高壓無功自動補償設(shè)備電容器保護濟南迪生電子 孫士民一、引言 隨著絕緣材料技術(shù)的發(fā)展和電容器制造工藝的提高，目前電容器在額定電 壓下長期運行，故障率已降的很低。但是，如果電容器頻繁投切卻容易發(fā)生擊穿 故障，特別是當(dāng)投切開關(guān)出現(xiàn)重燃時，故障或事故就很有可能發(fā)生。一旦發(fā)生擊 穿故障，就有可能引起電容器爆炸著火的事故。 根據(jù)若干例故障電容器的解刨剖情況來看，電容器發(fā)生故障的開始大多是 內(nèi)部某一個單元串段發(fā)生擊穿，然后剩余的某一個單元串段又發(fā)生擊穿，最后故 障顯現(xiàn)或事故發(fā)生。如何及時發(fā)現(xiàn)電容器的早期故障，并盡快切除故障電容器， 是保證高壓無功自動補償設(shè)備安全運行、避免爆炸事故發(fā)生的根本條件。 二、電容器故障分析 單只高壓電力電容器內(nèi)部是由多個小單元電容器串 聯(lián)而成，如 10kV 系統(tǒng)的電容器一般有 4 個組或 5 個組單 元電容串聯(lián)而成，額定電壓就分配在幾個單元電容器上 （如圖） ，某個電容器損壞時，首先是內(nèi)部一個單元電容 發(fā)生擊穿損壞，使剩下的單元電容運行電壓升高，這時電 流增大很小，電容器繼續(xù)運行，由于每個單元電容的運行 電壓提高，很快又出現(xiàn)某個單元電容損壞，剩下單元電容 運行電壓又被提高， 這只電容器此時有可能已經(jīng)出現(xiàn)鼓肚， 重者出現(xiàn)鼓裂、 漏油。

這樣繼續(xù)運行下去，很可能會造成這只電容器由鼓肚、鼓裂、漏油到起火爆炸。 根據(jù)實際運行經(jīng)驗和對多起被燒毀電容器的解體分析證明，電容器組的爆炸 起火一般僅是某一只電容器爆炸起火所引起的， 而某一只的爆炸起火是因電容器 內(nèi)部幾個串聯(lián)單元中有被擊穿損壞的單元不能被發(fā)現(xiàn)繼續(xù)運行造成的， 雖然故障 發(fā)展到起火爆炸的惡性事故，但故障的過程電流的變化依然不大，熔斷器和一般 的過流保護是在事故發(fā)生以后才動作，可是事故已經(jīng)發(fā)生了。 三、電容器故障保護和事故保護 分組電容器高壓無功自動補償裝置，通常有兩種連接方式：一種是把各組電Ua Ia Ub Ib Uc Ic容器通過斷路器直接連接在變電站母線上。 另一種是各組電容器通過分組投切開變電站母線變電站10KV母線 變電站10KV母線 10KV斷路器微 機 保 護斷路器微 機 保 護斷 CT斷CT放電PT放電PTCCCCCCLLLLLL 第 組電容電抗器第1組電容電抗器第 組電容電抗器關(guān)（斷路器或負(fù)荷開關(guān)）連接在補償裝置的母線上，再通過總開關(guān)斷路器連接在 變電站母線上。母線變電站10KV母線 變電站10KV母線 10KV電容線繼 電CT護保斷 斷10KV母線 10KV母線 KV 組微 機 保 護 機組?1護保1CTCT放電PT放電PTCCCCCCLLLLLL 第 組電容電抗器第1組電容電抗器第 組電容電抗器各組電容器通過斷路器直接連接變電站母線的方式，適用于分組要求較少 （單組或兩組）的自動補償裝置，每組電容器必須加短路事故保護和電容器故障 保護。

各組電容器總開關(guān)分開關(guān)小母線連接方式，適用于分組要求較多（3 組以 上）的自動補償裝置，總開關(guān)裝設(shè)事故保護，分開關(guān)裝設(shè)電容器故障保護。 電容器早期故障的發(fā)現(xiàn)，用常規(guī)的電流保護不容易解決，特別象熔斷器保護 方式，因其參數(shù)離散性較大、靈敏度較低，不宜作為電容器的故障保護，只能作 為事故保護。電容器的故障保護應(yīng)根據(jù)單組電容器容量大小和電壓等級（串段數(shù) 量）不同選用以下保護方式： ① 單星相電壓式零序（開口三角）微機保護。 （單組電容器容量較小時） ② 多星相電壓式零序（開口三角）微機保護。 （單組電容器容量較大時） ③ 單星相電壓差動微機保護（電壓等級高或串段數(shù)較多單組容量較小時） ④ 多星相電壓差動微機保護（電壓等級高或串段數(shù)較多單組容量較大時） 1、單星不平衡（開口三角）電壓保護 1)、選用不平衡電壓保護的依據(jù) 1)、 Ⅰ、每當(dāng)一個電容器內(nèi)部元件損壞，電容器組內(nèi)的電壓分布就會發(fā)生變化電容器保護，這 些變化的大小決定于損壞元件的數(shù)量。 Ⅱ、為杜絕事故的發(fā)生，作為故障保護的不平衡類保護必須作為電容器的主保 護， 以便在電容器出現(xiàn)內(nèi)部元件故障時保護即發(fā)生動作， 嚴(yán)防電容器帶故障運行， 但不平衡保護不能代替短路保護。