一起66kV桥差接线电容器组保护跳闸分析

邱晓丽　范勇

摘要：文章阐述了一起变电站66kV桥差接线电容器组装置跳闸事故的过程，说明了事故检查和处理的整个现场情况，分析了导致跳闸事故的各种原因，并提出了相应的建议和整改措施，对今后各电力企业预防此类电容器组事故的发生有一定的借鉴作用。

关键词：66kV桥差接线；电容器组；跳闸事故；无功补偿；电力事故 文献标识码：A

中图分类号：TM714 文章编号：1009-2374（2016）01-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.069

在电力系统中，由于无功功率不足，会使系统电压及功率因数降低，从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，使系统瓦解，造成大面积停电。另外功率因数和电压的降低，还会使电气设备得不到充分利用，造成电能损耗增加，效率降低，从而限制了线路的送电能力，影响电网的安全运行及用户的正常用电。无功补偿设备的可靠运行对电压质量起着重要作用。目前，500kV变电站已广泛采用电容器组作为无功的输出，桥差接线因其良好的优点逐步推广应用。本文主要以某500kV变电站66kV系统桥差接线的并联电容器组装置跳闸实例，讲述这种保护接线的原理，故障后的分析处理及防范措施。

1 设备简介

1.1 跳闸前运行方式

某500kV变电站#3主变为单相自耦变压器，变低为66kV单母线接线，变低引出2个开关，每台变低装设4组108Mvar电容器组。每组由216台500kvar单体电容器组成。每组电容器组采用桥差接线。

1.2 开关、保护配置情况

开关配置如表1所示：

电容器组参数如表3和表4所示。

1.3 桥差接线方式

每相采用单CT星型桥差接线，见图1。

2 事故经过

2.1 保护动作及开关跳闸情况

2013年08月03日22时31分23秒，事故音响启动，监控显示66kV #3AM母线#1电容器组631开关在分闸位置。

图1 66kV电容器组单CT桥差接线

2.2 保护及后台动作信息

08月03日22时31分23秒，后台监控报：66kV #3AM母线#1电容器组间隔报“631保护动作”、“631保护事故音响”。继保室：631电容器保护装置报“桥差保护动作，Idb=15.18A”

3 现场检查及处理

3.1 故障隔离

运行人员迅速汇报调度，向中调申请将66kV #3AM母线#1电容器组由热备用转检修，并将故障情况上报继保、检修专业。

3.2 一次设备检查

运行人员到66kV高压场地检查，631开关确在分闸位置，机构储能正常，检查发现66kV #3AM母线#1电容器组地面有较大的飞鸟残骸，相关的设备无其他异常现象。

3.3 二次设备检查

运行人员到66kV继保室检查，保护液晶面板显示“桥差保护动作，Idb=15.18A”，装置正常。

4 事故原因分析

4.1 桥差保护动作原理

图1中，流经桥臂的不平衡电流为：

式中：

——角频率

——臂两端的电压

——四个桥臂的电容量

电容器组出厂时，四个桥臂电容值基本平衡，即

/≈/，桥差的a、b点视为等电位，没有差流形成。当任一桥臂发生电容值偏差时，四个桥臂不再平衡，a、b间有不平衡电流产生，达到定值时保护经0.2秒延时出口。桥差保护逻辑框图如图3所示：

图3 桥差保护逻辑框图

4.2 桥差保护动作分析

图4 66kV电容器组故障发生示意图

在事故发生时，经过电容器的飞鸟可能打算栖息在电容器上，当靠近电容器时，由于电容器处于投运状态，飞鸟体积过大，导致对电容器外壳放电，此时，电路一桥臂发生电容值偏差，四个桥臂不再平衡，a、b间有不平衡电流为15.18A，超过到定值，66kV #3AM母线#1电容器组ISA-359G桥差保护动作出口跳开631开关。

5 整改措施

5.1 提高巡视质量，预防外力因素破坏

室外框架式电容器组，电容器单体布置较为紧密，极间距离一般不超过50cm，容易因漂浮物、鸟类引起短路故障。在靠近树林经常有鸟类出现的变电站，应在巡视时注意是否有鸟类在电容器组筑巢，并及时用绝缘杆清除，避免鸟类长期栖息在电容器组上。经常有鸟类出现的，可以加装驱鸟器。对站外有漂浮物的，在日常巡视应该将站外环境纳入巡视范围。

5.2 按时定期开展红外测温

电容器发生故障时，由于内部元件承受过电压增大，长时间运行，本体温升提高，容易出现电容器壳体鼓肚、渗油现象，通过日常的细心巡视，一般比较容易发现。此外，通过红外成像测温也能较好地发现电容器的运行工况。电容器的测温宜选在电容器投入1小时后进行，为了避免环境温度的影响，建议在傍晚或夜间进行。通过红外成像测温，能及时发现本体局部发热、线耳接触不良等缺陷。

5.3 对电容器绝缘子进行定期清洁

66kV电容器组一般为框架式，正常运行时，外框架是带电的，因此框架支持瓷瓶的绝缘强度非常重要。实际运行中，应根据现场运行环境重点检查瓷瓶的脏污程度。根据实际情况，组织停电清抹，避免绝缘子因爬电而导致设备跳闸。

6 结语

从一起66kV桥差接线电容器组装置跳闸事故处理实例中分析保护动作原理，分析造成事故的原因，提出避免事故再次发生的整改措施。桥差接线电容器组已在电力系统逐步推广使用，通过各类跳闸事故的总结和反思，希望能有效降低发生事故的几率，提高无功设备的正常运行，保证电压水平。

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基金项目：广东电网有限责任公司东莞供电职工创新项目成果（项目编号：ZG-DG2015-015）。

作者简介：邱晓丽（1982-），女，广东电网公司东莞供电局高级工，电气工程师，研究方向：变电运行；范勇（1980-），男，广东电网公司东莞供电局技师，电气工程师，研究方向：变电运行。

（责任编辑：蒋建华）