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第1篇

【關鍵詞】電力電容器；聯(lián)接方式；雙星形

引言

近年來，鹽城供電公司不斷新建、改建、擴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班負責日常修試工作的110kV和35kV電壓等級變電所內普遍安裝了用于無功補償?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行維護

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。變電所用于無功補償?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

正常運行時，放電線圈并聯(lián)于三相之間，工作在交流電壓下，呈一很高的勵磁阻抗，電容器組被斷開后，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)動方式，即電容器組刀閘合則接地刀閘自動分，而電容器組刀閘分則接地刀閘自動合。

1.2 高壓并聯(lián)電容器組運行維護工作分析

高壓并聯(lián)電容器組運行維護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)的接地方式和保護方式等多方面因素。筆者結合自身工作經驗總結高壓并聯(lián)電容器組運行維護工作中需注意以下七點：

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

（2）單臺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超過1.08。

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

（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。對于集中補償?shù)碾娙萜鹘M為適應負荷和電壓的變化，電容器組宜接在母線上，并按需要適當分組。

（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。此時應考慮到容升效應，選用額定電壓和允許最高運行電壓較高的電容器。

（6）母線停電操作時，應先停電容器組，后停線路；母線送電操作時，應先送線路，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，應將電容器組放電接地，放電時先通過大電阻接地，再直接接地。電容器組檢修前必須對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，可獲得最大的補償效果。因為采用三角形接法時，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，三角形聯(lián)接的無功出力是星形聯(lián)接的3倍。

但是，電容器組三角形聯(lián)接下當某相電容器發(fā)生單相短路時，注入故障點的電流非常大，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超過電容器額定電流的很多倍，容易引起電容器油箱爆炸，導致事故擴大。所以，從技術和安全方面分析，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，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，當電容器組中有一臺電容器因故障擊穿短路時，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)接下的電容器組當電容器發(fā)生單相短路時，短路相電流為未短路兩相電流的矢量和，其值最大也不會超過額定電流的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，新建變電所或變電所電容器組技術改造時普遍采用雙星形聯(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之間經過一臺低變比的電流互感器連接起來，通過中性點不平衡電流保護電容器組。

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號電容器153開關不平衡保護動作，無熔絲爆斷現(xiàn)象。檢修人員對該組內每一只電容器進行檢查發(fā)現(xiàn)，C2-1電容器已經損壞。

正常情況下，只需更換C2-1電容器并完成交接試驗即可，但當時倉庫內并無此類電力電容器備品，運維檢修部決定臨時降低電容器補償容量，退出損壞的電容器，繼電保護重新設定整定值。

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)接方式采用開口三角形壓差保護，在中性點采集不平衡電壓，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)接采用中性點不平衡電流保護，從兩個星形的中性點間采集不平衡電流，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 結論

本文總結了不同聯(lián)接方式下的高壓并聯(lián)電容器組運行及檢修工藝，并以實際案例對雙星形聯(lián)接方式下的高壓并聯(lián)電容器組進行了詳細分析。

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

運行及檢修單位定期巡視和檢修高壓并聯(lián)電容器組時可按以下三點來防止故障現(xiàn)象的發(fā)生：

（1）加強對電容器的外觀檢查和在線監(jiān)測，避免電容器帶傷運行。

（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，避免高次諧波產生諧振。

參考文獻：

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