（国网冀北电力有限公司唐山供电公司 河北唐山 063000）
摘要：功率平衡是电网的基本要求，其中电容器作为无功调节设备发挥保持电网无功平衡的重要作用。常用的电容器保护主要相间短路保护、内部故障保护、过电压保护、欠电压保护、不平衡保护。本文分析了某变电站一起电容器故障后保护未动作的情况，结合其实际运行情况得出具体原因，并提出了改进措施。
1 故障情况
该110kV变电站2台主变分列运行，1号主变带10Kv 4号母线运行，2号主变带10Kv 5号母线运行，如图1所示，其中581电容器组在10Kv 4号母线上，如图2所示。2016年7月7号，该变电站581 电容器，B相电抗器烧毁，B相电抗器与电容器之间连接导线熔断，如图2所示。尽管581电容器存在出现了该问题，但是581断路器并未动作，该变电站投入了过流一段保护、过流二段保护，过电压保护、低电压保护、不平衡电压保护。根据故障录波器的记录情况，虽然电容器组出现了烧断情况，但其电流值和时限并未达到过流一段、过流二段动作时间要求；过电压保护、低电压保护均利用了母线PT电压，而母线电压的波动范围也未达到动作值要求，所以过电压保护、低电压保护均为动作，下面重点分析不平衡电压未动作的原因。
2故障情况分析
581电容器设不平衡电压保护动作值整定为3V，时限为0. 2s，保护装置型号为CSP-215E。本次故障中，该电容器组的不平衡电压保护未动作。对581电容器组的保护装置及其二次回路进行检查后未发现问题，电容器组B相断线后的电路图如图3所示。B断线处为电抗器和电容器之间，短线后C2两端电压相等，即B相两端的放电线圈的电位一致。
为便于分析，对图3所示电路进行简化，B相断线后，C2两端电压相等，其电压值为A相和C相之间中性点电压，放电线圈测得电压为C2两端电压，所以在这种情况下，实测B相电压基本为零，因此简化后的电路可以不再包含B相电路，如图4所示。抛开B相可以主要分析A相、C相的电压，这两相可以利用一个简单的串联回路表示，其中电源电压即为AC线电压，主要元件就是A相、C相的放电线圈，由电力系统知识可知A相、C相的电抗参数基本相同，所以A相、C相的电压均为电源电压的一半，即0.5倍线电压。不平衡电压的接线
方式如图五所示，开口角电压为三相电压的相量和，正常情况下应为零或接近为零，达不到不平衡电压的动作值。出现B相断线故障时，B相电压为零左右，所以不平衡电压即为A相、C相电压的相量和，由前述分析可知二者电压大小均为0.5倍AC线电压，由图四可知，二者在同一等效回路里，流过A相、C相的电流是相同的，但是其电压相对于极性确是相反的，所以结合图四和图五可以看出，A相、C相的电压相量和接近为零，再加上B相电压也基本为零，所以不平衡电压值此时也接近为零，不平衡电压设置的二次值约为3V左右，所以在这种情况下，不平衡电压保护不会动作。
3.结论
该变电站581电容器组发生断线接地或断线的故障时，不平衡电压保护未动作，且无相应的电容器组告警信号发出，属于正常现象，然而这会给故障判别和处理带来困难。可针对此类电容器组断线故障投入不带方向的零序电流保护，通过选取适当的整定值，可在电容器组发生该类故障后立即发出告警信号，以便及时发现并隔离故障，从而保证电网供电更安全可靠。
参考文献
[1] 何茂钦.浅析10kV电容器保护及其控制回路[J] 电子世界 2011(23).
[2] 金宏，朱晓光.10kV电容器断线接地后的保护动作分析[J] 电工技术 2013(10).
[3] 国家电网公司.继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社，2009.
论文作者:李顺
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/4
标签：电压论文; 电容器论文; 不平衡论文; 故障论文; 动作论文; 过电压论文; 相电压论文; 《电力设备》2017年第16期论文;