【導(dǎo)讀】在一些工業(yè)應(yīng)用中，往往會用到很多電容器組，會配置速斷、過流、過壓、失壓等保護，但是還是會出現(xiàn)因電容器故障而導(dǎo)致跳閘的現(xiàn)象，這究竟是怎么回事呢，該如何解決？
電容器組故障分析
電容器組采用常用的星型接線方式，三相共體外殼接于同一鐵框架，框架接地。電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)為多個元件并聯(lián)的四串結(jié)構(gòu)，并設(shè)置內(nèi)熔絲保護，檢修人員與廠家人 員對損壞的電容器進行解剖，發(fā)現(xiàn)受損電容器的A、B相內(nèi)熔絲均熔斷了兩根，外包封破裂，經(jīng)過認真分析，認為一相熔絲熔斷兩根后，造成外包封損傷，在外包封 受傷的情況下，長期運行發(fā)展成對殼擊穿，并發(fā)展成單相接地。由于單相接地呈不穩(wěn)定電弧接地，使健全相產(chǎn)生過電壓而另一相也有兩熔絲熔斷，外包封受傷致使在 過電壓作用下發(fā)展成對殼擊穿，由此形成相間短路，盡管保護可靠動作，但巨大的短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，仍對電容器造成一定程度的損傷，使電容器外殼嚴重變 形。
另外由于電網(wǎng)中存在大量的非線性負荷，使得電網(wǎng)中諧波占有一定含量。110kV張河變電站除擔任城郊居民用電外，主要擔任工業(yè)供電，除幾條10kV工業(yè)專 線外，其他10kV線路上還有一些小型化工廠、鑄造廠等工業(yè)用戶，這些用戶都可能產(chǎn)生諧波。盡管每戶產(chǎn)生的諧波很少，但可以匯集成較大的諧波電流饋入電 網(wǎng)，使電網(wǎng)的諧波水平升高，影響電網(wǎng)設(shè)備的安全運行。由于此變電站的無功補償裝置，配置電抗率為6的串聯(lián)電抗器，6的電抗率雖然能對5次及以上諧波有抑制 作用，但在3次諧波下使串聯(lián)電抗器與補償電容器的阻抗成容性，出現(xiàn)諧波電流放大現(xiàn)象，使電容器過負荷。盡管母線上以5次諧波為主，3次諧波含量不是很高， 而裝設(shè)電容器后，容性阻抗將原有的3次諧波含量放大，可能造成內(nèi)熔絲熔斷。由于總保護按四組電容器額定電流的1.3倍整定，而4組電容器全部投入的情況極 少。當某一段時間內(nèi)諧波含量偏高時，總過流保護不能動作，造成某相內(nèi)熔絲熔斷，而內(nèi)熔絲熔斷后不能被及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致事故擴大，造成速斷跳閘。
從保護配置來看，電容器內(nèi)部故障的保護只設(shè)置內(nèi)熔絲保護，而并未設(shè)置導(dǎo)致事故擴大的后備保護——不平衡電壓保護，使內(nèi)熔絲熔斷后不能及時發(fā)現(xiàn)，造成速斷跳閘事故，因此，保護配置不完善是造成電容器事故擴大的主要原因。
另外，不定期測量電容量也是造成事故擴大的原因之一。由于電容器內(nèi)部裝置最直接的反應(yīng)是電容量的變化，而電容量測量手段落后，進行電容器電容量的測量時， 需采用拆除連接線的測量方法，不僅測量麻煩而且可能因拆裝連接線導(dǎo)致套管受力而發(fā)生套管漏油的故障。因此，自投入運行以來檢修人員從未進行過電容量測量， 而又未設(shè)置反應(yīng)電容器內(nèi)部故障的保護，當內(nèi)部個別內(nèi)熔絲熔斷時，無法及時發(fā)現(xiàn)，造成事故擴大。
電容器故障改進措施
1.在各分組回路中安裝過負荷保護
由于過流保護根據(jù)4組電容器全部投入時整定，對分組諧波電流放大造成的過流現(xiàn)象反應(yīng)遲鈍，甚至不反應(yīng)，因此，在各分組回路安裝過負荷保護，由于交流接觸器 只能開斷正常情況下的負荷電流，不能開斷故障電流，將交流接觸器更換為ZN-28型真空斷路器，在諧波含量高時，作用于跳閘，避免諧波對電容器造成損壞和 內(nèi)熔絲熔斷。
2.在各分組回路安裝開口三角電壓保護
當電容器某相內(nèi)熔絲熔斷時，容抗發(fā)生變化，與其他兩相容抗不等，造成故障相與健全相電壓不平衡。于是，在各分組回路電壓互感器的二次繞組的開口三角處安裝 一只低整定值的電壓繼電器，當一相內(nèi)熔絲熔斷時，在開口三角處出現(xiàn)不平衡電壓，發(fā)出報警信號，此裝置能準確反映電容器內(nèi)部故障，且不受系統(tǒng)接地和系統(tǒng)不平 衡電壓的影響，及時將受傷的電容器退出運行。
3.定期測量電容量
針對電容量測量困難，購置了先進的測量設(shè)備，采用全自動電容電橋定期測量電容器組，單臺電容器的電容量，不需拆連接線，測量簡便快捷，準確可靠。檢修人員 定期進行電容量測量，當電容器某一相個別內(nèi)熔絲熔斷后，電容量將發(fā)生變化，當測得電容量減少，超過3時，及時將受傷的電容器退出運行。
設(shè)計和維護等方面的疏忽都可能對電容器的安全運行帶來隱患，因此，配置完善的保護，定期測量電容量，防微杜漸，才能減少甚至避免電容器事故擴大，提高電容器的可用率，延長電容器的使用壽命。
推薦閱讀：
