電力電容器電壓保護試驗方法的探討

    【摘要】文章總結分析了電容器0壓和差壓保護傳統的投產除錯方法所存在的問題，提出了從電容器放電壓變1次側加壓試驗的方案，以提高電容器0序電壓和差電壓保護的可靠性及檢驗2次迴路接線的正確性，確保電力系統的安全穩定執行。
　　【關鍵詞】電容;電壓;保護;試驗;探討
　　
　　0.引言
　　隨著國民經濟的快速發展，電力使用者對電力供應的可靠性和電壓質量的要求越來越高，為提高系統供電電壓，降低裝置、線路損耗，各種形式的無功補償裝置在電力系統中得到了廣泛的應用。因此，對變電所電力電容器保護進行正確的試驗，保證電容器的正常安全執行至關重要。
　　1.電力電容器組傳統差壓和0壓保護的試驗方法存在的問題
　　由於電容器的0壓或差壓保護在電容器組正常執行時，其輸出接近於0V，有可能存在電壓回路開路保護拒動的事故，也可能存在電壓回路誤接線，保 護誤動的隱患。如果電容器3相平衡配置，能提升電壓質量穩定系統正常執行，熔斷1只（或幾隻）將造成電容器中性點電壓的偏移，達到整定值，差壓或0壓保護 就會動作跳開高壓開關。因此，這兩種電壓保護在真正投運前，放電壓變2次迴路的接線正確性都需要通過送電進行驗證，方法如下：
　　1.1新電容器及保護帶負荷試驗時，首先進行對電容器衝擊試驗，觀察正常。電容器改試驗，拆除1只（或幾隻）電容器熔絲（以下簡稱“拔熔絲” 試驗），再送電，測試0壓或差壓，以驗證迴路的正確性及定值的配置，1次系統多次操作帶來安全風險，且時間長，工作效率低下。這種試驗方法對於傳統的熔絲 安裝於電容器外部的安裝形式才有效，但對於集合型電容器組，因內部配置多個熔斷器，停電也不能單獨拆除其內部的1只熔斷器的安裝形式（如上海思源電氣有限 公司生產的並聯電容器成套裝置，型號為TBB35-1200/334-ACW），電容器與連線排之間安裝非常緊湊，就無法作0壓或差壓試驗，來驗證保護。
　　1.2專業分工導致試驗方法存在紕漏。由於高壓試驗工不熟悉繼電保護的2次迴路，試驗只注重單個1次裝置的電氣效能，對2次迴路正確性關心不 夠; 而繼電保護工只對2次迴路認真維護，對1次迴路關心較少，導致壓差保護和0差保護這樣的重要保護投產除錯操作麻煩，安全風險大。
　　2.改進措施
　　怎麼驗證壓差或0差保護迴路的正確性呢？從放電壓變1次側加試驗電壓，讓0壓和差壓保護達到整定值後動作跳閘，便是1個的較好的選擇。筆者認為：
　　2.1理論計算上可行
　　35kV及10kV電壓互感器的變比都不是很大,差壓保護和0壓保護的整定值也不是很高,這為從放電壓變1次加壓試驗保護的動作效能提供了先 決條件。例如： 35kV放電壓變的變比為35000/1.732/100=202.08/1,即1000V的電壓就可以在2次側感應到約4.9V的電壓; 對於10kV的放電壓變在1次加1000V電壓則可在2次側可感受到約17.3V的電壓。1000V的電壓不算太高，這為從放電壓變1次加壓試驗差壓和0 壓保護提供了可能。
　　2.2電力系統生產的安全性、可靠性、高效性的要求
　　通過1次加1定量的電壓的方法，達到保護動作的目的，將放電壓變1次和2次電壓回路接線的正確性和0差、壓差保護的定值試驗全都包括，避免了繁瑣的送電、停電、拔電容器熔絲後再送電的試驗操作模式，達到安全和0停電目的。
　　2．3現代繼電保護整定技術成熟性允許
　　對於電容器這樣的裝置，專業的繼電保護整定部門可以保證整定值的正確，也有成功的執行經驗，不需要用“拔熔絲”這樣的手段來驗證保護定值。因 此，“拔熔絲”試驗的作用，也只能是粗略驗證壓差或0差保護迴路的正確性，包括放電壓變1次接線的正確性。換句話說，如果能從放電壓變1次側加壓試驗，證 明壓差或0差保護動作正確，就可以不做“拔熔絲”試驗了。
　　3.試驗方法
　　主要裝置是3相調壓裝置、3只試驗變壓器SB1～3、3只放電壓變YB1～3。該試驗變壓器需定製，3只變壓器的1致性要好，變比為 1000V/57.74V，作升壓變使用，目的是和繼電保護3相試驗裝置配套，主要由繼電保護人員來操作。試驗方法： 試驗壓變和放電壓變各自接成3相星形接線，從放電壓變1次側加入1定量正相序電壓，在2次迴路檢測序開口3角電壓（即0壓保護兩端電壓）是否為0V; 改變某相電壓使至達到整定值（或改變電壓相序），保護動作，如此可直接檢查及驗證保護動作值和放電壓變1、2次迴路的正確性。（見圖2） 請登陸:輸配電裝置網 瀏覽更多資訊。
　　差壓保護的試驗方法:
　　主要裝置是3相調壓裝置、2只試驗變壓器SB1～2、3只放電壓變YB1～3，圖中是某相放電壓變如A相放電壓變試驗接線圖，B、C相同樣分 別接線試驗。試驗方法： 從放電壓變高壓側加入1定量同相序電壓，2次迴路檢測差電壓（即差壓保護動作電壓）接近0V。改變某側電壓使差電壓達到保護整定值，保護動作，這樣便檢查 及驗證了放電壓變1、2次迴路的接線正確性。
　　4.試驗步驟
　　第1步: 將電容器組改檢修;
　　第2步: 將放電壓變與電容器組連線線拆開;
　　第3步: 按實際電容器保護原理，按圖採用差壓保護或0壓保護的相應試驗接線;
　　第4步: 加壓試驗，驗證差壓保護或0壓保護的正確性。由於試驗電壓較高，放電壓變和試驗壓變周圍要用絕緣膠帶做好隔離，防止觸電，必要時請高試班的人員進行指導。
　　第5步: 恢復接線並檢查接線正確牢固。
　　第6步: 帶負荷試驗時，只需要測量保護安裝處的不平衡電壓在允許範圍內既可，不必要再將電容器組停電，用拔電容器的熔絲方法來驗證保護接線的正確性了。
　　5.運用效果總結
　　2007年7月，在我集團公司#1、2電容器改造後投產試驗時，由於安裝的是上海思源電力有限公司的電容器成套裝置，熔斷器安裝在電容器內 部，無法採用“拔熔絲”試驗的方法，而採用從電容器放電壓變的1次側加壓試驗的方法，問題迎刃而解，簡單方便且確保試驗安全; 由於該方法確實安全、簡便和有效，對於熔絲安裝在外部的電容器組的投產試驗，也提供了1個更好的的選擇。
　　這種方法，由於是在主裝置送電前完成的，壓變2次迴路存在的問題可以事先發現並及時處理，減少了送電後發現問題再2次停電的風險，是事前控制 的技術手段。對於新投產的變電所，在驗證計量壓變、保護壓變、開口3角壓變1、2次接線正確性時，也可在壓變投運前採用這種試驗方法，結合壓變投運後2次 迴路的帶負荷試驗，達到全過程控制，就可減少工作失誤，極大地提高工作效率，保證裝置安全執行。
　　
　　【參考文獻】
　　［１］王維儉.電氣主裝置繼電保護原理與應用.第2版.中國電力現版社.
　　［２］唐濤，諸偉楠，楊儀鬆等.發電廠與變電站自動化技術及其應用.中國電力出版社.