电容器跳闸后的诊断分析

闻玉琨++翟亮

摘 要：分析了电站电容器组跳闸的原因，提出了相应的解决措施，并详细阐述了变电站电容器组设备的情况，从而为诊断电容器跳闸提供了相应的方案，希望能够对电容器跳闸后的诊断工作提供帮助。

关键词：电容器；跳闸事故；放电线圈；相间短路

中图分类号：TM53 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.122

在某变电站跳闸之前，10 kV母线开口三角保护中出现了单相接地信号。在出现单相接地信号1 s之后，该变电站的电容器出现速断保护动作。检修工作人员在到达现场后，发现第一组电容器的外壳出现了非常明显的变形和鼓肚现象。通过分析电容器发生速断跳闸的原因，积极改进配套设备，并增设必要的保护装置，以保证无功补偿装置的正常运行。

1 电容器的故障原因分析

1.1 一次原理接线图分析

该变电站具有5 000 kVAR补偿电容，其自动投切一共分为4组，其中，每组电容器具有1 250 kVAR的容量，在电源侧连接电抗器。该变电站安装了一套总保护装置，即保护配置速断、失压、过压、过流等，并将真空断路器作为投切电容器安装于10 kV 中置柜内，在电容器母线上安装了金属氧化物避雷器，在电容器首末两端并接电压互感器TV。

1.2 该电容器组跳闸故障分析

采用常见的星型接线方式作为电容器组的接线方式，在同一铁框架上连接三相共体外壳，并确保框架接地。多个元件并联的四串结构是电容器内部结构的主要形式，同时设置了内熔丝保护。检修人员与厂家人员解剖了损坏的电容器后发现，A相、B相中均有2个内熔丝熔断，而且外包封上有破裂的现象。在损伤到外包封的情况下，由于长时间的运行，最终导致对壳击穿，形成单相接地。因为单相接地出现了非常不稳定的电弧接地现象，过电压出现在正常相中，而2个内熔丝熔断的情况出现在另一相中。在过电压的作用下，由于外包封损伤而导致出现对壳击穿，最终形成相间短路，虽然存在保护可靠动作，但因短路电流非常大而出现热效应，致使电容器外壳出现了非常严重的变形。

没有及时发现内熔丝熔断是导致这起事故主要的原因，而电容器的过电流是导致内熔丝熔断的主要原因，导致电容器过电流的原因则可能是过电压和高次谐波。由于在电容器组中设置了中保护装置过压保护，而自动投切装置则以功率因数和电压等为根据进行投切，所以在系统异常的情况下，很少会发生由于过电压而导致的内熔丝熔断的情况。但如果电容器出现频繁的投切，那么即使装设了氧化物避雷器，并在一定范围内限制了分全闸引起的过电压，电容器还是会由于操作过电压的累积而出现损坏的现象，最终导致内熔丝熔断。

导致事故不断扩大的另一个重要原因就是不定期测量电容器，因为电容量的变化可以直接反映电容器内部装置的情况。除此之外，要对放线圈进行试验分析，并加强对放电线圈绝缘性能的检测。放电线圈的绝缘性能可以通过测量放电线圈的一次、二次直流电阻进行测量，防止电容器差压保护或零压保护误动作，从而防止电容器跳闸。

2 电容器跳闸故障改进措施

2.1 将过负荷保护装设在各分组回路中

由于过流保护根据4组电容器全部投入时整定，因此在面对由于放大的分组谐波导致的过流现象时反应非常迟钝，而且严重时还会出现不反应的现象，所以必须要将过负荷保护装设在各分组的回路中。

2.2 安装开口三角电压保护

一旦电容器某相内熔丝发生熔断现象，容抗发生变化，与其余两相容抗不相等，正常相与故障相之间的电压就会出现不平衡。面对这种情况，要将低整定值的电压继电器装设在各分组回路电压互感器二次绕组的开口三角处。如果某一相出现内熔丝熔断现象，开口三角处就会出现不平衡电压，就会发出报警信号，由此准确反映出电容器内部故障。

2.3 定期测量电容量

通过测量电容量，能够及时检查出电容器是否受潮、老化，是否存在某些内部缺陷，电容器内部接线是否正确和是否有断线或击穿现象。按照规程要求定期测量电容量，如果个别电容器的某一相中内熔丝熔断，其电容量就会出现相应的变化。而一旦发现电容量减少，并且超过规程要求，就要及时排除电容器故障，保证电能的质量和供电可靠性。

2.4 定期测量放电线圈

放电器的安全是保证电容器安全运行的基础，所以应定期测量电容器的绝缘电阻、直流电阻等，确保放电线圈和电容器容量与保护装置配置合理，避免放电线圈断线、直流电阻比值与电容量比值不匹配、绝缘不符合要求等引起电容器跳闸事故。

3 结束语

在变电站的运行过程中，电容器组很容易出现频繁跳闸的现象，这时候相关工作部门就要及时查清电容器组跳闸的原因，然后采取相关措施排除故障，保证电容器组的正常运行。由于设计和维护等方面的原因，电容器会面临各种安全隐患，所以必须定期测量电容器，做到防微杜渐，有效防止大电容器事故的发生，延长电容器的使用寿命。

参考文献

[1]王庆军，刘静，胡学斌，等.一起并联电容器分闸多次多相重击穿故障分析[J].电力电容器与无功补偿，2012（04）.

[2]李凯宇，陈敏.某换流站500 kV滤波器组电容器损坏故障分析[J].电力电容器与无功补偿，2012（03）.

〔编辑：王霞〕