躲過(guò)電容器組投入或區外故障恢復時(shí)過(guò)渡過(guò)程時(shí)間,《3~110kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規程》中,此時(shí)間為0.1~0.2s,目前我公司采用0.2s ;
實(shí)際應用中,某一變電站電容器差壓保護時(shí)間定值取為0.1s,現場(chǎng)投電容器組試驗時(shí)發(fā)生差壓保護誤動(dòng)現象,把時(shí)間定值改為0.2s,投成功,當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節符合要求,時(shí)間可以縮短到0.1s。
通過(guò)投電容器組時(shí)的波形,可以看出過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間基本上在0.1~0.2s,這也說(shuō)明了整定規程的時(shí)間要求是合理的。
由于差電壓為縱向差動(dòng)保護,反應的是兩個(gè)電壓之差,其過(guò)渡過(guò)程應該更輕微,時(shí)間更短。