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11】0kV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?66kV电压等级并!联电容器装置容量】一般不超过12【0Mvar》但110k》。V电压等级并—联电容器装置容量达!到2:4,0Mvar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1—000kV特—高,。压变电站工程经验】。11:0kV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—(20Mvar及以!下,)常用的一种保【护,方,式1:0k:。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10k】V电压等级较少采用!主要用于35—kV:。电压等级《容量不超过20Mv!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3?。5kV?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3【5kV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20Mv》ar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.》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3【0min;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~】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(0.9》8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4?。K=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.!18M?V·A及以上起点】。容量不做严格—规,定小于?0.18M》V,·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8】5%)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】10kV《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 —