安全验证
:。 6  保护装】置和投切装置 【 , — , 6.1  保【护装:。置 《 6.1】.1  并联电容】器装置的单台电容】器内部故障保护通】常,有以下3种方式内】熔丝加继《。电保护、《外熔断器加继电保】护和无熔丝仅有继电!保护外熔断器加继】电保护方《式在国内大部—分地区的中小—。容量电容器组上采用!;内熔丝加继电保】护,方,式前几年主要是进口!电容器和集合式并联!电容器采《用近期我国发展起】来,的大容量单台电容】器装:设有内熔丝》也采用?。。这种保护;电—容器内部没有熔【丝保护?又不装设外熔—断,器仅采用继电保护这!种方:式也:比较少需要说—明还有一种双重熔】丝保护内《熔丝电容《。器又装?设,单台电?。容器外部熔》断器仅仅少数—工程:采用这种方式在“内!熔,丝+继电保护+外熔!断器”方式》中的外熔断器仅作】为短路?。保护采用外熔—断器是?为了克服内》熔丝的保护死区即】电容器内部引线【之间短路《和电容器套管闪络】击穿:以,。。及作为电《容,器内部元件串联【段发生击穿》短路(内《熔丝:保护失效)》的后备保护》鉴于这种《保护在电《。容器内部《元,。件发生故障时是【由内熔丝来切除的】随,着元件被切》除增多电容减少故】障电容器工作电【流反而减小因此在】内熔丝发挥有效【保护作用的过程中】外熔断器不》起作用在这种情况下!外,。熔断器的开断小【。容,。。性电:。。流的性能《和功能不《起作用只《有在内熔丝失—效电容器故障—发展成贯穿性短路时!外熔断?器才起作用开断来自!相邻电容器》的放电电流或—开断工频容性大电】流从而?迅速切除故障电容】器在双重熔丝保护中!外熔断器仅》作为内熔丝的后【备保护要求它—具备:耐爆能?量,和开断容性大电【流性:能宜:选用限流式》熔断器?但实:际情况是外熔断器】仍然采用《喷逐:式(喷射《式)它开断大故障电!流,性,能不理想保护效果不!佳由:于双重?熔丝保护不能—取得令人满意的效果!也不:是电容器保护标【准上推荐《的方式本规范取消】这种:方式 】。    本条规【定,的含义在于为了【电容器的《安全运行《单台电容《器内部故障保护【不能缺少但装设哪种!方式(内熔丝、外】熔断器?或继:电保:护)取决于两点一是!电容器?本体情况《是,否具备装设内熔丝】条件;无内熔—丝,电容器是否能选【择得到合格的外【熔断:器(额定电流超过】50A无试验合【格,。的熔断器产品供【。选择);二》是本地区的实—践经验本条修订条】文特别提出了应在满!足并联?电容器组《安全运行的》。前,。提下根据当地实【践经验选择保护方式!的,要,求本:条不做限制性—。规,定留有选择的余【地 》 6.1.2【  电容器发—生故障以后其—电,容,量,发生变?化将引起《电容器?组内部相关的两部分!之间:的电容?量不平衡利用—这种特性可以构【成各种保《护,方式本条《第1:款~第4款所列的】4种保护《方式是最常用的【其基本?。原理是利用电容器】组内部相关的两部】分,之间电容量》之差形成的》电流差或电压差构成!的保:护故称为不平衡【。保护(?不平:衡电:流保护或不平衡电】。压保护)单台电【容器内部故障保护】可以:。。选择内熔丝、外【部,熔断器或继电保【护为防?止电容?器组内部《故障(某一台或【。几台:电容器故障)必【须装:设不:平衡保护不同电【压与不?同容量的电容—器组有不同的接线】方式:不同接线方式又有不!同的不平衡》保护方式供选择无】论哪一种电》。容,器组:。都必须配《备一种不《平衡保护这是—电,容器保护的重要【原则必须《遵循本次修》订增加?了对于110—kV及以上电—压等级并联电容器】装,置应使用《双桥差保护原因是】随,着容量的增加一组】并联电容器所含电容!器台数更多如66k!V电压等级并联电容!器装置容量一般不】。超过12《0Mvar但11】0k:V,电压等级《并联电容器装置容】量达到240M【v,ar对11》0kV并联电—。容器装置若》仍采用?单桥差保护其灵敏】度虽仍能满足要求但!较,66kV及以下并联!电容器装置》保护灵?敏度已大大降—低根据目前1000!k,V特高压变电站【工程经验110k】V电压等级并联【电容器装置采用【双,桥差保护《。更加合理 》。 , ?。。     》电容器?发生故障最显著的特!征是:引起电容器》电压升高一旦电压】升,高,超过允许值保护必须!动作电容器的IE】C标准和我》国,国家标准均规定了电!容器:长期运行的工—频过电压倍数据此形!成了各种《不平衡保护动—作,条,件(不?平,衡电流?保护其实《质仍然是电容—器过电压)各种【保护方?式,的采用情况大致是单!台电容器内》熔丝与继电保护配】合,现在已?是常用保护方式;】外熔断?器与继电保护配【合的保护方式将会逐!渐减:少;无熔丝电容器】组采用不平衡保护】作为单台电容器【和电容器组内部故障!保护这种方式在【。工,程中采用较少—工,程中:常用的?不平衡保护有—以下4种 —  》  : (1)开口三角】电压保护(三相【电压不平《。衡保护)《将放电线圈的—一次侧与单星形接】线的每相电》。容,器并联放《电线圈的二次线圈接!成开口三《角形在三角形连接】的,开口处接一个低整】定值的电压继电器这!。样就:构成了开口三角电】压保护?这种保?护方式?的优点?是不受?系统接?。地故障和系》统,电压不平衡的影【响、不?受三次谐波的影响、!灵敏:度高、使用的设备数!量少、安《装,简单是国内中小容】量电容器组(2【0Mva《r及以下)常—用的一种保护方式1!0kV?电压等级中应—用最多应当注意当】这种保?。护用于多段串—联的电容器组时【。由于放?电线圈的《电压变比大保—护动作?信号小保护整定【值难以与电容器内熔!丝配合;《放电线?圈,三相性能差异—和,电源三相不平—衡都会?产生起?始不平?衡电压将影响保【护灵敏度《  【   (2》)电压差《动保护必须具备的条!件是电容器组每相要!有两:个及以上的》串联段组成》两个串联段的电压】值相等(也可以不相!等而且采用不相【等配置方《式可以提高保护灵敏!度在集?合式电容器上—早就:这么用了《)放电线圈的两【个一次?线圈电压应与串【联段的电容》器端电压相》。配合放电线圈的一次!线圈与电容器并【联连接放电线圈【。的两个?。二次线圈按差—电压接线并连接到电!压继电?器,上即构成了电压差动!保护:这,种保护?方,式的优?点,。是不受系统接地【故障和系统电压不】平衡的影响、动作比!较灵敏、根据动【作指示可以判断出故!障,相别:这种保护《方式的?缺点是使用的设备比!较复杂、特》殊情况需要增加设置!。电压放大回路、对】称,故障时保护》不会动作这》种保:护1:0,kV:电压等级较》少采:。用主要?用于3?。。5kV电压》等级容量不超过2】0Mv?ar应当《注,意这种保护的—灵敏度也要受放【电线圈性能的—。影,响;当电容器组的】串联段增多》时保护灵敏度显著】降低使适用范围受】到限制 —     【(3)?桥式差电《。。。流保护当电容—器组的串联段数为】双数并可分成两个支!路,。从而形成桥接线时】在桥:路上接一台电—流互感器即构成桥式!差电流保《护这种保护》最,先是:在东北地区的66k!V电容器组》上采用现在大—容,量35kV电容【器组也?开,始采用其优》点是由于《保护是?分相设?置的根据动作—指示可?以判断?出故障相别;不受外!界因素影响》;保护灵敏度—高缺点是发生对称故!障时:。保护不动作需要注意!为了耐受故障状态】。时的涌?放电:流,不平衡保护用电流】互感器需选》。择,加强绝缘型或—在满:足保护灵《敏度的前提》下提高变比但也有】。大,容,量的内熔丝电—容器组为了保证【安全选择特殊变比】的电流互感》器,变比有5《/1A或3》/1A甚《至1/1A — 《   ? , (:4)双星形》中性点?。不平:。衡电流保护》将一:组电容器分成两个星!形电容器组其—容量相等《(也可以不》相等原理可》行也:有保护整定计算【公,式就:是在实际工程中【少有应用)》在两个星形接线的】中性点?间装设小《变比:的电流互《感,器即构成《了双星形中性—点不平衡电》流保护这种保护在】10kV和35【kV两种电》压等级?都有:应用并有成功的经】验保护的优点是若三!相,与两臂电容量均衡则!保护不?受外界?影响、保护灵敏【度高;其缺》点为电容器组安装时!调平:。衡较麻?烦;对?。称故障时保护不动作!应当注意容量超【过20M《va:r的电容器组由于保!护灵敏度不够已经出!现不少事《故现在均以桥式【差电流保护替代【;中:性点连线上的电流】互感器选择时应选加!强绝缘型CT或在】满足保护《灵敏度的前提下提高!变比的?C,。。T以耐?受故障状态时—的涌放?电流不损坏 — ,     】上述4种《保护方式也可检【测单:台电容器《故障:因此:可,用来作为单台电容】器内部?故障保护无论是【不平衡电流或是不】平衡电压《保护整定《原则都是一致—的当采用《外部熔断器保护【时,一,台或多台电容器的】外,部熔断?器熔丝熔《断后将?引起正常电容—器过电压不》平,衡保护整定值按单台!电容:器过电压允许值确定!电容器?工频过电压》。允许:值按电容《器额定电《压,的1:.0:5倍这在标》。准中是有规定—的,;当采用《内熔丝保护和—。无熔丝保护时不平衡!保护的整定值—应按故障《电容器内部》正常元件的过—电压不超过》允许:值确定电容器元件】。过电压允《许值通常按1.3倍!为了避免《由投切或其他—瞬态过程引起保护误!动,作不平?衡保护应有一定延时!典型的延时整定为0!。.1:s~1.0s对于】装,。设,有外部?熔断器的《电容器组不平衡保】护与熔断器》的配合也是特别【重要 《 :     需要说!明不平衡保护(【不平衡电流》或不平衡电》压)有一《个通病当《出现对称故障—时(:如双星形接线的同】相臂上?出现:相同:故障)不能反映对外!熔丝电容器》组来说由于电—容器台数并》不是很?多发生对《称故障的概率—很小问题也就不【大;:但对内熔《丝电容器《组的:电容器元件确是【非常之多发生—对称故?障的:可,能性大大增加—这是应当注意—。的问题之一》;,内熔丝电容器组还有!两个应注意的问【题,内熔丝?电容器隔离元—件引起的电容量变化!比外:熔丝隔离整台—电,容器要小得多要求保!护必须非常》灵敏保护的动作值还!必,须躲过电容》器组的起始不—平衡值;内熔丝电容!器元件过电》。。压比单台电容器【。整台过电压》更早:、更:高因此保护整定值】应按元件过电压允】。许值考虑《;,不平:衡保护的另一—个问:题是起始(或—初始下同)不平【衡值(电流》或电压)起始不平衡!最好为零《由于电容器制造都有!误差就是运行时太】阳照射不均衡都【会引起各《部分之间电》容偏差?所以起始不》平衡为零是达不【到的电容器安装【时经过调配》应使不平衡量小于】一台电容器》故障:时,引起的不平衡—量便于保护识别而动!作否则就要有相【应,的措施 《 《     不平衡】保护的整定》值应根据不同保护】方式进行取值当采】用外熔断器保护时】不平衡保护》按单台电容器过电压!允许:值整定?当作为?单台电?容器内部故障时应按!单台电容器内部【元件故障《率进行保护》整定:计算采?用内熔?丝保护和无》熔丝:保护的电容器组【不平衡保护》。按电:容器:内部元件过电压允】许值整定 】。 6.1.3  !针对并?联电容器装置外部】引线和配套设—备,的短路故障》设置带有短》延时的速《断保护和过流保护动!作于跳闸由总断路器!与分组断路》。器控制?多组:电容器分《别投切时《电,流保护可装设在总】回路上可配置成【两段式保护第一【段为短时限的—速断保?护第二段为过—流保护与《分组过流保护—相配:合当串联电抗—器装设?在电源侧《时分组回路》保护动作跳开—本回路断路器;分组!断路器不满足—开断短路电流要求】时电抗?器前短路应跳开总断!路器当电《抗器装设在中性【点侧时短路故障【均应:跳开总断路器应采】。取措施?加大相间《距离或连接导线【采用绝缘《材料封包使跳总断】路器的机会》。减到最少 》 , ? ,。    《速断保护的动—作电流和动作—时间以及《。过电流保护的动作电!流均考虑了继电保】护相:。关规定?和电:容器组合闸》特性来?确定整定值》 6.1!.4  《。由于系统《。电压波动、》谐波、电容器的短路!故障会引起》。过大:的电容器电流—装,设电流?保,护是:非常必要的其作用】非常重要《原规:范第6.1.4条】要求设置过》负荷保?护由于过电流与【过负:。荷并无实质性差【别两种保护功能重】叠用过?电流比用过负—。荷更确切所以本次修!订,删除:。了过:负荷保护只保—留过电流保护— 》 6.1.5—  本?条规定的目》的,是为了避免电容器在!工频过电压》下运行发《生绝缘损坏电容【器有承受过电压的】能力在我国》现行标准中有具【体规定电容器在1.!1,倍额定电压下允许】长期运行(每24h!中8h);在—1.15倍额定电】压,下允:许,运行30min;在!1.2倍额定电【压下:允,许运行?5min;》。。在1.3《。。倍额定电《压下允许运行—1mi?n原则上过电压【保护可以按标准中规!定的电?压和时间《作为整定《值,但是电网过电压并】不是:经常出现为确保安】全起:见实际整定值—选得比较保守—例如在1.1倍额】定,电,压时动作信》号在:1,.2倍额《定电压时经》5s~10》s动作跳闸延时跳闸!。的目的是《避免瞬时电压波动】引起误?动 《  《  : 过电压保护的电】压继电器《有两:种接法?一是接在放电线圈】的,二次侧;另一种是接!在母线?电压互?感器的二次侧这【。种方式?应经由电容器装【置的断路器或隔离】开关的辅助接点闭锁!以便使电容》器装置断开电—源后保护能自动【返回过电压继电器应!选用返回系数较高】(0.98以上)的!晶体管继电器当【设置有按电压自动投!。切,的装置时可不另【设过电压保护当【由自动投切转换为手!动投切时应保留过电!压跳闸功能》。 —   ?。。 当变电站只有【一组电?容器时?。过电压保护动作后应!将电:容,器组的开关跳闸;】如有两?组以上?电,容器时可以动作信】号,或,每次只切除一组电】容,器当电压降至—允许值即停》止切除电容》器组(?。自动或手动》) : :。 ?。6.1.《6  并联电容器】装置设置失压—保护的目《的在于防止所连接的!母线失压对电—容器产生的危害电】容器:在,运行中?突然失压将会—产生以下问题 !    — (1)电容器组】停电后立即恢复送电!(有电源的》线路自动重合闸【)将造成电容器带电!荷合闸致使电容器过!电压而损坏;—   】。  (2《)变电站《停,电后恢复送电可能】造成变压器带—。电容:器,合,。闸变压器与电—容,器的合闸涌流—。以及过电压将使【二者均受到损害; ! : ,  ?   (3)停电】后恢复送电可能【造成因无负荷而使】母线电压过高这也可!能引起电容》器过电压 】   《。  基于上述原因本!条规定设《置失:。压保护保护的整【定值:既要保证《在电容器《失,压后能?可,。靠动作又要防止在】系统电压瞬间下降时!。误,动作电压继电—器的:动作值可整》定,为50%~60%】电网标称电压带短】延时跳闸 】     母【线失压保护在时【限上一?般应考虑以下因素 ! ?    》 (1)《同级母线上》的其他出线故障时在!故,障切除前一般不宜先!停电:容器组; —     】(2)当备用电源自!动投切装置动作时在!自投装置合上电源前!应先:将电容器组回—路开关跳闸》; 》 , ,    《(3)电源线路停】电再重合时在重【合闸前也应先—将电容?器组:回路开?关跳闸? : , 6.1—.7  串》联电抗?器是并?联电容?器,装置中的重要配套】设备长期以来串【联电抗器处于无【保,护下运行往往是事】故扩大了才发现下面!对电容器组保护【是否能?保护电?抗器做以下分—析 ?   —  (1)过电流与!速断:保护:对串:联电抗器不》起作用在电容—器组母线电压不变】。的情况下相同—容量的电容器组工】。作电:流将是随电》抗率K值改变而变】化K值减小电—流,。也随之?下降当运行中—串联电抗器》出现匝间短》路,电感值减小引起【K值减小这时回路】电流反而变小了如】果电抗器完全短路这!时回路?工作电流达》到,最小值?仅为电?容器组电流作—为回路的过电流保护!和速断保护不会【有反应?。   】  (2《)电压差动保护和桥!式差电流保护对【串联电抗器》不起:作用从这《。两种保护方式—的保护原理》来看它仅仅是—检测电容器内部故障!只要:电容器不发生—故障:即使串联电抗器完全!。短路不平衡电压【。与不平衡电流不会】检测到变《化 《  《   (3)—开口三?角电:压保护对串联电抗器!故障:灵敏度低《甚至处于《死区故?障原理分析表明【电容器组《为1个串联段—或K:=5%及以下—时的2?个串联段串联电抗器!。故障处?于保护死区;—2个串联段时即【使,K=:12:%要在?电抗器?的电抗值降》低,达到40《%以上保护才—能,检测到但此时电【抗器故障已》经很严重了》如电容器《组采用内熔丝保护对!串联电?抗器保护《会有:所改善?但仍:需校验保护灵—敏度: :     】(4)中《性点不平衡》电流保?护对串联电抗—器故障灵敏度—低,甚至处于保护死【区在双星形接线【的,电容器组中如果【串联:电,抗器接?在电源侧当某一相电!抗器发生故障虽然引!起中性?点,。电位偏移但电容【器,。组的三相两臂电容量!。仍然平衡中性点连】线上没有不平—。衡电流流过》保护不会动作;【假如电抗器接在中性!点侧当?某,相某臂电抗器发生故!。障此时?中性点连线上将流过!不平衡电流该电【流,与电抗率《和电抗器击穿故【障程度有《关电容器《。组的串?联段为4及以下时】不,平衡保护对电抗器】的保护效果差甚至不!起保护作《用即使?串联段等于4K=1!2,%要电抗器击—穿短路大《于,20%保护才能动】作对电抗器》来说是危险》的当不平衡》保护与内熔丝保护配!合时对串联电—抗器保护会有—所改善仍然需要校验!保护的灵敏度是【否满足要求 【   —  为?了,及早发现串联电抗器!。故障:并及:时切除并联电—容器:装置:避免事故扩大—酿成更大的损失如经!校验电容器》组保:护无法对电抗器【提供有效保护时就】。。要考虑设《。置串:联电抗器《专用保护特》别是对无人值班变电!站尤其必要》 ? :     从—准确可靠与》经,济实用出发针对不】同结构的《电抗器?设置不同形式—的保:护油浸式铁心电【抗器宜装设瓦斯【。保护瓦斯《。保护是判断油浸【式电抗器《故障的?有,效措施装《设瓦斯保护的串联电!抗器的起点容量可为!0.:18MV·A及【以,上起点容量》不做严格规》定小于0.》18MV·A的【电抗器也可》装,设瓦斯保护其他形】式,的串联电《抗器如干式空—。心、干式铁》心,。、干式半《心,电抗器也应设—置适当的有效保护避!免事故扩大在屋内靠!近串联电抗器附近装!设,。具有高灵敏度—的烟火?报警:器一旦电抗器发【生,匝间短?路出现烟《气、烟火时》报警器?动作报警或同时切除!并联电容器装置;】对于电?抗率大于4》.5:%的电抗器可采用专!用的电压互》。感,器跨接于电抗器两端!检测电抗器》运行中的端》电压变化设置端【。电,压保护?当电抗?器的端电压降低【到一:定程:。度(:如85%)保护动】作切除并联电容器装!置对于电抗》率小端电压小的电抗!器,由于电抗《器故障时的端电【。压变化小《检测困难保护的【有效性差这种基于】端电:。压变化原理的—保护很少出现在【工程中倒《是,与,。串联电抗器并联连】接的过电压阻尼装】置已经在很多工程中!应用据说取得—了很好的《效果在特高压变电】站的1?1,0kV电《容器组中也装设【了这种设备》 , ? 6?.1.8  —。为了防止《。电容器?外壳直接接地的电】容,器组发?生,电容器极对》壳绝缘击穿或套管】闪络击穿后没有【接地保护《不能即时发现处理时!间过长可《能在另一相》发生同类事故引起】多相接地而引—起,事,故扩:大装设在《绝缘台架上的电容】器组发?。生,上述故障时电容器】组的绝?缘台:架对:地仍然是绝缘的所】以这种电容》器组可不装》设单相接地保护 ! 《6.1.9 — 本条?为针对集《合式电容器的特点】设置的?保护 6!.1.1《0  本条为—指导性规《定供用户在低压电】容器柜订货时对【设备的?保护功?能提出要求其—中短路保护、过电】压保护和失压保护是!应具备的基本保护谐!。波,电,流,进,。入电容器将造成电容!器过:。电压和过电流对【电,容器有不利影响是造!成电容器损坏—的原:因,之一因此电》容器接入点》的低压电网有谐波】时宜:设置谐?波超值保护谐波超】值保护的限值按【0.:69倍电容器额【定电流考虑则电【容器最大《电流不会超》过1.?30倍电容器额【定电流这《样就可以不装—设过电?流保:护元件当未装设谐波!超值保护《时应装设《过电流保护器件 】 ,