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第1篇

【關(guān)鍵詞】電力電容器；聯(lián)接方式；雙星形

引言

近年來(lái)，鹽城供電公司不斷新建、改建、擴(kuò)建變電所和輸電線路。目前，由鹽城供電公司變電檢修室電氣試驗(yàn)班負(fù)責(zé)日常修試工作的110kV和35kV電壓等級(jí)變電所內(nèi)普遍安裝了用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)?0kV或20kV高壓并聯(lián)電容器組或集合式電容器。

1高壓并聯(lián)電容器組主接線及運(yùn)行維護(hù)

1.1高壓并聯(lián)電容器組一次主接線

在電力系統(tǒng)中，高壓并聯(lián)電容器組的聯(lián)接方式主要有兩種：星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接。星形聯(lián)接方式又分為單星形聯(lián)接和雙星形聯(lián)接。變電所用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)?0kV或20kV高壓并聯(lián)電容器組一次主接線如圖1所示。

圖1 高壓并聯(lián)電容器組一次主接線

正常運(yùn)行時(shí)，放電線圈并聯(lián)于三相之間，工作在交流電壓下，呈一很高的勵(lì)磁阻抗，電容器組被斷開(kāi)后，放電線圈起直流衰減放電作用；串聯(lián)電抗器起限制電容器的合閘涌流和抑制諧波電壓作用；電容器組主刀閘和接地刀閘采用聯(lián)動(dòng)方式，即電容器組刀閘合則接地刀閘自動(dòng)分，而電容器組刀閘分則接地刀閘自動(dòng)合。

1.2 高壓并聯(lián)電容器組運(yùn)行維護(hù)工作分析

高壓并聯(lián)電容器組運(yùn)行維護(hù)工作必須綜合考慮電容器組的容量、電容器額定電壓和系統(tǒng)電壓、電容器組接線方式和分組情況、電網(wǎng)的接地方式和保護(hù)方式等多方面因素。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)高壓并聯(lián)電容器組運(yùn)行維護(hù)工作中需注意以下七點(diǎn)：

（1）正常運(yùn)行中，電容器分閘后至再次合閘的時(shí)間間隔不得少于5分鐘，以便充分放電。

（2）單臺(tái)電容器電容值偏差不超出額定值的-5%～10%范圍；電容器組中各相電容的最大值和最小值之比不應(yīng)超過(guò)1.08。

（3）補(bǔ)償后的功率因數(shù)，一般不宜大于0.95，更不宜將無(wú)功向變壓器的初級(jí)倒送。

（4）高壓并聯(lián)電容器組的聯(lián)接和分組需根據(jù)電容器的用途和電網(wǎng)情況而定。對(duì)于集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M為適應(yīng)負(fù)荷和電壓的變化，電容器組宜接在母線上，并按需要適當(dāng)分組。

（5）高壓并聯(lián)電容器組為限制合閘涌流和抑制諧波電壓，一般都串入串聯(lián)電抗器配合使用。此時(shí)應(yīng)考慮到容升效應(yīng)，選用額定電壓和允許最高運(yùn)行電壓較高的電容器。

（6）母線停電操作時(shí)，應(yīng)先停電容器組，后停線路；母線送電操作時(shí)，應(yīng)先送線路，再根據(jù)系統(tǒng)電壓情況決定是否投送電容器組。

（7）電容器組停電檢修時(shí)，應(yīng)將電容器組放電接地，放電時(shí)先通過(guò)大電阻接地，再直接接地。電容器組檢修前必須對(duì)每只電容器逐一充分放電。

2 不同聯(lián)接方式下的高壓并聯(lián)電容器組

2.1 三角形接線方式下的高壓并聯(lián)電容器組

高壓并聯(lián)電容器組三角形聯(lián)接方式，由于電容器組承受電網(wǎng)的線電壓，可獲得最大的補(bǔ)償效果。因?yàn)椴捎萌切谓臃〞r(shí)，電容器組所受電壓為電網(wǎng)的線電壓，其值為相電壓的 倍。而無(wú)功出力與電容器承受電壓的平方成正比，即 ，故電容器組容量一定時(shí)，三角形聯(lián)接的無(wú)功出力是星形聯(lián)接的3倍。

但是，電容器組三角形聯(lián)接下當(dāng)某相電容器發(fā)生單相短路時(shí)，注入故障點(diǎn)的電流非常大，不僅有故障相電容的發(fā)電電流，還有其他兩相電容的發(fā)電電流和系統(tǒng)的短路電流，這些電流疊加在一起會(huì)超過(guò)電容器額定電流的很多倍，容易引起電容器油箱爆炸，導(dǎo)致事故擴(kuò)大。所以，從技術(shù)和安全方面分析，高壓并聯(lián)電容器組一般不采用三角形聯(lián)接方式。

2.2 星形接線方式下的高壓并聯(lián)電容器組

高壓并聯(lián)電容器組呈星形聯(lián)接時(shí)，電容器極板間承受電網(wǎng)的相電壓，其值為線電壓的 ，所以星形聯(lián)接的電容器補(bǔ)償效果僅為三角形聯(lián)接的1/3。單只電容器絕緣承受的電壓較低，當(dāng)電容器組中有一臺(tái)電容器因故障擊穿短路時(shí)，由于其余兩健全相的阻抗限制，故障電流將減小到一定范圍，使故障影響減輕。星形聯(lián)接下的電容器組當(dāng)電容器發(fā)生單相短路時(shí)，短路相電流為未短路兩相電流的矢量和，其值最大也不會(huì)超過(guò)額定電流的3倍。故從安全角度考慮，采用星形接法比三角形接法更安全可靠。

近年來(lái)，新建變電所或變電所電容器組技術(shù)改造時(shí)普遍采用雙星形聯(lián)接方式。雙星形聯(lián)接方式是將電容器組平均分為兩個(gè)電容量相等或相近的單星形接線電容器組，并聯(lián)到電網(wǎng)母線上，兩組電容器的中性點(diǎn)之間經(jīng)過(guò)一臺(tái)低變比的電流互感器連接起來(lái)，通過(guò)中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)電容器組。

3 電容器組典型案例

鹽城110kV城中變電站共有4組電容器，3號(hào)電容器組配置為雙星形接線方式，每相均由兩串四并共8只電容器組成，雙層式布置，整組共24只。2012年8月22日，10kV 3號(hào)電容器153開(kāi)關(guān)不平衡保護(hù)動(dòng)作，無(wú)熔絲爆斷現(xiàn)象。檢修人員對(duì)該組內(nèi)每一只電容器進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，C2-1電容器已經(jīng)損壞。

正常情況下，只需更換C2-1電容器并完成交接試驗(yàn)即可，但當(dāng)時(shí)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)并無(wú)此類電力電容器備品，運(yùn)維檢修部決定臨時(shí)降低電容器補(bǔ)償容量，退出損壞的電容器，繼電保護(hù)重新設(shè)定整定值。

電容器組單星形與雙星形聯(lián)接方式在這種情況下的檢修方式有所不同。單星形聯(lián)接方式采用開(kāi)口三角形壓差保護(hù)，在中性點(diǎn)采集不平衡電壓，因此如果某相需退出一只電容器，其余兩相也必須各退出一只相等或相近容量的電容器；雙星形聯(lián)接采用中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)，從兩個(gè)星形的中性點(diǎn)間采集不平衡電流，因此如果某相需退出一只電容器，同一相的另一個(gè)星形上必須退出一只相等或相近容量的電容器，其余兩相的兩個(gè)星形上也各退出一只相等或相近容量的電容器，一共需退出6只電容器，而單星形聯(lián)接方式下只需退出3只。

4 結(jié)論

本文總結(jié)了不同聯(lián)接方式下的高壓并聯(lián)電容器組運(yùn)行及檢修工藝，并以實(shí)際案例對(duì)雙星形聯(lián)接方式下的高壓并聯(lián)電容器組進(jìn)行了詳細(xì)分析。

筆者認(rèn)為，導(dǎo)致電容器熔絲爆斷或電容器故障的原因主要有三點(diǎn)：（1）熔絲的開(kāi)斷性能不良。（2）熔絲的額定電流選擇太小。（3）諧波的影響。

運(yùn)行及檢修單位定期巡視和檢修高壓并聯(lián)電容器組時(shí)可按以下三點(diǎn)來(lái)防止故障現(xiàn)象的發(fā)生：

（1）加強(qiáng)對(duì)電容器的外觀檢查和在線監(jiān)測(cè)，避免電容器帶傷運(yùn)行。

（2）選擇性能好的熔絲。正確選擇熔絲與電容器的額定電流比值，一般取1.7～1.8倍電容器的額定電流。

（3）正確選擇串聯(lián)電抗器，避免高次諧波產(chǎn)生諧振。

參考文獻(xiàn)：

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