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】110k《V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66？k，V电：压等级并联电容【器装：置容量一般不超过】120Mv》ar但110k【V电压等级并联电容！器装置容量达到24！0Mva《。r对110k—V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1000kV！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I《EC：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—(20Mva—r及以下)常用【的一种保护方—式，。10kV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10k《。V电压等级较少采】用主要用于35k】V电压？等级：。容量：不超：过，20：。。Mvar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35k！V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1】0k：V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20》Mvar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：．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—1m：in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《＝12％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0．18【MV·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11【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．【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．》。3，0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 》