導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電容器組，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：電容器組；設(shè)備故障；繼電保護(hù)；熔斷器；單臺電容器；保護(hù)定值整定 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM531 文章編號：1009-2374（2016）12-0120-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.056

1 概述

某變電站使用的1組66kV并聯(lián)補(bǔ)償電容器組運行至2009年5月期間，多次發(fā)生故障。在進(jìn)行故障調(diào)查，并對電容器單元進(jìn)行解剖后，對導(dǎo)致電容器損壞的可能性原因進(jìn)行了分析。

2 電容器組的基本參數(shù)

2.1 電容器組型號

TBB22-66-28056/334-Y

2.2 連接方式

每個串聯(lián)段2串7+7并，H型接線，采用橋差不平衡電流保護(hù)。定值（二次）2A，CT變比30/5。

2.3 電容器單臺型號

BAMR20-334-1W，出廠時間為2000年12月和2001年1月，內(nèi)部元件采用12串6并。

2.4 熔斷器型號

BRW-20/26A

3 故障和處理情況

3.1 第一次

2006年6月運行中保護(hù)動作，A相8臺電容器容量變化。購買14臺新電容器供更換和備品。

3.2 第二次

2008年12月運行中保護(hù)動作，A相7臺容量變化。購買7臺新電容器進(jìn)行更換。

3.3 第三次

2009年4月29日，試驗所預(yù)試發(fā)現(xiàn)B向4臺損壞。用戶用備品更換。

3.4 故障統(tǒng)計

三次共計損壞19臺電容器單元。

4 故障的調(diào)查情況

1#解剖品：編號144，2000年12月出廠，銘牌容量2.67μF，全擊穿。

2#解剖品：編號142，2000年12月出廠，銘牌容量2.66μF，實測容量3.6μF，大面積擊穿+R角擊穿。

5 故障分析

5.1 根據(jù)繼電保護(hù)的設(shè)置和動作情況分析

結(jié)合前述內(nèi)容，電容器組采用H型接線的橋差不平衡電流保護(hù)。保護(hù)定值為2A（二次），變比為30/5，一次為12A（考慮靈敏度1.2和可靠性系數(shù)1.1之后實際值為12*1.1*1.2=15.84A）。根據(jù)此值計算，保護(hù)動作的時候需要有2臺電容器切除運行，即有2根熔斷器動作，如下：

=1.74≈2個

式中：M為每相并聯(lián)單元數(shù)：14；N為每相串聯(lián)單元數(shù)：2；IEX為電容器組額定相電流：234A；I0為不平衡電流：15.84A。

當(dāng)有2個熔絲熔斷的時候，剩余完好的電容器單元過電壓為：

=1.08V

式中：M為每相并聯(lián)單元數(shù)：14；N為每相串聯(lián)單元數(shù)：2；kN為完好元件過電壓倍數(shù)：1.1；k為切除單元數(shù)：2。

電容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于電容器單元的過電壓承受能力要求為：1.05Un可以長期運行，1.1Un每24小時可以運行8小時。

這里暫不考慮過電壓運行時間的問題，2根熔斷器熔斷保護(hù)動作的情況才是在繼電保護(hù)設(shè)置的時候需要進(jìn)一步考慮的。主要原因是：

第一，任何保護(hù)都有盲區(qū)，對于H型接線的橋差不平衡電流保護(hù)來講，保護(hù)臂之間容量同時變化就是這種保護(hù)的盲區(qū)。對于2個熔斷器熔斷保護(hù)才動作，通常是這兩根熔絲在一個臂上的一個串聯(lián)段里，這個時候出口的電流才最大，保護(hù)才會動作。假如這2根熔斷器存在于不同的臂或者不同的串聯(lián)段上，保護(hù)是否能可靠動作就不得而知了。這與保護(hù)的可靠性和靈敏性，電容器組保護(hù)的初始不平衡值都有關(guān)系。

第二，已經(jīng)有一個熔斷器熔斷了，由于保護(hù)沒有動作，電容器組將帶故障一直運行，直到第二根熔絲熔斷，這種運行狀態(tài)是比較危險的。如果熔斷器是正常開斷可能沒有問題，可一旦熔斷器是異常開斷的，由于彈簧將尾線擺動的位置和剩下的熔斷器套管情況不確定，很有可能危害電容器組的運行。

第三，故障在小的時候發(fā)現(xiàn)和解決有利于縮小故障范圍，降低故障影響，消除不良隱患。設(shè)置成2根熔絲熔斷的話，對于3相來講，則最多可能有6根熔斷器熔斷，6臺電容器損壞。每臺電容器故障之間如果間距一段時間的話，對于故障調(diào)查非常不利。可能會大量出現(xiàn)類似這種到了預(yù)防性試驗的時候才發(fā)現(xiàn)大量電容器損壞，至于何時損壞都未知的情況。

所以保護(hù)整定按照2根熔絲動作，這有可能將故障擴(kuò)大化。建議保護(hù)整定按照1根熔絲動作取值。

5.2 根據(jù)解剖的情況分析

電容器元件的擊穿位置主要存在于：

第一，電場強(qiáng)度分布不均勻的區(qū)域，如R角、折邊、引線片處。由于本身電場強(qiáng)度分布不均勻，如果再有過電壓作用的話便會迅速發(fā)生嚴(yán)重的局部放電，最終將薄膜擊穿。因此這些位置的擊穿通常是由于電擊穿，擊穿點相對較小，擊穿的層數(shù)多。

第二，電場強(qiáng)度分布均勻的區(qū)域，如元件的大面。在元件的大面上，由于極板平整，場強(qiáng)分布比較均勻，因此相對于其他部位，該處的過電壓耐受水平比較高。發(fā)生在這個位置的擊穿主要是熱擊穿和電擊穿的混合作用。擊穿點不僅有電擊穿的特點，也會發(fā)生大擊穿面積、層數(shù)較少的熱擊穿點。

由于薄膜的個別位置存在一定的電弱點，雖然出廠的時候經(jīng)過了試驗，可是伴隨運行和發(fā)熱，電弱點繼續(xù)老化，并最終改變了局放性能，發(fā)生擊穿。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在電容器運行的1～3年期間，過了這個期間之后絕緣介質(zhì)便處于穩(wěn)定的狀態(tài)，除非受到運行環(huán)境劇變的影響，否則絕緣性能不會發(fā)生突變。

溫度是影響絕緣性能的最主要因素，由于介質(zhì)損耗的存在運行中介質(zhì)溫度升高。絕緣介質(zhì)具有負(fù)溫度系數(shù)，即溫度上升時電阻將變小，這又使得電流進(jìn)一步增大，損耗溫升也增大。因此電容器的發(fā)熱量必須小于或等于散熱量，否則根據(jù)電容器絕緣介質(zhì)聚丙烯薄膜的8℃理論，電容器的溫升每升高8℃，其壽命將降低一半。

式中：L1為T1溫度下的預(yù)計壽命；L2為T2溫度下的預(yù)計壽命?？偨Y(jié)解剖的兩臺電容器和2006年解剖的一臺電容器，擊穿點不僅有在大面上的，也有在R角的。擊穿點不僅有擊穿點小、擊穿厚度多的形狀；也有燒穿面積大、層數(shù)少的形狀，因此根據(jù)前述的擊穿點的外形很難分析出電容器元件擊穿的原因。

可是由于大面積炭化、燒壞的擊穿點的現(xiàn)象，則可以推測：（1）薄膜存在一定的老化現(xiàn)象，這樣才會在電壓可能不高的條件下，在一定范圍之內(nèi)發(fā)生絕緣介質(zhì)分解、炭化、擊穿，而不是在一個點上；（2）擊穿短路點阻抗很大，電流也很大，并且電容器單元在發(fā)生元件擊穿之后仍持續(xù)運行較長時間，這樣才會產(chǎn)生很大的熱量將薄膜和鋁箔燒毀。

2009年現(xiàn)場的調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，電容器組所在的房間情況良好。底部有百葉窗進(jìn)風(fēng)口，也有風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口。但是在2006年故障時觀察到的卻是由于周圍道路施工，電容器單元表面附著很厚的灰塵。

由于電容器單元主要依靠上表面進(jìn)行散熱，當(dāng)時這么厚的灰塵很可能影響電容單元的散熱。

現(xiàn)在雖然周圍的道路已經(jīng)修好，電容器室內(nèi)已經(jīng)沒有這么多灰塵了，可是電容器在那段期間可能已經(jīng)受到影響，并且狀況持續(xù)的時間越長，影響就可能越嚴(yán)重。

5.3 根據(jù)熔斷器的情況分析

熔斷器除了能起到在電容器單元內(nèi)部損壞之后隔離和保護(hù)的作用以外，一旦其性能不良還可能會擴(kuò)大故障。根據(jù)熔斷器廠家的建議，熔斷器的使用壽命最好不要超過5年。根據(jù)噴逐式熔斷器的結(jié)構(gòu)和特點，熔斷器熔斷和滅弧的主要過程和機(jī)理為：熔絲熔斷開始時，熔絲融化成顆粒，在顆粒之間存在電弧。由于電容器回路中均為容性電流，不容易滅弧，所以電容器專用的熔斷器采用噴逐+拉開的辦法共同滅弧。噴逐主要靠套管內(nèi)壁涂層在高溫高壓下的產(chǎn)氣，拉開主要靠尾線彈簧提供的拉力。

熔斷器使用年限太長，內(nèi)壁涂層就會變質(zhì)，尾線的彈簧可能因為生銹而失去拉力。一旦熔絲在紙質(zhì)保護(hù)套管受潮而性能也發(fā)生變化，不僅可能表現(xiàn)為熔絲的熔斷曲線變化，也表現(xiàn)為熔斷時不能正常的滅弧。

熔斷曲線的變化意味著熔絲不能準(zhǔn)確熔斷，將導(dǎo)致故障電容器承受過多能量而加速損壞最終全擊穿短路，而完好的電容器不能正確的被隔離，在故障中由于過電壓而導(dǎo)致?lián)p壞。對于10kV電容器組將導(dǎo)致單相短路接地、熔絲群爆、多臺電容器損壞；對于2個串聯(lián)段的66kV電容器則也會表現(xiàn)為熔絲群爆、多臺電容器損壞，甚至橋差保護(hù)的電流互感器低壓避雷器爆炸、互感器損壞。

熔斷器不能正常的滅弧意味著熔絲的斷口短時持續(xù)存在電弧，電容器則承受著電弧產(chǎn)生的高頻過電壓，加速損壞。根據(jù)反映的情況，電容器組的B相4臺損壞電容器是在預(yù)試的時候發(fā)現(xiàn)的。有1根熔斷器熔斷，對應(yīng)的電容器已經(jīng)全擊穿。熔斷器的額定電流（開斷容性小電流）取電容器單元額定電流的1.5倍，通常電容器單元內(nèi)部擊穿一半串聯(lián)段的時候會達(dá)到這個值，即電容器內(nèi)部元件擊穿半數(shù)以上時熔斷器就應(yīng)開始熔斷。這從另外一個側(cè)面可以說明，熔斷器的特性需要被注意了。

除了熔斷器年久會導(dǎo)致性能變化，安裝不當(dāng)同樣也會使得熔斷器不能正常工作。

6 結(jié)語

根據(jù)運行經(jīng)驗，電容器如果原材料、工藝等方面有缺陷的話，電容器很難經(jīng)過嚴(yán)格的出廠試驗，即便通過試驗運行1～3年也會大量發(fā)生損壞。而該站電容器單元是大量生產(chǎn)的常規(guī)電容器型號，其設(shè)計、工藝等方面都已經(jīng)非常完善。電容器組2001年投運，至2006年第一次發(fā)生故障的時候已經(jīng)5年，可以認(rèn)為由于工藝、原材料和制造等方面造成電容器大量損壞的可能性不大。

電容器都有一定的偶然故障率，該故障的起點可能是某臺電容器的偶然故障，也有可能是電容器單元曾經(jīng)在電站周圍修路過程中散熱不良絕緣老化。結(jié)合上面的分析，可知電容器的大量損壞很可能是繼電保護(hù)、熔斷器年限過長這些因素綜合造成的。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁義明，史明彪.66kV高壓并聯(lián)電容器故障分析[J].電力電容器與無功補(bǔ)償，2009，30（2）.

篇2

關(guān)鍵詞：3次諧波零序分量電抗率諧波的放大

前言：

由于我局下屬直供用戶的不斷增多，其負(fù)荷主要為鋼廠煉鋼，其整流裝置在燃弧間隔不均勻時，通常產(chǎn)生3次奇數(shù)倍諧波，加上實際中各站變壓器也是一個以3、5次諧波為主的諧波源，故在我局電網(wǎng)中3次諧波普遍存在。

一、測試背景：

某某變電站1、2號主變、10kV分段開關(guān)運行，10kV鋼廠負(fù)荷已遷移，基本為零。10kV系統(tǒng)中存在一定的3次諧波分量①。

二、測試數(shù)據(jù)：

電容器組電流測量結(jié)果（均為單投測量）

站名

電容器組編號

電抗率（％）

相別

基波電流（A）

各次諧波電流含有量（A）及電流總畸變率(%)

某某變1、2號電容器電容器的THDi最大分別為：10.21、5.13，3次諧波電流含有量分別為：20.44A、8.01A。對比發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)電抗率為6％的電容器組3次諧波電流含量遠(yuǎn)比12％的電容器組要大。

三、數(shù)據(jù)計算：

以上數(shù)據(jù)可以看出，在相同的測試背景下，3次諧波模值明顯是三相不平衡的，即至少有兩相模值明顯不相等。分別計算1、2號電容器在3次諧波電流作用下的零序電壓分量：

1號電容器組：

1、當(dāng)電容器各相電容量平衡，其每相電容器基波頻率的容抗為：

＝＝17.53Ω

2、3次諧波時的阻抗

3、當(dāng)流過電容器三相的電流分別為13.78A、20.44A、7.94A時，其在電容器上產(chǎn)生的相電壓：

假設(shè)A相電壓為參考②：

=80.47∠0°V

=119.37∠-120°V

=46.37∠120°V

其零序分量為：

=++=（46.37∠120°+119.39∠-120°+80.47∠0°）

=63.28∠87.75°V

2號電容器組：

1、當(dāng)電容器各相電容量平衡，其每相電容器基波頻率的容抗為：

＝＝20.6Ω

2、3次諧波時的阻抗

3、當(dāng)流過電容器三相的電流分別為8.01A、7.7A、3.42A時，其在電容器上產(chǎn)生的電壓：

假設(shè)A相電壓為參考：

=55.03∠0°V

=52.9∠-120°V

=23.5∠120°V

其零序分量為：

=++=（23.5∠120°+52.9∠-120°+55.03∠0°）

=30.52∠-56.53°V

在相同的測試背景下，1號電容器由于電抗率的不同，其在3次諧波電流作用下的零序電壓分量比2號電容器的要大

四、推論分析

在電容器組實際運行當(dāng)中，電容器組不平衡電壓保護(hù)的開口三角由于零序分量的存在具有一定的電壓值。當(dāng)各諧波源分別注入電容器的諧波電流為一定時，由于實際上諧波分量相位、幅值的不確定性等因素，在3次諧波幅值經(jīng)疊加后差異較大并經(jīng)電抗率為6％的電容器放大后，從開口三角反映出的零序電壓（3U0）幅值也隨著變大，超過門坎值時，會造成保護(hù)動作。導(dǎo)致電容器組不能正常投入運行。

五、結(jié)論

通過上述測量分析，我們應(yīng)當(dāng)重視3次諧波對電容器的影響，在電容器補(bǔ)償裝置串聯(lián)電抗率的選擇上應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)諧波的實際情況進(jìn)行合理選擇，以盡量避免可能發(fā)生的諧波放大問題，確保電容器組的安全運行。

參考文獻(xiàn)：

1、電能質(zhì)量分析與控制肖湘寧主編中國電力出版社

2、電力系統(tǒng)諧波—基本原理、分析方法和濾波器設(shè)計（奧地利）GeorgeJ.Wakileh著機(jī)械工業(yè)出版社

3、電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T14549-93

4、并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范

5、3～110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定規(guī)程

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關(guān)鍵詞 并聯(lián)電容組；不平衡；保護(hù)方式

中圖分類號：TM531 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0057-02

1 電力系統(tǒng)異常運行情況下的電容器保護(hù)的整定方式

1）電流速斷保護(hù)，其動作電流是按系統(tǒng)最小運行方式下，電容器組端部引線之間兩相短路電流的值來整定，其靈敏系數(shù)大小取2。保護(hù)時限整定值以大于電容器組充電時的涌流時間，一般選0.1 s～0.2 s即可，防止誤動作產(chǎn)生。

2）過電流保護(hù)，其動作電流和時限值按電容器組所能夠允許的長期最大過流值來整定，保護(hù)動作后發(fā)信號并反時限切斷電容器組。

當(dāng)具有多組電容器時，過電流保護(hù)可裝于電容器組總回路上，也可分別裝于各分組電容器回路上。當(dāng)串聯(lián)電抗器安裝于電容器組電源側(cè)時，電容器分組回路的過電流保護(hù)動作于跳開本組電容器回路的斷路器；當(dāng)串聯(lián)電抗器前發(fā)生短路時，則應(yīng)跳開電容器總回路的斷路器。當(dāng)串聯(lián)電抗器安裝于電容器組中性點側(cè)時，電容器回路中出現(xiàn)短路故障也應(yīng)跳開電容器總回路的斷路器。

3）過電壓保護(hù)，其對并聯(lián)電容器允許承受過電壓的能力，并聯(lián)電容器允許在1.1UN（UN-額定電壓）下長期運行；在1.15UN下運行30min：在1.2UN下運行5min；在1.3UN下運行1min。為安全起見，過電壓保護(hù)的整定值可根據(jù)以下原則確定：在1.1UN動作于信號；在1.2UN時經(jīng)5 s～10 s延時動作于跳閘，延時的目的是為了避免由于瞬時電壓波動引起誤動。

過電壓保護(hù)裝置的跳閘設(shè)計尚應(yīng)注意以下幾點：①當(dāng)變電站中只裝設(shè)一組電容器時，動作于跳閘；但如有兩組以上的電容器時，可每次只切除一組電容器，當(dāng)電壓降至允許值時，應(yīng)即停止切除其余的電容器組；②過電壓繼電器應(yīng)選擇高返回系數(shù)（0.98以上）的晶體管式電壓繼電器，不宜選用常規(guī)的電磁式電壓繼電器；③過電壓繼電器可接于電容器組放電線圈或放電用電壓互感器的二次側(cè)；也可接于母線電壓互感器的二次側(cè)。但接于母線電壓互感器二次側(cè)時，應(yīng)經(jīng)由電容器裝置的斷路器或隔離開關(guān)的觸點閉鎖，以使電容器組從電源上斷開后，過電壓繼電器不再投入工作（電壓降至允許值時電容器組是否重新投入，應(yīng)由電容器組自動投切裝置判斷或操作人員判斷后手動投入）。

4）母線失壓保護(hù)，并聯(lián)電容器組母線突然失去電壓時，如果電容器組不切除，可能產(chǎn)生幾種危害：①由于電源線路的自動重合閘，使電容器組失去電壓后未經(jīng)放電而立即恢復(fù)帶電，使電容器造成過電壓損壞；②在變電站母線恢復(fù)供電時，這時變壓器是帶電容器合閘的，在電容器帶電時的涌流以及過電壓往往會造成對電容器和其它設(shè)備的損壞；③變電站恢復(fù)送電過程中如果負(fù)荷太小，也會使電壓過高而對電容器組造成損壞。

因此，并聯(lián)的電容器組應(yīng)裝設(shè)一套帶時限動作于跳閘的母線失壓保護(hù)。

該失壓保護(hù)的動作整定值既要考慮保證在失壓后并且電容器尚有殘余電壓時能夠可靠動作，又必須防止在系統(tǒng)電壓瞬間下降時產(chǎn)生誤動作。其失壓保護(hù)的動作整定值可按50%～60%的電網(wǎng)標(biāo)稱電壓整定。在時限上著重考慮以下因素：①母線失壓后電容器組應(yīng)在線路自動重合閘重新來電前斷開；②當(dāng)備用電源自動投人前，應(yīng)先將電容器組從母線上斷開；③同級母線上其他出線故障時，在其他出線的故障切除前電容器組一般不宜先跳閘。

2 電容器組中個別或少數(shù)電容器內(nèi)部發(fā)生故障時的保護(hù)

這是為了防止由于個別或少數(shù)電容器內(nèi)部元件擊穿，引起其他完好電容器大量連續(xù)損壞的保護(hù)措施，以防止故障擴(kuò)大。較理想的保護(hù)方式是：當(dāng)個別或少數(shù)電容器內(nèi)部電容元件故障擊穿后，由故障電容器的單臺保護(hù)用熔斷器將故障電容器切除。故障電容器切除后，會在電容器組內(nèi)部產(chǎn)生不平衡，但電容器組仍可繼續(xù)運行。只有當(dāng)運行電壓升高到超過允許值時，才由電容器組內(nèi)部保護(hù)裝置動作將全部電容器組切除。

其保護(hù)的基本原理是：切除單臺故障電容器后，所引起的電容器組內(nèi)電容量的不平衡，由電流差或電壓差來實現(xiàn)保護(hù)動作，所以把對電容器組內(nèi)部故障的保護(hù)就稱為不平衡保護(hù)。根據(jù)電容器組接線方案，可分別選擇不同的不平衡保護(hù)方式。運行經(jīng)驗表明，由于不平衡保護(hù)裝置所需的費用只有整個電容器組費用的2%～3%左右，只要能防止一次連續(xù)性的破壞事故，節(jié)約的價值將是十分可觀的。

1）GB50227標(biāo)準(zhǔn)對并聯(lián)電容器組不平衡電流保護(hù)的選擇作了如下規(guī)定：①單星形接線的電容器組，一般采用開口三角電壓保護(hù)；②兩段及以上的串聯(lián)單星形接線的電容器組，一般可采用電壓差動保護(hù)；③單星形電容器組，一般采用橋式差電流保護(hù)；④雙星形接線的電容器組，一般采用中性點不平衡電流保護(hù)方式。

2）GB50227標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)裝置動作值的整定原則規(guī)定如下：①已裝單臺外熔絲保護(hù)的電容器組，其不平衡保護(hù)按單臺電容器過電壓允許值來整定。②對于內(nèi)熔絲保護(hù)和無熔絲保護(hù)的電容器組，其不平衡保護(hù)動作值按電容器內(nèi)部元件過電壓允許值來整定?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對電容器內(nèi)部元件過電壓允許值并未作規(guī)定，所以設(shè)計時如有需要可請制造廠家提供。

3）幾種保護(hù)的接線方式和整定。

①接線圖l為開口三角電壓保護(hù)。

C-電容器；L-放電器；KV-電壓繼電器。

圖1

正常情況下，由于三相平衡，開口三角電壓為零。當(dāng)熔斷器斷開部分電容器或元件內(nèi)部擊穿時，因為容抗的變化，其中性點會出現(xiàn)偏移電壓，并且開口電壓達(dá)到中性點偏移電壓的3倍。開口端出現(xiàn)的差電壓Uo可由式（1）算出：

（1）

式中：Uo—開口三角端的電壓，V；

UNφ—正常時額定相電壓，V；

M—每相每段電容器并聯(lián)臺數(shù)；

N—每相電容器串聯(lián)段數(shù)；

K—因故障被斷開的電容器臺數(shù)。

這種保護(hù)方式的優(yōu)點是：不需專用的互感器并且接線簡單；不受系統(tǒng)不平衡電壓以及系統(tǒng)接地故障的影響；靈敏度高不受三次諧波的影響。所以在國內(nèi)10 kV電容器組中得到廣泛應(yīng)用。35 kV的電容器組也有采用。

②電壓差動保護(hù)。接線如圖2所示（圖示為一相接線、其他兩相同）。正常運行情況下差電壓為零，故障情況下在部分電容器被切除后，差電壓值可由式（2）算出：

（2）

這種保護(hù)方式的優(yōu)點是：不受系統(tǒng)三相電壓不平衡和單相接地故障的影響；發(fā)生故障時保護(hù)裝置分相動作，易于找出故障相；保護(hù)的靈敏度較高。缺點是：使用設(shè)備比較復(fù)雜，要專門設(shè)計的放電器，每相要一套保護(hù)；投資費用較高；特殊情況下還要另加電壓放大電路；當(dāng)同相兩個串聯(lián)段中的電容器發(fā)生相同故障時保護(hù)拒動（但實際運行中出現(xiàn)這種情況的幾率不大）。

圖2

電壓差動保護(hù)多用于35 kV及以上容量較大的電容器組以及集合式或箱式并聯(lián)電容器。

③橋式差動電流保護(hù)。接線如圖3所示（圖中KA為電流繼電器）。正常運行時沒有差電流，當(dāng)某一個支路的電容器因故障被切除后。橋式回路中會出現(xiàn)差電流。比如每相2串，并聯(lián)臺數(shù)每支路均為M/2時，一個支路中切除K臺故障電容器后，橋路差電流可由式（3）算出：

（3）

式中：INC-每臺電容器的額定電流，A。

其優(yōu)點是：由于分相裝設(shè)，便于判別故障相；由于電容器組是單星形接線，串聯(lián)電抗器可以接于中性點側(cè)，且并聯(lián)臺數(shù)較雙星形接線多，電壓較穩(wěn)定；保護(hù)靈敏度較高。缺點是：當(dāng)橋的兩臂電容器發(fā)生相同故障時，可能發(fā)生拒動；并且容量過大時，電容器在全擊穿短路情況下的涌流也較大，措施是加裝氧化鋅避雷器保護(hù)。

圖3

④雙星形中性點不平衡電流保護(hù)。接線如圖4所示。正常運行時，中性點間的電流為零，當(dāng)少數(shù)故障電容器被切除后，中性點問有不平衡電流通過。當(dāng)每相臂Ⅳ串的并聯(lián)臺數(shù)均為眠時，一相臂中K臺電容器因故障被熔絲切斷后，不平衡電流可由式（4）算出：

（4）

其優(yōu)點是對于諧波和三相電壓不平衡和單相接地故障其不受影響，結(jié)構(gòu)簡單，保護(hù)的靈敏度較高。缺點是：安裝時，將兩個星形的電容器組中各臺電容器按電容量的偏差調(diào)平衡比較麻煩；在同相兩個支路的電容器發(fā)生相同故障時，保護(hù)裝置會拒動（但實踐證明這種狀況甚少），應(yīng)加裝氧化鋅避雷器保護(hù)；對于只有一臺串聯(lián)電抗器的雙星形接線的電容器組則必需安裝在電源側(cè)。

圖4

當(dāng)電容器內(nèi)部裝有熔絲及放電電阻時，因為電容元件擊穿后由內(nèi)熔絲切除，全部都擊穿短路的幾率很小，所以不論電壓等級高低，大多選用此種保護(hù)方式。

參考文獻(xiàn)

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[2]蔣利發(fā).并聯(lián)電容器組的故障保護(hù)裝置分析[J].廣西電業(yè)，2009.

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【關(guān)鍵詞】　電容器組 投切 電弧重燃 分析與檢測

真空斷路器具有體積小、滅弧性能好、壽命長、維護(hù)量小、使用安全等優(yōu)點，在中壓系統(tǒng)及配電電網(wǎng)中應(yīng)用日益廣泛。特別是由于其適合頻繁操作的特點，在并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置中基本采用真空斷路器來投切電容器組。

開斷電容器組等容性負(fù)載時，由于電容器存在殘余充電電荷，在斷路器斷口會出現(xiàn)含直流分量的較高恢復(fù)過電壓。真空斷路器投切電容器組的大量試驗研究表明，真空斷路器存在弧后延時重?fù)舸┎⒛芨哳l熄弧的特殊現(xiàn)象，即重燃現(xiàn)象。一旦發(fā)生重燃，會產(chǎn)生高幅值的重燃過電壓，特別是多次重燃或多相重燃，其過電壓嚴(yán)重威脅并補(bǔ)裝置和系統(tǒng)安全。因此對于投切電容器組的真空斷路器要求無重燃或低重燃率，國家相應(yīng)制定有GB7675-87《交流高壓斷路器的開合電容器組試驗》標(biāo)準(zhǔn)，專門用于考核投切電容器組的斷路器性能（必須不發(fā)生重燃）。早期使用的真空斷路器由于性能不完善，在投切電容器組過程中，由于涌流和多次重燃的出現(xiàn)，產(chǎn)生了高的過電壓，給電力設(shè)備帶來嚴(yán)重的危害。

1　電弧重燃原因分析

1.1　開斷后幾毫秒內(nèi)重燃原因分析

一般而言，開斷后5ms內(nèi)擊穿為復(fù)燃；5～10ms內(nèi)擊穿稱為重?fù)舸?，?0ms以上有的稱之為非自持性放電，在此統(tǒng)稱為重燃。在5ms內(nèi)重燃主要是真空電弧開斷后的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度與恢復(fù)電壓對比，介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度一個是恢復(fù)時間，另外是響應(yīng)的上升幅值。在燃弧過程中電弧加熱觸頭，使其向真空間隙蒸發(fā)，這些金屬蒸氣不斷向間隙外擴(kuò)散，并在觸頭表面不是很熱的情況下有一部分重新凝結(jié)在觸頭表面上。同時在恢復(fù)電壓作用下電極會有一定量電子的發(fā)射，但這種發(fā)射不一定能導(dǎo)致間隙擊穿。使間隙擊穿的條件是發(fā)射電流達(dá)到一定值或間隙中有能使電子增生的物質(zhì)存在。真空電弧熄滅后間隙有金屬蒸氣存在，由于金屬蒸氣　電離電位低，故很易被電離。介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程是非常復(fù)雜的過程，要精確分析介質(zhì)恢復(fù)過　程應(yīng)從如下方面綜合分析：（1）電弧對電極的非均勻加熱。（2）準(zhǔn)確的電極加熱和散熱過程。（3）電極表面的熱狀態(tài)和電子發(fā)射。（4）金屬蒸氣擴(kuò)散的非自由和非平衡。（5）電子使金屬蒸氣　原子電離的實際過程，相對接近實際的方法為試驗法。

燃弧時間對介質(zhì)恢復(fù)過程也有影響，在同一電流下，燃弧時間越長則需要的恢復(fù)時間也越長。由于電極熱傳導(dǎo)的作用，如果電流越小且燃弧時間大于一定值時，再增加燃弧時間對恢復(fù)時間無明顯影響。此外，電弧熄滅后真空間隙承受正極或負(fù)極性電壓（相對電弧電壓的極性）的能力是不同的。對于低熔點金屬隔、鋁和銅，負(fù)極性擊穿電壓比正極性擊穿電壓高約10%～20%。實際上，在真空電　弧燃弧期間陰極斑點使陰極表面變得粗糙，而陽極則由于加熱比較均勻（特別對較低熔點的觸頭材料）而顯得光滑。這樣，正極性電壓對應(yīng)著粗糙的陰級表面，電場增強(qiáng)系數(shù)由于陰極表面光滑而較小，故擊穿電壓有較大的提高。

1.2　開斷后10ms以上重燃原因分析

開斷后的介質(zhì)恢復(fù)時間較短，一般小于1ms。開斷后10ms以上出現(xiàn)重燃的情況與觸頭表面的冷卻過程有關(guān)，這種變化是觸頭熱過程和冷過程對觸頭表面的破壞。對Ag-WC觸頭材料試驗中獲得開斷后0ms、30ms、60ms時的觸頭表面變化情況，從拍攝圖中可見，觸頭表面微粒在開斷后60ms被觀察到，這可能就是電容器組開斷后幾十毫秒以上發(fā)生重燃的原因。

分閘速度對大電流開斷后的觸頭表面變化的影響很嚴(yán)重，因為在觸頭分離的小開距時電弧比較集中，這將損壞電極表面，在電極表面的熔橋?qū)⒚黠@上升，這一熔橋?qū)⒂|頭間連接起來，然后被汽化形成真空電弧。研究熔橋直徑與分閘速度的關(guān)系是十分重要的。對Ag-WC觸頭材料進(jìn)行分析，開斷電流為40kA（方均根植），直流分量為50%，開斷電流峰值為84kA，熔橋直徑隨開斷速度的增加而減小，熔橋?qū)﹄娀〖谐潭鹊挠绊戄^大。開斷速度較快時，電弧擴(kuò)散較快。

2　減少電弧重燃措施分析

2.1　改善斷路器機(jī)械特

雖然真空斷路器比其他種類斷路器具有較好的開斷容性負(fù)載的能力，但由于真空間隙耐壓強(qiáng)度不穩(wěn)定及直流耐壓水平較低，而開斷容性負(fù)載時恢復(fù)電壓較開斷其他負(fù)載高且存在較大直流分量，因此真空斷路器應(yīng)用于投切電容器組時在運行早期表現(xiàn)為存在一定的重燃幾率。其重燃率同觸頭材料、觸頭表面的光潔度及清潔度、斷路器機(jī)械特性等諸多因素相關(guān)，分散性很大。真空斷路器主要由真空滅弧室和操動機(jī)構(gòu)兩大部分組成，每一部分性能的優(yōu)劣都會影響到斷路器整機(jī)的性能。根據(jù)系統(tǒng)試驗站長期來對真空斷路器投切電容器組抗重燃率考核試驗及研究，認(rèn)為真空斷路器投切電容器組性能首先取決于真空滅弧室的制造質(zhì)量，其次同所配斷路器的機(jī)械特性也密切相關(guān)。因此要提高真空斷路器投切電容器組性能必須從提高真空滅弧室制造質(zhì)量及改善所配斷路器機(jī)械特性兩方面入手。

2.2　老練工藝處理

首先明確電壓老練和電流老練的區(qū)別。電壓老練是真空器件的普遍工藝，極間加電壓后使極間和絕緣外殼表面產(chǎn)生閃絡(luò)，甚至擊穿。此時若電壓不再升高，閃絡(luò)消失，以后每升高一次，上述過程就重復(fù)一次，直到穩(wěn)定。高壓老練目的在于消除滅弧室內(nèi)部和外部的毛刺、金屬和非金屬微粒及各種污穢物等。電流老練工藝專為真空滅弧室設(shè)定，電流老練用持續(xù)的擴(kuò)散型電弧，在電極表面不斷運動，以盡可能徹底地清除電極表面的毛刺、金屬氧化物、金屬和非金屬微粒等有害物質(zhì)，并通過燃弧中產(chǎn)生的電極材料的吸氣作用，使滅弧室內(nèi)部保持良好的真空度。

老練后的滅弧室解剖觀察，除了表面光滑和雜質(zhì)（主要是Fe，Si等）減少外，還發(fā)現(xiàn)電弧作用過的陰極表面層材料的晶格結(jié)構(gòu)有明顯的變化，距表面10μm以內(nèi)材料晶粒細(xì)化，對深層材料和只經(jīng)過高壓火花老練過的電極表層晶相觀察，其晶格直徑約為幾微米，而經(jīng)過電流老練過的陰極表面層晶粒直徑在1μm以下。細(xì)化晶粒構(gòu)造的形成可能與電弧引起的局部熔化及快速冷卻有關(guān)。金屬凝固原理指出，液態(tài)合金的冷凝過程冷卻速度越大，晶核產(chǎn)生得越多，晶粒的粗化受到限制因而晶粒越細(xì)。這種均勻化的細(xì)結(jié)構(gòu)對于減少材料的成分不均勻（偏析），減少電極表面凸點結(jié)構(gòu)，減少微料團(tuán)脫落是有利的，這些都對減少重燃起了重要作用。

3　型式試驗狀況分析

七十年代未就開始從事用于切合電容器組的真空斷路器試驗研究，于90年開始從事斷路器投切電容器組型式質(zhì)檢試驗。表1是近年來10kV真空斷路器開合電容器組型式試驗一次性通過的情況，可以看出一次性通過率比較低，原因在于某些制造廠技術(shù)力量不夠，對真空斷路器切合電容器組的特殊性認(rèn)識不足，選用的真空滅弧室質(zhì)量不佳或機(jī)構(gòu)調(diào)整不良所致。（如表1）

可以看出，一次性通過率并不高，由于這一客觀現(xiàn)實的存在，所以各開關(guān)用戶在設(shè)備投運時，往往在現(xiàn)場做投切試驗。按試驗規(guī)程要求新投電容器組真空斷路器連續(xù)進(jìn)行10次投切試驗。

筆者通過現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)，檢測該項目使用為8通道示波器，主要由試驗人員跟蹤全過程，這樣有可能造成數(shù)據(jù)的丟失，不能有效的進(jìn)行分析。因此，與運行人員、試驗人員反復(fù)探討提出一種智能檢測系統(tǒng)。

4　檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

建立在以上理論基礎(chǔ)上的電容器組真空斷路器電弧重燃離線檢測系統(tǒng)由主機(jī)（PC104）、采集板、液晶顯示屏、鼠標(biāo)鍵盤接口、打印機(jī)接口、USB接口等組成。采集板以CPU、CPLD、A/D、電壓傳感器、電流傳感器等組成。主要是以斷路器分合動作時刻對電壓電流錄波來實現(xiàn)的。錄波參數(shù)有UA、UB、UC、U0、IA、IB、IC等電分量，這些被檢測電分量保證在同一時間坐標(biāo)軸上顯示，試驗人員可有效的分析電弧的幅值和波形，觀察開關(guān)是否有重燃現(xiàn)象。

4.1　總體設(shè)計思路及設(shè)計重點

檢測系統(tǒng)各信號及連接如圖1所示，三相電壓和中性點電位由阻容并聯(lián)分壓器獲得，三相電流由安裝于主回路電流互感器次級獲得。系統(tǒng)控制斷路器分合閘并兼作主回路各電壓電流的錄波啟動信號。（如圖1）

4.2　信號的抽取初步考慮

對于電容器電壓波形的監(jiān)測，現(xiàn)場運行人員發(fā)表了大量的文章探討，其中不少是關(guān)于信號測量點選取。我們通過現(xiàn)場的實地考察，決定在電容器母線上安裝一個分壓器來提取電壓信號。如圖2所示，分壓器外殼采用合成絕緣子，分壓電容、電阻、隔離變等分立元件組成，采用環(huán)氧環(huán)脂澆注固定在絕緣子內(nèi)。上面為固定端，主要與母排固定，固定方法為：將分壓器由開口處掛在母排上，并擰緊上端固定螺釘，下端為一次接地端，檢測時與變電所系統(tǒng)大地可靠接觸。輸出信號用航空插座與檢測系統(tǒng)相連，為裝置提供電壓信號。因為以往的現(xiàn)場檢測曾有近6倍左右相電壓額定值的過電壓發(fā)生，所以分壓器的設(shè)計考慮在最高36000伏的作用電壓下，±5V的AD轉(zhuǎn)換器模塊能記錄下電壓變化全過程。估計高于50000伏的最高峰值可能會削掉一點，但那是極少有的情況，我們按絕大多數(shù)3-4倍過電壓測量準(zhǔn)確清晰為設(shè)計依據(jù)。這樣記錄的全過程對分析診斷有無重燃及事故的全過程可提供足夠的信息和數(shù)據(jù)。（如圖2）

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【關(guān)鍵詞】諧波干擾;電容器組危害;異常運行分析;控制措施

一、諧波對電容器組的負(fù)面影響

1、損害絕緣層功能：電容器的絕緣材料通常是有機(jī)的材料，其老化的規(guī)律通常與電壓有直接關(guān)系，電壓升高10%就會導(dǎo)致壽命縮短50%。諧波造成的電容器過電壓和具備放電增加，都可以加速電容器絕緣材料的老化，從而造成電容器壽命縮短。同時引發(fā)的過電壓形成的電暈會直接降低絕緣性能。

2、電容器發(fā)熱：在電壓恒定的情況下，對于有機(jī)介質(zhì)的電容器，其溫度的改變也會影響壽命，如果溫度波動超過一定范圍其壽命也會成倍縮減。當(dāng)電容器在諧波影響下，因為諧波而產(chǎn)生的過電壓、過電流、過負(fù)荷等會導(dǎo)致?lián)p耗功率波動增加。所以諧波對電容器的負(fù)面影響就是使其升溫進(jìn)而影響壽命。

3、電容器振動：在變電站電容器安裝在支架上，外殼與接線在交流電壓的作用下會產(chǎn)生振動，有時也會出現(xiàn)聲音，而電容器內(nèi)部的極板在諧波電壓的影響下會引發(fā)極板彈性振動，諧波電壓如果對電容器極板產(chǎn)生影響而出現(xiàn)諧振則會改變固有的振動頻率，從而產(chǎn)生噪聲的改變，也會影響其介質(zhì)壽命。根據(jù)變電站運行管理的經(jīng)驗，如果周邊存在冶煉企業(yè)時就容易產(chǎn)生噪聲，這就是諧波影響所致。

二、變電站電容器組運行異常的檢測與控制

1、異常情況

某變電所在日常管理中發(fā)現(xiàn)10KV的一側(cè)段電容器組運行時噪音異常，且分為時段改變，夜間的運行噪音大于日間運行。10KV一二兩段電容器組同時運行時，二段的正常此時的運行模式為一二段母線分列狀態(tài)。

2、異常運行情況測試

針對變電站出現(xiàn)的電容組異常的情況，首先對該段的10KV電容器組進(jìn)行電流波形測試，電流測試的信號來源是從10KV一段電容器間隔電流互感器二次側(cè)，電壓測試信號則來自與該段母線變壓器的二次側(cè)。通過對檢測數(shù)據(jù)的分析，10KV一段的電容器組存在高次諧波電流經(jīng)過。電容器單相的額定電流為94.5A，而在檢測后發(fā)現(xiàn)通過電容器的單相電流高達(dá)120A，此電流已經(jīng)超過了額定的電流近1.3倍，也超過了相關(guān)國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，因此出現(xiàn)了電容器運行條件改變，從而導(dǎo)致了電容器的噪聲加大。

在10KV二段電容器組正常的運行的情況下，對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行排查，包括了各個出線的諧波測試，發(fā)現(xiàn)其諧波電壓和電流都沒有超標(biāo)的跡象，說明其出線沒有異常。然而在進(jìn)線側(cè)的檢查中發(fā)現(xiàn)，在35KV進(jìn)線段，測試出異常的諧波超標(biāo)情況。在某企業(yè)側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)，非生產(chǎn)狀況下，其諧波的畸變頻率較低，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，對進(jìn)線側(cè)沒有干擾。而在生產(chǎn)狀態(tài)下，其諧波測試的結(jié)果顯示，隨著負(fù)荷的增加其電壓總諧波的畸變率比非生產(chǎn)狀況下的1.2%要高，達(dá)到了3.6%，其已經(jīng)超過了相關(guān)規(guī)范要求，諧波電流超過限值因此產(chǎn)生了諧波干擾。

經(jīng)過進(jìn)一步的檢測和驗證，技術(shù)人員對現(xiàn)場進(jìn)行了勘測，發(fā)現(xiàn)該企業(yè)一家冶煉企業(yè)，其中頻電爐開始進(jìn)行生產(chǎn)時，負(fù)荷達(dá)到了7000KW的時候，就會對變電的10KV一段的電容組產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾，進(jìn)行出現(xiàn)噪聲異常，企業(yè)的調(diào)度人員對負(fù)荷進(jìn)行降低，從7000KW降至2000KW時，變電站的電容器組的噪聲也隨之明顯減弱。變電站10KV一段的電容器組的阻抗特征也隨之改變。分析表明電容器組諧振點在10次諧波的頻段內(nèi)，即500Hz，9次與11次諧波的阻抗則很小。

3、諧波的治理

通過對變電站出現(xiàn)的電容器組異常的分析，綜合電容器、出線段參數(shù)、以及冶金企業(yè)的諧波參數(shù)，進(jìn)行對比和分析發(fā)現(xiàn)，得出以下結(jié)論：對變電站產(chǎn)出干擾的諧波來自與冶金企業(yè)的中頻生產(chǎn)設(shè)備，其運行異常的諧波來自于9次諧波以上的高次諧波，電容器運行的電流超過了額定的電流，這就造成了變電站電容器組的運行條件改變。

在處理該問題的時候，因為企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的諧波影響了變單站電容器組的運行條件，在進(jìn)行日常操作的時候，如電容器的投入就會導(dǎo)致諧波的作用被放大，而對電容器組產(chǎn)生負(fù)面影響，建議調(diào)度先將電容器退出運行。其次要求冶金企業(yè)采用控制諧波的負(fù)面影響，治理期間不能將電容器組投入使用，這樣就可對整供電系統(tǒng)產(chǎn)生影響，尤其是110KV的供電網(wǎng)絡(luò)都不能正常工作，也會影響到電容器的可投率。因此消除諧波干擾還要從企業(yè)開始，即要求企業(yè)對生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)行控制，即降低其負(fù)荷達(dá)到1500KW以下。

4、其他措施

解決電容器組發(fā)生諧波放大和諧振問題的原則應(yīng)該是:1)杜絕諧波諧振;2)限制電容器對諧波的放大程度;3)綜合考慮電容器和電抗器對諧波的承受能力,當(dāng)超出承受范圍時,應(yīng)考慮采用濾波器。

抑制諧波放大和諧振的方法是多種多樣的,采用何種方法應(yīng)視網(wǎng)絡(luò)情況、負(fù)荷性質(zhì)等因素確定。在公共電網(wǎng)應(yīng)主要考慮對3次、5次諧波的抑制;在用戶站則應(yīng)針對不同負(fù)荷的特征諧波予以抑制,如三相橋式整流設(shè)備主要是抑制5、7次諧波。抑制諧波采取的措施可遵循以下原則:1)當(dāng)諧波不是特別嚴(yán)重時,應(yīng)考慮采用偏調(diào)諧電容器組,其主要目的是抑制諧振,部分濾除諧波和降低造價。2)當(dāng)諧波較為嚴(yán)重時,應(yīng)考慮采用調(diào)諧濾波器,其目的是濾除諧波,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量,濾波器應(yīng)濾除80%～90%的諧波;3)當(dāng)負(fù)荷是大功率波動性負(fù)荷時,除考慮濾波外,還應(yīng)考慮無功功率的動態(tài)補(bǔ)償,以改善電壓的波動和閃變。

篇6

（國網(wǎng)浙江臨海市供電公司，浙江 臺州 317000）

摘要：主要針對10 kV電容器組網(wǎng)門在電容器開關(guān)處于運行（熱備）狀態(tài)時可以打開的不安全因素進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞 ：10 kV電容器組；網(wǎng)門；閉鎖回路；不安全因素

0引言

電磁閉鎖是通過相關(guān)斷路器、隔離開關(guān)等參與閉鎖的元器件，其狀態(tài)滿足要求后，相應(yīng)輔助接點會閉合，接通電磁防誤回路，使電磁鎖接通電源，這樣就可勵磁解鎖，開放操作；如果條件不滿足則勵磁回路不通，電磁鎖無法打開，從而達(dá)到強(qiáng)制閉鎖的目的。然而，在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)由于相關(guān)設(shè)備輔助開關(guān)不能正常切換造成的閉鎖失靈，在閉鎖條件不滿足的情況下能打開相應(yīng)電磁鎖，從而出現(xiàn)可能誤入帶電設(shè)備間隔的不安全因素。

我局的35 kV紅光變電所，電容器組開關(guān)柜采用的是XGN2-12系列，電容器組網(wǎng)門電磁鎖（DS）的閉鎖回路是采用串接斷路器常閉輔助接點（HK）的方式實現(xiàn)。在運行過程中多次發(fā)生在電容器運行狀態(tài)和熱備用的情況下DS無法實現(xiàn)閉鎖，可以打開電容器組網(wǎng)門的不安全情況，這對人身和設(shè)備安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。對此我們進(jìn)行了專門研究，并提出了具體的解決方案。

1原因分析

電容器組采用的是XGN2-12系列開關(guān)柜，而DS的閉鎖回路只是采用串接HK的方式實現(xiàn)對電容器組網(wǎng)門的閉鎖功能，從圖1可看出DS在斷路器分閘狀態(tài)下和斷路器輔助開關(guān)接點故障無法斷開的情況下都可以打開，因此在發(fā)生以下情況時都可能誤開電容器組網(wǎng)門：（1） VQC切斷電容器組時：目前電容器組的投切普遍使用VQC進(jìn)行控制，電容器組投切完全實現(xiàn)了自動化，因此只要在VQC切斷電容器組的時候就可以打開電容器組的網(wǎng)門。（2） 斷路器輔助開關(guān)故障時：電容器組斷路器的輔助開關(guān)，由于電容器分合次數(shù)較多，發(fā)生故障的概率較高，在輔助開關(guān)故障無法分?jǐn)嗟那闆r下，即使電容器組處于運行狀態(tài)，電容器組的網(wǎng)門也是可以打開的。（3） 操作和檢修人員思想麻痹大意：我局的35 kV紅光變電所由于采用的都是同廠家、同型號、同顏色的電容器組，兩兩相對安裝在電容器室內(nèi)，兩組電容器組的網(wǎng)門面對面（圖2）。在操作和檢修電容器組過程中，如果操作人員和檢修人員思想麻痹大意，不仔細(xì)觀察，不認(rèn)真核對雙重命名就操作或檢修；恰巧運行中的電容器組開關(guān)又因VQC動作而處于分閘狀態(tài)或斷路器輔助開關(guān)故障無法分?jǐn)鄷r，就極易發(fā)生打開運行中的電容器組網(wǎng)門電磁鎖、誤入帶電間隔的不安全隱患，有可能造成嚴(yán)重的人身觸電事故，對人身和設(shè)備安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

從以上分析不難看出，采用串接斷路器常閉輔助接點的方式來實現(xiàn)控制電容器組網(wǎng)門電磁鎖的方法存在嚴(yán)重的安全漏洞，在電容器組運行改檢修過程中不足以保證檢修、運行操作人員的安全。

2改進(jìn)措施

從以上引起電容器組網(wǎng)門電磁鎖誤開的原因分析及電容器的倒閘操作來看，我們發(fā)現(xiàn)只有電容器組開關(guān)在冷備用情況下打開電容器組網(wǎng)門才是最合理的。電容器組開關(guān)由運行改冷備用必須把電容器組母線閘刀分開，為此就必須取電容器組母線閘刀輔助開關(guān)

我們發(fā)現(xiàn)XGN2-12系列電容器組開關(guān)柜母線閘刀上裝的輔助開關(guān)一般都是F1-2型，用于電容器組母線閘刀分、合位置遙信信號的采集。F1-2輔助開關(guān)一般有兩副接點，一副常開接點用在電容器組母線閘刀分、合位置遙信信號的采集上，另一副常閉接點（1G）暫時沒用到，正好可以用來控制DS。這樣做的好處就是既可以改進(jìn)DS的控制回路，又避免了增加新設(shè)備所帶來的施工麻煩，既節(jié)省了材料費用又降低了工作量，只需簡單地更改控制回路，從電容器組母線閘刀輔助開關(guān)常閉接點（1G）引兩條線到端子排，就可以完成對DS閉鎖控制回路的改造。

通過試驗我們又發(fā)現(xiàn)，由1G來控制DS閉鎖回路，雖然在原理上消除了電容器組網(wǎng)門電磁鎖閉鎖缺陷，但在長期的工作實踐中，由于制造和安裝、調(diào)整工藝的問題，F(xiàn)1-2輔助開關(guān)經(jīng)常會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換不靈活、轉(zhuǎn)換不到位、輔助拉桿易彎折、變形等現(xiàn)象，有可能造成輔助開關(guān)接點無法完全接觸或無法斷開的故障。引起這種現(xiàn)象的主要原因是F1-2輔助開關(guān)是采用輔助連桿來帶動輔助開關(guān)轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)接點的閉合轉(zhuǎn)換的，連桿一般采用鋼條或鋼筋制作，和母線閘刀傳動拉桿連接在一起，3個活動的部件連接在一起就造成輔助開關(guān)接點位置不容易調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)好后容易出現(xiàn)分合不到位或分合過頭的情況；同時在電容器組母線閘刀操作過程中也容易出現(xiàn)因為操作人員用力過大，造成輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換拉桿彎折變形等機(jī)構(gòu)故障，同樣也可引起輔助開關(guān)接點分合不到位或分合過頭的情況，這樣就又可能出現(xiàn)不安全因素。比如：如果電容器組母線閘刀處在合閘位置，F(xiàn)1-2輔助開關(guān)出現(xiàn)故障而處在接點閉合狀態(tài)，同樣也容易出現(xiàn)誤開電容器組網(wǎng)門電磁鎖的不安全情況。鑒于此，我們再次對DS閉鎖回路進(jìn)行了改進(jìn)，在取電容器組母線閘刀輔助開關(guān)上的一副常閉接點（1G）的基礎(chǔ)上串接以前用來閉鎖電容器組網(wǎng)門的斷路器常閉輔助接點（HK）?？刂苹芈啡鐖D4所示，通過將1G和HK串接，很好地消除了以前取單副接點控制DS所出現(xiàn)的種種不安全因素。在1G和HK串接的情況下，就算其中一副接點由于故障或其他原因出現(xiàn)異常閉合狀態(tài)，也不會引起DS誤動；只有在兩副接點都接通的情況下，DS才可以可靠動作，電容器組網(wǎng)門才可以安全打開。

為了更好地增加電容器組網(wǎng)門的安全性，我們把電容器組網(wǎng)門以前使用的DSN-BM型電磁鎖（不帶帶電顯示器和沒有帶電強(qiáng)制閉鎖功能）更換為有高壓傳感器、可以顯示高壓是否帶電、有高壓帶電自動強(qiáng)制閉鎖、防誤性能更好的DSN-Ⅲ型電磁鎖。

3結(jié)語

通過對35 kV紅光變電所電容器組網(wǎng)門電磁鎖閉鎖回路的改造，完全消除了由于單副接點控制電容器組網(wǎng)門電磁鎖有可能引起的誤入帶電間隔的不安全情況，消除了對人身和設(shè)備安全構(gòu)成的嚴(yán)重威脅和隱患，對人身和設(shè)備安全起到了很好的保障作用。

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參考文獻(xiàn)］

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關(guān)鍵詞：直流偏磁；電容隔直技術(shù)；發(fā)電廠；發(fā)電機(jī)組；變壓器 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM761 文章編號：1009-2374（2016）14-0051-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.026

1 直流偏磁概念及其成因

“直流偏磁”是指變壓器的磁通和磁動勢含有直流分量的現(xiàn)象。直流分量對機(jī)組變壓器的正常運行將產(chǎn)生危害，如增加高次諧波成分，導(dǎo)致鐵心高度飽和從而引起漏磁通的增加，帶來變壓器局部過熱、絕緣介質(zhì)老化等問題。產(chǎn)生直流偏磁的成因有以下兩個：一是太陽等離子風(fēng)的動態(tài)變化與地磁場相互作用產(chǎn)生的地磁“風(fēng)暴”。作用于中性點接地的變壓器時，將在其繞組中誘發(fā)地磁感應(yīng)電流，與50Hz的交流系統(tǒng)相比較，可看作近似的直流；二是采用單極大地回路的直流輸電線路與交流網(wǎng)絡(luò)中存在非線性元件產(chǎn)生的直流分量，在控制不對稱的直流輸電系統(tǒng)以及相關(guān)變頻器系統(tǒng)中，變壓器繞組均含有直流分量。

2 直流偏磁電流的仿真分析

2.1 交流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值電路

本文所選取的環(huán)形220kV交流網(wǎng)絡(luò)為M電廠A電站B電站K電站220kV側(cè)C電站M電廠，如圖1（a）所示。對所選取的交流網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行等值電路的轉(zhuǎn)換，根據(jù)等值電路在PSCAD中建立模型，等值電路如圖1（b）所示。

2.2 中性點直流電流仿真模型

根據(jù)環(huán)形交流網(wǎng)絡(luò)的等值電路，可以估算各廠站到接地電極的距離，如表1所示。進(jìn)一步求得M電廠站變壓器所處位置的地表電位，結(jié)果如圖2所示。

根據(jù)圖2可得M電廠站處地表電勢大小為20V（考慮誤差因素大概估算范圍）。再結(jié)合相關(guān)變電站主變參數(shù)，如表2所示。設(shè)置PSCAD/EMTDC軟件仿真參數(shù)，搭建模型如圖3所示。

3 直流偏磁電流實測情況

以M電廠#1主變?yōu)槔?，根?jù)2012～2014年運行記錄（見表3），當(dāng)直流輸電系統(tǒng)單極運行時，#1主變中性點產(chǎn)生的直流分量高達(dá)59A。

根據(jù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，#1主變中性點通常在約±7A的直流偏磁電流，基本每天凌晨00∶00～06∶00時間段該電流消失，06∶00～24∶00該電流在±7A上下快速波動，整體直流偏磁電流情況比較嚴(yán)重。

4 電容隔直裝置技術(shù)的應(yīng)用與實施

根據(jù)掌握M電廠直流偏磁電流的特點和基本情況。在接地極與變壓器中性點之間串入電容器，由于電容有“隔直通交”的作用，能有效消除變壓器中性點的直流電流，不影響交流電流正常流通。從合理性和經(jīng)濟(jì)性考慮，M電廠采用3臺主變共用1臺電容隔直裝置接入方式，通過簡單的接地刀切換實現(xiàn)3臺主變接地方案的轉(zhuǎn)換（如圖4所示）。在#1主變場地處加裝1臺電容隔直裝置，當(dāng)#1變通過電容接地時，#2、#3號主變接地刀閘斷開；當(dāng)#2主變通過電容接地時，#1、#3號主變接地刀閘斷開；當(dāng)#3主變通過電容接地時，#1、#2主變接地刀閘斷開。

電容隔直裝置主要由電容器、旁路系統(tǒng)及監(jiān)控裝置組成，如圖5所示：

當(dāng)變壓器中性點直流偏磁電流越限值并維持一定時限后，電容隔直裝置測控系統(tǒng)會自動打開旁路開關(guān)，將變壓器中的直流電流有效隔斷。若有不對稱短路故障發(fā)生在交流系統(tǒng)中，零序電流會促使電容器端電壓升高，超過越限值后，裝置旁路雙向晶閘管立即觸發(fā)導(dǎo)通，與此同時給出旁路開關(guān)合閘指令。旁路開關(guān)屬于機(jī)械設(shè)備，它的合閘動作時間比晶閘管電子導(dǎo)通時間長，因此故障電流先是由晶閘管旁路流向大地，從而實現(xiàn)保護(hù)電容器。當(dāng)旁路開關(guān)合閘后，故障電流將由晶閘管旁路轉(zhuǎn)移到旁路開關(guān)流入地面。當(dāng)有一臺或兩臺主變在檢修狀態(tài)時，隔直裝置應(yīng)能順利將檢修狀態(tài)主變相關(guān)刀閘閉鎖，并保證正在運行的主變能夠及時投入隔直裝置。主變接地刀閘的閉鎖要符合“先合后分”的原則。

5 結(jié)語

主變電容隔直裝置改造項目產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會效益主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，利用電容隔直裝置阻隔直流偏磁電流在主變中性點的流通，有效抑制主變中性點直流偏磁電流（見圖6）。可防止因變壓器直流偏磁引發(fā)的相關(guān)故障：比如因諧振導(dǎo)致電容器組損壞，造成變壓器振動加劇和過熱，保護(hù)誤動作等事故。

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【關(guān)鍵詞】財務(wù)管理；融資租賃；操作要點；分析

一、引言

近年來，隨著我國金融改革的不斷深入，企業(yè)的融資手段日益豐富，融資租賃已逐漸成為企業(yè)在日常經(jīng)營活動中籌集資金的一種重要融資方式。選擇融資租賃形式進(jìn)行融資，具有周期短、融資手續(xù)簡便、不影響企業(yè)正常運作、節(jié)約稅負(fù)、優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債結(jié)構(gòu)等多項優(yōu)點，因此，大受企業(yè)的青睞，發(fā)展勢頭迅猛。

融資租賃在我國還屬于新興的融資方式，目前蓬勃的發(fā)展勢頭顯示出租賃公司和企業(yè)對其都充滿了期待和渴望，本文擬根據(jù)筆者自身的工作實踐和理論學(xué)習(xí)所得，對企業(yè)如何從財務(wù)管理、會計核算、風(fēng)險管控幾方面做好融資租賃工作提出一些粗淺的意見，以供業(yè)界探討并希望使融資租賃這一融資方式獲得更大的發(fā)展。

二、融資租賃的特點與優(yōu)勢

根據(jù)《企業(yè)會計準(zhǔn)則》的規(guī)定，融資租賃是一種出租人與承租人已事先約定在租賃期滿時出租人會將租賃資產(chǎn)的所有權(quán)轉(zhuǎn)移給承租人；承租人有購買租賃資產(chǎn)的選擇權(quán)，且可以根據(jù)事先的約定以低于行使選擇權(quán)時租賃資產(chǎn)的公允價值購買。

融資租賃與傳統(tǒng)銀行融資的區(qū)別是：融資租賃是企業(yè)先將自有資產(chǎn)出售給租賃公司獲得一筆資金，并通過支付租賃費用的形式繼續(xù)保留該資產(chǎn)的使用權(quán)，在租賃期滿后，企業(yè)可以回購租賃資產(chǎn)；而傳統(tǒng)的銀行貸款業(yè)務(wù)中，企業(yè)通常是以自有的資產(chǎn)作為擔(dān)保資產(chǎn)或抵押資產(chǎn)向銀行融資，在企業(yè)歸還貸款后解除擔(dān)保抵押。

在融資租賃業(yè)務(wù)中，雖然只有租賃公司和企業(yè)兩個主體，但他們都分別具有多重身份：租賃公司既是資產(chǎn)的出租人和購買人，在租賃期滿時也是資產(chǎn)的出售人；企業(yè)既是資產(chǎn)的承租人和出售人，在租賃期滿時也是資產(chǎn)的購買人。在整個融資租賃業(yè)務(wù)中，資產(chǎn)是進(jìn)行融資業(yè)務(wù)的標(biāo)的、載體，融資才是最終的目的。

相比傳統(tǒng)的銀行融資，融資租賃的優(yōu)勢很多，但是正如上文分析的，由于融資租賃業(yè)務(wù)涉及的主體較多，其中的合同契約關(guān)系比銀行借貸負(fù)責(zé)，且涉及到資產(chǎn)的買賣和所有權(quán)的轉(zhuǎn)移，因此要發(fā)揮融資租賃的融資、節(jié)稅功能，需要企業(yè)財務(wù)管理人員從基礎(chǔ)環(huán)節(jié)開始做好相應(yīng)的管理工作，否則將會出現(xiàn)一著不慎滿盤皆輸?shù)膶擂危o企業(yè)造成不應(yīng)有的負(fù)擔(dān)和損失。

三、如何做好融資租賃工作

1.應(yīng)做好企業(yè)內(nèi)部的財務(wù)管理基礎(chǔ)工作，摸清家底。以融資租賃的形式融資，其實質(zhì)是借助資產(chǎn)的所有權(quán)轉(zhuǎn)移而獲得資金，因此必須做到對企業(yè)自身有哪些資產(chǎn)，資產(chǎn)狀況如何，資產(chǎn)凈值怎樣等心中有數(shù)。目前大多數(shù)企業(yè)都實現(xiàn)了會計核算電算化，便利了財務(wù)部門對資產(chǎn)的賬面管理。但是，由于企業(yè)資產(chǎn)是處于連續(xù)使用狀態(tài)的，為了摸清資產(chǎn)的真實狀況，財務(wù)人員不能夠僅憑賬面記錄而妄下結(jié)論，一定要定期到資產(chǎn)保管場地與實際使用和管理人員一起了解資產(chǎn)的真實狀況，這樣才能在融資工作時做到心中有數(shù)。

2.應(yīng)對企業(yè)資產(chǎn)的處置有一個相對長遠(yuǎn)的規(guī)劃。由于融資租賃需要先把資產(chǎn)在租賃開始時出售給租賃公司（在租賃期內(nèi)企業(yè)是無權(quán)對該租賃資產(chǎn)進(jìn)行處置的），而通常租賃公司為了確保自身的利益和控制風(fēng)險，是不會輕易讓企業(yè)在租賃關(guān)系存續(xù)期內(nèi)變更租賃資產(chǎn)的。所以，制定一個企業(yè)資產(chǎn)通盤處置使用規(guī)劃，確定哪些資產(chǎn)可以進(jìn)行融資租賃，哪些資產(chǎn)可能需要進(jìn)行變賣、抵押等，可以使企業(yè)在進(jìn)行融資租賃決策，選擇資產(chǎn)標(biāo)的時處于主動狀態(tài)。

3.做好企業(yè)資金成本的測算，避免承擔(dān)過重的財務(wù)費用。融資租賃業(yè)務(wù)中，融資成本除了租賃費用外，還有保證金、各類評估、管理費用等。企業(yè)在洽談時，應(yīng)通盤考慮這些成本，同時合理規(guī)劃現(xiàn)金流，對于一些可緩或適當(dāng)調(diào)整支付期限的費用應(yīng)進(jìn)行籌劃，避免因集中支付融資費用而造成企業(yè)的流動性緊張。

融資租賃業(yè)務(wù)的時間長短與承租企業(yè)對資金的需求以及租賃標(biāo)的物的賬面凈值變化有緊密的關(guān)系，通常在1-10年之間。但是企業(yè)在確定融資租賃時間長短時，不能只看著自身需要資金時間的長短，還要考慮租賃設(shè)備的賬面凈值。例如，一套設(shè)備在融資租賃開始時的賬面凈值為1000萬元，假設(shè)折舊率為10%，則10年后該設(shè)備的凈值為0。因此，以這套設(shè)備為標(biāo)的物的租賃期肯定不能長于10年。通常租賃期的確定會根據(jù)設(shè)備的到期凈值以及對租賃公司的風(fēng)險保障程度和企業(yè)的用款時間綜合確定。一般來說，對于金融租賃公司來說，租賃期限越長，綜合租賃費用會越高，因為對于金融租賃公司來說，租賃期的延長會增加他們的資金風(fēng)險，因而他們需要更高的回報來彌補(bǔ)。

4.控制融資租賃業(yè)務(wù)操作風(fēng)險。對于企業(yè)財務(wù)管理人員來說，傳統(tǒng)的銀行貸款、發(fā)行債券、供應(yīng)商融資等融資方式對企業(yè)可能產(chǎn)生的風(fēng)險都比較清晰。新興的融資租賃在業(yè)務(wù)操作過程中可能產(chǎn)生的風(fēng)險由于承租、出租方分別具有多重身份、以及業(yè)務(wù)持續(xù)時間長短不同、租賃標(biāo)的物雖然所有權(quán)發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但實際管理權(quán)并未發(fā)生變化等特殊情形，在業(yè)務(wù)操作過程中可能產(chǎn)生的風(fēng)險也不盡相同?？v觀整個業(yè)務(wù)過程，可以看到的風(fēng)險主要有：

（1）市場風(fēng)險

在租賃期內(nèi)雖然設(shè)備所有權(quán)發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但是對于設(shè)備的使用、管理、維護(hù)仍然是由企業(yè)來負(fù)責(zé)的，在租賃期未滿前，企業(yè)是無權(quán)處置租賃設(shè)備的，同時由于技術(shù)進(jìn)步等多種因素的共同影響，企業(yè)使用的同類型設(shè)備的市場價值等都會發(fā)生變化。

（2）道德風(fēng)險

融資租賃設(shè)備在租賃期內(nèi)處于運動狀態(tài)，使用、維護(hù)、保養(yǎng)等一系列工作都需要企業(yè)投入資金和人力。有些企業(yè)會考慮到設(shè)備已經(jīng)使用過一段時間，同時租賃期滿企業(yè)可以低價回購，因此會在租賃期內(nèi)降低維護(hù)投入，以求降低租賃成本，這其實是一種極其不可取的短視。融資租賃期內(nèi)雖然資產(chǎn)的權(quán)屬發(fā)生了變化，但這不等于企業(yè)可以忽視對租賃資產(chǎn)的管理，因為租賃雙方都會在合同里對資產(chǎn)的完整性有相關(guān)的約定。雖然在租賃期結(jié)束后，租賃公司一般不會收回資產(chǎn)，但是租賃資產(chǎn)是其控制租賃風(fēng)險的一個載體。如果在租賃期內(nèi)資產(chǎn)狀態(tài)或價值發(fā)生了重大不利變化，從控制資金風(fēng)險考慮，租賃公司一定會要求追加租賃資產(chǎn)已確保自身資金安全。此時，承租企業(yè)作為資金使用者只能或是滿足租賃公司要求追加資產(chǎn)，提高自己的資金成本或是承擔(dān)違約責(zé)任，在自己的信用記錄上留下不光彩的一筆。因此，承租企業(yè)一定要嚴(yán)格防控在租賃期內(nèi)的這種道德風(fēng)險。

融資租賃業(yè)務(wù)對企業(yè)財務(wù)核算處理水平有較高的要求，需要財務(wù)人員根據(jù)租賃業(yè)務(wù)的不同階段進(jìn)行準(zhǔn)確核算。特別是回租資產(chǎn)和支付租金兩個環(huán)節(jié)對財務(wù)人員的財務(wù)技能以及正確區(qū)分應(yīng)稅業(yè)務(wù)和運用實際利率法確認(rèn)、分?jǐn)偽创_認(rèn)的融資費用等有較高的要求。因此，財務(wù)人員應(yīng)該不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作能力。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract：According to the example of a power plant， it can be seen that the power of generator terminal voltage transformer has a great harm to the normal operation of the unit，which will cause the accuracy of measurement，measurement，protection，etc.，and even lead to the occurrence of the accident.Must take necessary precautions to ensure the safety and stabilityof the unitoperation.

Key Words：Generator terminal voltage transformer；Primary insurance；Preventive measures

發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次保險熔斷的問題在系統(tǒng)中普遍存在，原因也沒有定論，從熔斷的情況看，有運行中突然熔斷，也有開機(jī)并網(wǎng)時熔斷，也有發(fā)電機(jī)停機(jī)過程中熔斷，沒有規(guī)律可尋。但是發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器保險熔斷對機(jī)組的正常運行有很大危害，直接會影響測量、計量、保護(hù)等二次設(shè)備動作準(zhǔn)確性。該文以某電廠350 MW機(jī)組實例為據(jù)，對發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次保險熔斷后造成保護(hù)動作的結(jié)果和防范措施做了進(jìn)一步分析，得到了相應(yīng)的結(jié)論。

1 引言

某電廠在2號機(jī)組啟動并網(wǎng)后，發(fā)變組保護(hù)中“起停機(jī)保護(hù)動作”跳閘，“發(fā)電機(jī)三次諧波定子接地保護(hù)動作”報警，2號機(jī)組停運。從發(fā)變組保護(hù)動作分析報告可以看出，保護(hù)正確動作（表1）。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 發(fā)變組保護(hù)正確動作

由圖1可知，發(fā)電機(jī)機(jī)端PT斷線與定子接地對電壓的影響是一致的，都會產(chǎn)生零序電壓3U0。

啟停機(jī)保護(hù)動作情況：因為中性點零序電壓的定值已達(dá)到保護(hù)動作值，經(jīng)過2 s延時后保護(hù)出口，正確動作。

定子接地保護(hù)動作情況：從故障錄波的波形可以看出中性點基波零序電壓的定值已達(dá)到動作值，但是延時還未達(dá)到0.5 s時，起停機(jī)保護(hù)已經(jīng)出口，所以基波零序定子接地保護(hù)未動作；3次諧波定子接地保護(hù)在動作值和延時都滿足的情況下出口，正確動作。

2.2 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器B相、C相有虛接現(xiàn)象

因為從故障錄波和DCS中的數(shù)據(jù)分析，故障時有機(jī)端零序電壓的產(chǎn)生，同時機(jī)端A、B、C三相相電壓的數(shù)值有偏差，UB和UC數(shù)值偏低，UA數(shù)值偏高。

2.3 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器觸頭處可能出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象

因為中性點電壓有偏移，導(dǎo)致了中性點零序電壓的產(chǎn)生，起停機(jī)保護(hù)動作。

3 機(jī)端電壓互感器熔斷后對機(jī)組運行的影響

（1）設(shè)備名稱：發(fā)變組保護(hù)裝置。

影響情況：可能會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)差動，低勵失磁，發(fā)電機(jī)復(fù)合電壓過流，過勵磁，發(fā)電機(jī)過電壓，失步，逆功率，程跳逆功率，頻率異常，TV異常，定子接地等保護(hù)誤動作。

（2）設(shè)備名稱：勵磁調(diào)節(jié)器，AVR輸入信號異常、電壓偏差大等發(fā)出、AVR正常通道可能故障，切到備用通道。

影響情況：控制單元柜通道報“Machine P.T fail”，即PT異常告警，會導(dǎo)致目前勵磁調(diào)節(jié)器只有一個通道正常運行，另一個通道不能處于備用狀態(tài)。

（3）設(shè)備名稱：DCS.DEH功率信號顯示不準(zhǔn)確。

影響情況：影響發(fā)電機(jī)有功功率變送器輸出給熱工DEH的有功功率值?？赡軙绊慏CS有功功率正常顯示，或者導(dǎo)致熱工保護(hù)的誤動作。

（4）設(shè)備名稱：RTU遠(yuǎn)動屏。

影響情況：影響省調(diào)監(jiān)視電廠有功功率值，和發(fā)電機(jī)出口電壓值。

（5）設(shè)備名稱：AVC控制屏，發(fā)電機(jī)PT故障相二次側(cè)電壓降低，但指示不為零，非故障相的相電壓不變，線電壓降低。

影響情況：導(dǎo)致AVC報故障，自動退出，無法投入。

（6）設(shè)備名稱：PMU功角測量屏。

影響情況：影響PMU裝置對機(jī)組有功功率顯示，機(jī)端出口電壓顯示。

（7）設(shè)備名稱：發(fā)變組測控屏。

影響情況：影響NCS中，發(fā)變組測控屏對機(jī)組有功功率顯示，機(jī)端出口電壓顯示。

4 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器虛接或熔斷原因

可以歸結(jié)為大的幾個方面的原因。

（1）諧振、過電壓、接觸不好、PT匝間短路之說。

從保險熔斷的情況看，保險熔斷時發(fā)生諧振過電壓的數(shù)據(jù)和紀(jì)錄沒有，接觸不好、PT匝間短路則一定會引起保險熔斷，所以得出結(jié)論是：諧振、過電壓、接觸不好、PT匝間短路可以引起保險熔斷，但沒有諧振、過電壓、接觸不好、PT匝間短路時保險也會熔斷。

（2）保險質(zhì)量不好、長期存放老化之說。

保險的電阻，測量了一下，20 kV，0.5 A的保險，電阻是125 Ω左右，各個廠使用的保險廠家也不一樣，每個廠家的保險也都發(fā)生過熔斷，進(jìn)行分析比較后，發(fā)現(xiàn)有的廠家保險熔斷的少，有的廠家保險熔斷的比較多，這就說明保險的質(zhì)量和熔斷有著很大的關(guān)系，在更換保險時測量電阻合格的，但是還會發(fā)生熔斷；根據(jù)這些分析，得出結(jié)論：保險質(zhì)量是保險熔斷的重要原因。

（3）振動、石英砂磨擦之說。

保險額定電流0.5 A，熔絲非常細(xì)，被石英砂包圍，受長期運行輕微振動影響，由于石英砂的摩擦作用，造成熔絲熔斷，這也是對第二個說法的補(bǔ)充，歸結(jié)為保險質(zhì)量問題。

5 防范措施

為了避免發(fā)電機(jī)機(jī)端PT保險熔斷，或者接觸不良，威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，可以采取以下防范措施。

（1）加裝消諧裝置，抵消由于系統(tǒng)電壓波動、操作過電壓（比如開停機(jī)）引起的諧振，加裝時要認(rèn)真考慮，對工作原理、生產(chǎn)廠家進(jìn)行甄別，確保在加裝消諧裝置后不會產(chǎn)生其他不良現(xiàn)象。

（2）保險的更換周期為一年，在一年左右就對保險進(jìn)行更換。

（3）嚴(yán)把保險進(jìn)貨質(zhì)量關(guān)，對保險出廠報告、熔斷特性曲線進(jìn)行檢查，確保保險質(zhì)量。

（4）利用每次停機(jī)機(jī)會，對PT的隔離插頭進(jìn)行重點檢查和檢修，確保接觸良好；檢查PT柜的安裝情況和振動情況，必要時進(jìn)行加固。

（5）更換為質(zhì)量好的全封閉、全絕緣的PT，嚴(yán)把PT質(zhì)量關(guān)，做好PT各項試驗。

6 更換一次保險時的注意事項

若發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器保險虛接或熔斷后，在運行中進(jìn)行更換時，需要注意以下幾點。

（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)組熱負(fù)荷與電負(fù)荷不匹配時，要根據(jù)蒸汽流量，壓力等參數(shù)分析，不能盲目加大燃料量，防止機(jī)組超負(fù)荷，超壓。（2）處理期間加大對發(fā)電機(jī)機(jī)斷電流，勵磁電流，電壓的監(jiān)視，防止超限。（3）當(dāng)功率信號都不準(zhǔn)的情況下，應(yīng)將燃料和給水切手動，避免由于BID偏差引起燃料和給水的大幅波動，實際負(fù)荷按主變輸出的有功加上廠用電估算，將負(fù)荷對應(yīng)的水煤作為燃料和給水的粗調(diào)，用過熱度作為細(xì)調(diào)，穩(wěn)定爐側(cè)運行。（4）為防止燃料快速減少引起氣溫下降太快，制粉系統(tǒng)應(yīng)自下往上停用。（5）為取下PT一次保險時，必須確證對應(yīng)的二次保險已經(jīng)取下，觀察故障PT一次無放電及發(fā)熱現(xiàn)象后將PT故障相一次側(cè)拉至檢修位置，測量PT一次構(gòu)件無電壓，并采用接地放電。（6）投入保護(hù)前檢查保護(hù)裝置無異常信號，測量壓板無電壓后投入。（7）判斷故障性質(zhì)時，如果系統(tǒng)有接地，現(xiàn)象是非故障相電壓肯定有上升，完全接地是非故障相電壓上升到線電壓，如果實際接地則不允許拉開PT一次。

篇10

關(guān)鍵詞：電力電容器維護(hù)

電力電容器是一種靜止的無功補(bǔ)償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地?zé)o功補(bǔ)償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。現(xiàn)將電力電容器的維護(hù)和運行管理中一些問題，作一簡介，供參考。

1電力電容器的保護(hù)

(1)電容器組應(yīng)采用適當(dāng)保護(hù)措施，如采用平衡或差動繼電保護(hù)或采用瞬時作用過電流繼電保護(hù)，對于3.15kV及以上的電容器，必須在每個電容器上裝置單獨的熔斷器，熔斷器的額定電流應(yīng)按熔絲的特性和接通時的涌流來選定，一般為1.5倍電容器的額定電流為宜，以防止電容器油箱爆炸。

(2)除上述指出的保護(hù)形式外，在必要時還可以作下面的幾種保護(hù)：

①如果電壓升高是經(jīng)常及長時間的，需采取措施使電壓升高不超過1.1倍額定電壓。

②用合適的電流自動開關(guān)進(jìn)行保護(hù)，使電流升高不超過1.3倍額定電流。

③如果電容器同架空線聯(lián)接時，可用合適的避雷器來進(jìn)行大氣過電壓保護(hù)。

④在高壓網(wǎng)絡(luò)中，短路電流超過20A時，并且短路電流的保護(hù)裝置或熔絲不能可靠地保護(hù)對地短路時，則應(yīng)采用單相短路保護(hù)裝置。

(3)正確選擇電容器組的保護(hù)方式，是確保電容器安全可靠運行的關(guān)鍵，但無論采用哪種保護(hù)方式，均應(yīng)符合以下幾項要求：

①保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏度，不論電容器組中單臺電容器內(nèi)部發(fā)生故障，還是部分元件損壞，保護(hù)裝置都能可靠地動作。

②能夠有選擇地切除故障電容器，或在電容器組電源全部斷開后，便于檢查出已損壞的電容器。

③在電容器停送電過程中及電力系統(tǒng)發(fā)生接地或其它故障時，保護(hù)裝置不能有誤動作。

④保護(hù)裝置應(yīng)便于進(jìn)行安裝、調(diào)整、試驗和運行維護(hù)。

⑤消耗電量要少，運行費用要低。

(4)電容器不允許裝設(shè)自動重合閘裝置，相反應(yīng)裝設(shè)無壓釋放自動跳閘裝置。主要是因電容器放電需要一定時間，當(dāng)電容器組的開關(guān)跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。

2電力電容器的接通和斷開

(1)電力電容器組在接通前應(yīng)用兆歐表檢查放電網(wǎng)絡(luò)。

(2)接通和斷開電容器組時，必須考慮以下幾點：

①當(dāng)匯流排(母線)上的電壓超過1.1倍額定電壓最大允許值時，禁止將電容器組接入電網(wǎng)。

②在電容器組自電網(wǎng)斷開后1min內(nèi)不得重新接入，但自動重復(fù)接入情況除外。

③在接通和斷開電容器組時，要選用不能產(chǎn)生危險過電壓的斷路器，并且斷路器的額定電流不應(yīng)低于1.3倍電容器組的額定電流。

3電力電容器的放電

(1)電容器每次從電網(wǎng)中斷開后，應(yīng)該自動進(jìn)行放電。其端電壓迅速降低，不論電容器額定電壓是多少，在電容器從電網(wǎng)上斷開30s后，其端電壓應(yīng)不超過65V。

(2)為了保護(hù)電容器組，自動放電裝置應(yīng)裝在電容器斷路器的負(fù)荷側(cè)，并經(jīng)常與電容器直接并聯(lián)(中間不準(zhǔn)裝設(shè)斷路器、隔離開關(guān)和熔斷器等)。具有非專用放電裝置的電容器組，例如：對于高壓電容器用的電壓互感器，對于低壓電容器用的白熾燈泡，以及與電動機(jī)直接聯(lián)接的電容器組，可以不另裝放電裝置。使用燈泡時，為了延長燈泡的使用壽命，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾訜襞荽?lián)數(shù)。

(3)在接觸自電網(wǎng)斷開的電容器的導(dǎo)電部分前，即使電容器已經(jīng)自動放電，還必須用絕緣的接地金屬桿，短接電容器的出線端，進(jìn)行單獨放電。

4運行中的電容器的維護(hù)和保養(yǎng)

(1)電容器應(yīng)有值班人員，應(yīng)做好設(shè)備運行情況記錄。

(2)對運行的電容器組的外觀巡視檢查，應(yīng)按規(guī)程規(guī)定每天都要進(jìn)行，如發(fā)現(xiàn)箱殼膨脹應(yīng)停止使用，以免發(fā)生故障。

(3)檢查電容器組每相負(fù)荷可用安培表進(jìn)行。

(4)電容器組投入時環(huán)境溫度不能低于-40℃，運行時環(huán)境溫度1小時，平均不超過+40℃，2小時平均不得超過+30℃，及一年平均不得超過+20℃。如超過時，應(yīng)采用人工冷卻(安裝風(fēng)扇)或?qū)㈦娙萜鹘M與電網(wǎng)斷開。

(5)安裝地點的溫度檢查和電容器外殼上最熱點溫度的檢查可以通過水銀溫度計等進(jìn)行，并且做好溫度記錄(特別是夏季)。

(6)電容器的工作電壓和電流，在使用時不得超過1.1倍額定電壓和1.3倍額定電流。

(7)接上電容器后，將引起電網(wǎng)電壓升高，特別是負(fù)荷較輕時，在此種情況下，應(yīng)將部分電容器或全部電容器從電網(wǎng)中斷開。

(8)電容器套管和支持絕緣子表面應(yīng)清潔、無破損、無放電痕跡，電容器外殼應(yīng)清潔、不變形、無滲油，電容器和鐵架子上面不應(yīng)積滿灰塵和其他臟東西。

(9)必須仔細(xì)地注意接有電容器組的電氣線路上所有接觸處(通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開關(guān)等)的可靠性。因為在線路上一個接觸處出了故障，甚至螺母旋得不緊，都可能使電容器早期損壞和使整個設(shè)備發(fā)生事故。

(10)如果電容器在運行一段時間后，需要進(jìn)行耐壓試驗，則應(yīng)按規(guī)定值進(jìn)行試驗。

(11)對電容器電容和熔絲的檢查，每個月不得少于一次。在一年內(nèi)要測電容器的tg2～3次，目的是檢查電容器的可靠情況，每次測量都應(yīng)在額定電壓下或近于額定值的條件下進(jìn)行。

(12)由于繼電器動作而使電容器組的斷路器跳開，此時在未找出跳開的原因之前，不得重新合上。

(13)在運行或運輸過程中如發(fā)現(xiàn)電容器外殼漏油，可以用錫鉛焊料釬焊的方法修理。

5電力電容器組倒閘操作時必須注意的事項

(1)在正常情況下，全所停電操作時，應(yīng)先斷開電容器組斷路器后，再拉開各路出線斷路器?；謴?fù)送電時應(yīng)與此順序相反。

(2)事故情況下，全所無電后，必須將電容器組的斷路器斷開。

(3)電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強(qiáng)送電。保護(hù)熔絲熔斷后，未經(jīng)查明原因之前，不準(zhǔn)更換熔絲送電。

(4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時，必須在斷路器斷開3min之后才可進(jìn)行。

6電容器在運行中的故障處理

(1)當(dāng)電容器噴油、爆炸著火時，應(yīng)立即斷開電源，并用砂子或干式滅火器滅火。此類事故多是由于系統(tǒng)內(nèi)、外過電壓，電容器內(nèi)部嚴(yán)重故障所引起的。為了防止此類事故發(fā)生，要求單臺熔斷器熔絲規(guī)格必須匹配，熔斷器熔絲熔斷后要認(rèn)真查找原因，電容器組不得使用重合閘，跳閘后不得強(qiáng)送電，以免造成更大損壞的事故。

(2)電容器的斷路器跳閘，而分路熔斷器熔絲未熔斷。應(yīng)對電容器放電3min后，再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況。若未發(fā)現(xiàn)異常，則可能是由于外部故障或母線電壓波動所致，并經(jīng)檢查正常后，可以試投，否則應(yīng)進(jìn)一步對保護(hù)做全面的通電試驗。通過以上的檢查、試驗，若仍找不出原因，則應(yīng)拆開電容器組，并逐臺進(jìn)行檢查試驗。但在未查明原因之前，不得試投運。

(3)當(dāng)電容器的熔斷器熔絲熔斷時，應(yīng)向值班調(diào)度員匯報，待取得同意后，再斷開電容器的斷路器。在切斷電源并對電容器放電后，先進(jìn)行外部檢查，如套管的外部有無閃絡(luò)痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無短路等，然后用絕緣搖表搖測極間及極對地的絕緣電阻值。如未發(fā)現(xiàn)故障跡象，可換好熔斷器熔絲后繼續(xù)投入運行。如經(jīng)送電后熔斷器的熔絲仍熔斷，則應(yīng)退出故障電容器，并恢復(fù)對其余部分的送電運行。

7處理故障電容器應(yīng)注意的安全事項

處理故障電容器應(yīng)在斷開電容器的斷路器，拉開斷路器兩則的隔離開關(guān)，并對電容器組經(jīng)放電電阻放電后進(jìn)行。電容器組經(jīng)放電電阻(放電變壓器或放電電壓互感器)放電以后，由于部分殘存電荷一時放不盡，仍應(yīng)進(jìn)行一次人工放電。放電時先將接地線接地端接好，再用接地棒多次對電容器放電，直至無放電火花及放電聲為止，然后將接地端固定好。由于故障電容器可能發(fā)生引線接觸不良、內(nèi)部斷線或熔絲熔斷等，因此有部分電荷可能未放盡，所以檢修人員在接觸故障電容器之前，還應(yīng)戴上絕緣手套，先用短路線將故障電容器兩極短接，然后方動手拆卸和更換。

對于雙星形接線的電容器組的中性線上，以及多個電容器的串接線上，還應(yīng)單獨進(jìn)行放電。

電容器在變電所各種設(shè)備中屬于可靠性比較薄弱的電器，它比同級電壓的其他設(shè)備的絕緣較為薄弱，內(nèi)部元件發(fā)熱較多，而散熱情況又欠佳，內(nèi)部故障機(jī)會較多，制造電力電容器內(nèi)部材料的可燃物成分又大，所以運行中極易著火。因此，對電力電容器的運行應(yīng)盡可能地創(chuàng)造良好的低溫和通風(fēng)條件。

8電力電容器的修理

(1)下面幾種故障，可以在安裝地方自行修理：

①箱殼上面的漏油，可用錫鉛焊料修補(bǔ)。