由放电线圈故障引起的并联电容器组跳闸分析

由放电线圈故障引起的并联电容器组跳闸分析　董彦文周群英　国网新疆奎屯供电公司　新疆奎屯８３３２００　【摘要】本文针对ｌＯｋＶ电力并联电容器组回路在运行中发生的一起开口三角形电压保护跳闸故障，由可能引起开口三角形电压保护动作的原因　入手，从试验专业角度对回路中的各个元件进行分析，最后将故障原因定位在由于放电线圈的故障导致其二次电压输出不一致，并对放电线圈解体　分析。　【关键词】电容器组放电线圈故障分析　ｏｏｔｔ￣类号：ＴＭ４５１文献标识码：Ａ文章编号：１００９．４０６７（２０１４）０４．２３５．０１　一、故障现象　经过试验发现避雷器数据正常。放电线圈的一次侧线圈的直流电阻三相　２０１３年７月，某ｌｌ０ｋＶ变电站１０ｋＶ４号电容器组发生故障，该并联　误差超出了规程的要求范围，且明显高于历史误差。由Ａ相直流电阻明　电容器组在运行中出现开口三角形电压保护跳闸。ｌＯｋＶ４号电容器一次　显小于Ｂ、ｃ两相，推断Ａ相一次线圈出现短路的情况引起放电线圈变　接线原理图ｌ所示，电容器组为单星形接线，采用开ｔ￣＿＿－角电压保护。　比不一致，从而导致不平衡电压保护动作。表５中的变比试验证实这一　电容器为集合式电容器，额定容量为５０００ｋｖａｒ，额定电压为１１／Ｖ￣３，生　推断，Ａ相变比与出厂变比相差较大。并且由变比数据得出的不平衡电　产日期１９９８年Ｏ８月，于１９９８年ｌ１月投运。距今运行年份已有１５年，　压，约为１０５．８—１００．２＝５．６Ｖ，与保护装置不平衡动作电压５．５Ｖ非常接近。　其中各项设备均比较老旧。　综上所述，Ａ相线圈异常是本次故障的原因，并且建议更换了与电　容器相匹配的放电线圈。　表３璇雷器试验数据　相别　Ａ　Ｂ　Ｃ　备注　矩缘电阻ｔｉＱ）　５００００　５ＯＯＯＯ　５００００　，　实测参考电压（ｋＶ）　２４．２　２４．３　２４．３　／　直流参考电压（ｋＶ）　２４．２　２４．４　２４．４　／　误差（％）　Ｏ　－０．４Ｚ　一０．４１　／　泄漏电流（Ｏ－Ａ）　５　４　４　／　图１电容器组一次接线原理图　表４放电缝圈试验数据　电容器为集合式结构，三相电容器封装在一个金属箱内，箱体上方　相别　Ａ　Ｂ　Ｃ　备注　通过６只套管引出电容器组６个接线柱。电抗器为三相独立叠装的结构，　绝缘电阻（Ⅲ０）　５００００　５００００　５００００　／　与电容器串联，组成星形方式。放电线圈并联在电容器两端，起到放电　直　葡电阻（０）　１鸥ｌ　１６５３　１６＂１６＂　误差６．　和监视电压与保护动作的作用。　’　直流电阻历史数据（０）　１４６３　１４３６　１４５８　误差１．８６，５　故障发生后，抢修人员到达工作现场，对并联电容器组回路的一次　表５放电缝圈变比试验数据　接线、一次设备与二次接线、保护装置进行了初步检查。　相别　Ａ　Ｂ　Ｃ　备注　一次回路整组电容器、电抗器、放电线圈、避雷器外观完好，无破　—｝盍加压６３５１（ｖ）　ｌ０５．８１　１∞．２３　ｉ００．３０　＾相异常　损变形，放电痕迹，一次电气连接紧固，对地以及相间安全距离符合电　实测变比　６０．０２　６３．３６　６３，３２　｜　气安装要求。二次回路的检查与试验结果也表明，二次回路接线和保护　装置正常，保护装置显示不平衡电压为５．５Ｖ（动作电压整定值为５Ｖ），　与铭牌变比误差（％）　一５．４９　—０．２ａ　一０．３０　＾相异常　保护为正确出口动作。　三、故障放电线圈解体分析　初步检查对集合式电容器、电抗器进行了高压试验。试验数据如下　放电线圈在电力系统中与高压并联电容器并联连接，使电容器组从　表ｌ、表２所示，通过一次试验的项目及表中的数据，并与历史数据进行　电力系统中切除后的剩余电荷迅速泄放。因此安装放电线圈是变电站内　对比，集合式电容器、电抗器的试验数据符合电力设备预防性试验规程　并联电容器的必要技术安全措施，可以有效的防止电容器组再次合闸时，　要求。　由于电容器仍带有电荷而产生危及设备安全的合闸过电压和过电流，并　在检查与试验结果分析没有找到原因后，试验人员对电容器组回路　确保检修人员的安全。　的连接部位的一次端子进行了打磨、紧固，二次端子继续了紧固，以避　放电线圈的出线端并联连接于电容器组的两个出线端，正常运行时　免接触不良导致二次电压不平衡。对该回路进行试投，结果又发生开口　承受电容器组的电压，其二次绕组反映一次变比，精度通常为５０ｖａ／ｏ．５　三角形保护动作跳闸，保护装置开口三角形不平衡电压５．４Ｖ，与故障跳　级，能在１．１倍额定电压下长期运行。其二次绕组一般接成开口三角形，　闸动作电压５．５Ｖ非常接近。　从而对电容器组的内部故障提供保护。故障放电线圈额定电压为Ｉ１Ｐｖ／３，　裹１集台式电咎器试验数据　放电容量就是１．７Ｍｖａｒ，出场日期为１９９８年８月。　相别　＾　Ｂ　Ｃ　误差（％）　将故障线圈进行拆解后，我们可以发现故障放电线圈的绝缘油有击　实凛！龟容量（　Ｆ）　１３４．９　１∞．５　１３４．９　１．１ｇ　穿过的味道，一次线圈表面绝缘纸已被烧穿，绕组匝间有灼烧过的黑色　铭脾电容重（　Ｆ）　４ｏ８．５　／　的物质。二次线圈未见异常。初步分析是由于放电线圈长期运行，箱体　绝缳电阻（Ｍ０）　５ｃ∞０　５００００　ＢＯＯ００　｜　内部受潮，绝缘油绝缘性能下降，内部长期过热造成一次线圈绝缘性能　下降造成匝间短路，从而二次输出电压异常引起的不平衡电压动作。　裹２分散式电抗嚣试验数据　四、结论　夏季负荷高峰期间是电容器组回路故障的多发期，故障大多数是由　相别　Ａ　Ｂ　Ｃ　于电容器三相电容量不平衡造成的。其次是由于电抗器容量不平衡，因　、　备注　绝缘电阻（Ｍ０）　５００００　５００００　５００Ｏ０　ｆ　放电线圈引起的并联电容器跳闸比较罕见。通过本次故障诊断，在实际　Ｉ毓电阻（ｍ０）　２４．３０　２４．９１　２４．７５　误差（２．５％）　故障诊断的过程中，我们要从常规人手，从易到难，逐步排除故障原因。　对于运行时间过长的电容器组，对于其要增加其不平衡电压巡视次　二、故障诊断　数。在条件允许的情况下，对多于多年运行的放电线圈要周期性进行绝　查验历史记录，１０ｋＶ４＃电容器组电缆绝缘电阻合格，且通过交流耐　缘油取样分析，必要时予以更换，保证并联电容器组的安全运行。　压试验。ｌＯｋＶ４＃电容器组断路器、电流互感器、柜内避雷器历史高压试　作者简介　验均符合规程规定。　董彦文，男，汉族，河海大学工业工程硕士毕业，国网新疆电力公　将高压试验范围扩大至高压并联电容器组中的避雷器及放电线圈，　司奎屯供电公司，现从事电力生产、设计、施工等工作。　试验数据如下表３、表４、表５所示。由于运行时间较长，放电线圈的铭　周群英，女，汉族，辽宁阜新矿院自动化仪表专业毕业，国网新疆　牌磨损严重，出厂试验数据难以辨认，只能与历史数据进行对比分析。　电力公司奎屯供电公司，现从事电力计量，营销等工作。　２０１４・０４　中国电子商务．．２３５