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110kV】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6《6kV电压等级并联!电容器装置容量【一般不超过1—20Mvar但11!0kV电压等级并】联电容器装》置容量达到240M!var对1》。10kV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66【kV: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】kV特高压变电【。站工程经验》110kV》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IEC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(20Mvar!及以下?)常用?的,一种保护方式10k!。V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!1,0kV电压》等级较?少采用主要》用于:35kV电压—等级容量不超过【20Mvar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66kV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【35kV《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20Mvar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CT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,1.05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?0.1s~1.0】。s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24】h,中8h);在1【.15倍额》定电压下允许运【行30m《in;在1.2倍额!定电压下《允许运行5mi【n;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【~10s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:2,0%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0.1《8MV·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110k【。V,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,.10 《 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 —