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新聞資訊

常見電力電容器保護類型

發布時間:2020-11-30    訪問:4800

電容器保護

1  保護熔絲

現代電容器組的每臺電容器上都裝有單獨的熔絲保護,這種熔絲結構簡單,安裝方便,只要配合得當,就能夠迅速將故障電容器切除,避免電容器的油箱發生爆炸,使附近的電容器免遭波及損壞。此外,保護熔絲還有明顯的標志,動作以后很容易發現,運行人員根據標志便可容易地查出故障的電容器,以便更換。

2  過電流保護 (電流取自線路TA)

過電流保護的任務,主要是保護電容器引線上的相間短路故障或在電容器組過負荷運行時使開關跳閘。電容器過負荷的原因,一是運行電壓高于電容器的額定電壓,另一種情況是諧波引起的過電流。

為避免合閘涌流引起保護的誤動作,過電流保護應有一定的時限,一般將時限整定到以上就可躲過涌流的影響。

3  不平衡電壓保護 (電壓取自放電  TV  二次側所構成的開口三角型)

電容器發生故障后,將引起電容器組三相電容不平衡。電容器組的各種主保護方式都是從這個基本點出發來確定的。

根據這個原理,國內外采用的繼電保護方式很多,大致可以分為不平衡電壓和不平衡電流保護兩種。這兩種保護,都是利用故障電容器被切除后,因電容值不平衡而產生的電壓和電流不平衡來啟動繼電器。這些保護方式各有優缺點,我們可以根據需要選擇。

單星形接線的電容器組目前國內廣泛采用開口三角電壓保護。

對于沒有放電電阻的電容器,將放電線圈的一次側與電容器并聯,二次側接成開口三角形,在開口處連接一只低整定值的電壓繼電器,在正常運行時,三相電壓平衡,開口處電壓為零,當電容器因故障被切除后,即出現壓差電壓U0 ,保護采集到差電壓后即動作掉閘。

4  不平衡電流保護

這種保護方式是利用故障相容抗變化后,電流變化與正常相電流間形成差電流,來啟動過電流繼電器,以達到保護電容器組的目的。常見的不平衡電流保護的方式有以下兩種:

雙星形中性點間不平衡電流保護

保護所用的低變比  TA  串接于雙星型接線的兩組電流器的中性線上,在正常情況下,三相阻抗平衡,中性點間電壓差為零,沒有電流流過中性線。如果某一臺或幾臺電容器發生故障,故障相的電壓下降,中性點出現電流壓,中性線有不平衡電流I0流過,保護采集到不平衡電流后即動作掉閘。

這種保護方式比較簡單,系統電壓不平衡,一相接地故障、高次諧波電流及合閘涌流,都不會引起保護誤動,所以在國內外得到廣泛應用。

橋式差動電流保護

電容器組每相分為兩個支路,每相的串聯段數為雙數,其中部橋接一臺電流互感器。正常運行時,橋路中電流為零,任意一臺電容器因故障被切除后,橋接電路中將有電流流過,保護采集到該電流后即動作掉閘。

5  過電壓保護(電壓取自放電 TV )和低電壓保護(母線 TV )

電容器在過高的電壓下運行時,其內部游離增大,可能發生局部放電,使介質損耗增大,局部過熱,并可能發展到絕緣被擊穿。因此應保持電容器組在不超過最高容許的電壓下運行。安裝過電壓保護就是為了這個目的。過電壓保護的整定值一般取電容器額定電壓的~~ 倍。

低電壓保護主要是防止空載變壓器與電容器同時合閘時工頻過電壓和振蕩過電壓對電容器的危害。這種情況可能出現變電站事故跳閘、變電站停電、各配電線切除。電容器如果還接在母線上,將使電壓升高。變壓器和電容器構成的振蕩回路也可能產生振蕩過電壓,危及設備絕緣。因此安裝低電壓保護,當母線電壓降到額定值的60% 左右時即動作將電容器切除。

6  容器保護差壓保護

電容器的差壓保護就是電壓差動保護,原理就象電路分析中串聯電阻的分壓原理。是通過檢測同相電容器兩串聯段之間的電壓,并作比較。當設備正常時,兩段的容抗相等,各自電壓相等,因此兩者的壓差為零。當某段出理故障時,由于容抗的變化而使各自分壓不再相等而產生壓差,當壓差超過允許值時,保護動作。從原理上可知因兩段是串聯在電路上的,因此當電容器是正常的情況下,電網電壓對護保影響是有限的(暫態過壓除外)。更何況10KV系統為非有效接地系統,單相接地時只影響相對地的電壓,相及相間電壓并沒有改變,因此對保護是沒有影響的。

再想說明的是10kV系統的電容器很小用差壓保護,此保護多用于35kV系統。

7  不平衡電壓保護

開口三角形保護標準名稱為零序電壓保護,習慣亦稱不平衡電壓保護(實際不平穩衡電壓保護是另一種方式,只是現在已沒再用)。

它的原理是分別檢測電容器的端電壓,再在二次端接成開口三角形得出零序電壓,從而發現三相是否平衡而得出設備是否有故障。因放電線圈(實際就是電壓互感器)一次端的兩個端口是直接接在電容器兩端的,因此它檢測的電壓只由設備的兩端電壓決定(這與線路上的電壓互感器的開口三角檢測不一樣),而單相接地時并不影響到相及相間電壓,因此對電容器的保護并沒影響。

每組電容器要三個電壓互感器。因為高壓電容器組是要用三個放電線圈的,那剛好就相當于三個電壓互感器,因此并沒有增加成本。另外高壓電容器的分組是不多的,像一臺大型220kV 直接與電容接牢。

這個說法所言極是,這是放電線圈與一般PT  在接線方式上的最大差別,即不能加熔斷器保護。