1、许继电气技术中心许继电气技术中心电力电容器保护介绍电力电容器保护介绍2008120620081206X(1)_V031208版版提纲提纲电力电容器简介；电力电容器简介；系统对电容器组保护的要求；系统对电容器组保护的要求；电容器的保护配置及整定。电容器的保护配置及整定。X(1)_V031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介 电力电容器电力电容器l 无功补偿装置无功补偿装置 提高功率因数提高功率因数 改善电压质量改善电压质量 减少网络传输的电能损耗减少网络传输的电能损耗 l 特点：特点： 简单经济、方便灵活简单经济、方便灵活 并联电容器是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备，目前国内外电力
2、并联电容器是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备，目前国内外电力系统中系统中90%90%的无功补偿设备是并联电容器。的无功补偿设备是并联电容器。 X(1)_V031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介 电容器间隔主接线电容器间隔主接线l 串联电抗器串联电抗器 限制电容器组的合闸涌流限制电容器组的合闸涌流 抑制高次谐波抑制高次谐波 电抗器的电抗率：电抗器的电抗率： n n* *XL=1/nXL=1/n* *XCXC K=XL/XC=1/n2 K=XL/XC=1/n2 6% 6%电抗率电抗电抗率电抗 1212电抗率电抗电抗率电抗 串联电串联电抗器抗器放电放电线圈线圈熔断器熔断器X(1)_V
3、031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介 电力电容器组的分类电力电容器组的分类 通过先串后并或者先并后串的模式接通过先串后并或者先并后串的模式接成电容器组。成电容器组。先并后串：先并后串：先串后并：先串后并：l 框架式框架式l 集合式集合式 X(1)_V031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介l 框架式框架式 由单台小容量电容器通过串并联组成 X(1)_V031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介l 集合式集合式 集合式电容器组由大量带内熔丝的小单元集中装在大箱壳内组成。X(1)_V031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介 电容器的接线方式电容器的接线方式
4、 l 星型接线星型接线l 双星型接线双星型接线l 三角型接线三角型接线l 双三角型接线双三角型接线l H H型接线型接线 X(1)_V031208版版一一、电力电容器简介电力电容器简介三角型接线和星型接线相比三角型接线和星型接线相比 优点：能够消除优点：能够消除3 3的倍数次谐波；的倍数次谐波； 缺点：缺点： 1 1、对电容器要求高；、对电容器要求高； 2 2、短路电流大；、短路电流大； 3 3、对电抗器及避雷器要求高；、对电抗器及避雷器要求高；选择星型接线方式选择星型接线方式 X(1)_V031208版版二二、系统对电容器组保护配置要求系统对电容器组保护配置要求 35kV 35kV及以下系统
5、中电容器组需考虑的故障情况：及以下系统中电容器组需考虑的故障情况： 1 1、电容器组与断路器之间连线的短路；、电容器组与断路器之间连线的短路； 2 2、单台电容器内部极间短路；、单台电容器内部极间短路； 3 3、电容器组多台电容器故障；、电容器组多台电容器故障； 4 4、母线电压升高；、母线电压升高； 5 5、电容器组失压；、电容器组失压； 6 6、电容器组过负荷。、电容器组过负荷。X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 1 1、熔丝保护；、熔丝保护； 2 2、不平衡保护；、不平衡保护； 3 3、过流保护；、过流保护； 4 4、过压保护；、过压保护； 5
6、 5、低压保护；、低压保护； X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 熔丝保护熔丝保护 熔丝保护是电容器内部故障的主保护。熔丝保护是电容器内部故障的主保护。 分为外熔丝保护和内熔丝保护。分为外熔丝保护和内熔丝保护。 熔丝保护应满足的要求熔丝保护应满足的要求: : 熔丝的额定电流应大于电容器的长期允许工作电流熔丝的额定电流应大于电容器的长期允许工作电流; ; 熔丝的安秒特性应和电容器外壳的爆裂概率曲线相熔丝的安秒特性应和电容器外壳的爆裂概率曲线相配合配合; ; 在电容器的充电涌流作用下在电容器的充电涌流作用下, , 熔丝不应熔断。熔丝不应熔断。X(1)_V
7、031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 不平衡电压保护不平衡电压保护 零序电压保护，开口三角电压保护。零序电压保护，开口三角电压保护。 用于单星型接线用于单星型接线 电压取自放电电压取自放电PTPT二次侧的开口三角电压。二次侧的开口三角电压。 电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其 余单台电容器所承受的电压不长期超过余单台电容器所承受的电压不长期超过1.11.1倍额定电倍额定电压的原则整定。压的原则整定。 去保护装置X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 每个电容器单元内的
8、并联元件数为m,每个串联段的电容器单元并联数为M, 每相串联段数为N的电容器组。当有K只电容器的熔丝熔断后，中性点的电压： 根据求得的中性点电压，可得到故障电压与正常电压之比： X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定系统单相接地时，不平衡电压保护不会误动作。系统单相接地时，不平衡电压保护不会误动作。X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 桥差电压保护桥差电压保护 用于单星型接线用于单星型接线 进入保护装置的电压是在放电进入保护装置的电压是在放电PTPT二次侧合成后的电压。二次侧合成后的电压。 电压定值按部分单台电容
9、器切除或击穿后，故障相其余电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过单台电容器所承受的电压不长期超过1.11.1倍额定电压的原则整倍额定电压的原则整定。定。去保护装置X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 不平衡电流保护不平衡电流保护 横差保护横差保护 用于双星型接线用于双星型接线 电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其余电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过单台电容器所承受的电压不长期超过1.11.1倍额定电压的原则整倍额定电压的原则整定。定。X(1)_V03120
10、8版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 桥差电流保护桥差电流保护 用于单星型接线用于单星型接线 电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其余电压定值按部分单台电容器切除或击穿后，故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过单台电容器所承受的电压不长期超过1.11.1倍额定电压的原则整倍额定电压的原则整定。定。X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 过流保护过流保护 延时电流速断保护延时电流速断保护 反映断路器和电容器组之间的连线短路。反映断路器和电容器组之间的连线短路。 a.a.速断保护电流定值按电容器端部引线故障时有足够的灵敏系数整
11、定，一般整定为速断保护电流定值按电容器端部引线故障时有足够的灵敏系数整定，一般整定为3 3 5 5倍额定电流。倍额定电流。 b.b.考虑电容器投入过渡过程的影响，速断保护动作时间一般整定为考虑电容器投入过渡过程的影响，速断保护动作时间一般整定为0.10.10.2s0.2s。 c.c.在电容器端部引出线发生故障时灵敏系数不小于在电容器端部引出线发生故障时灵敏系数不小于2 2。 过电流保护。过电流保护。 反映电容器内部极间短路及过负荷。反映电容器内部极间短路及过负荷。 a.a.过电流保护应为三相式。过电流保护应为三相式。 b.b.过电流保护电流定值应可靠躲电容器组额定电流，一般整定为过电流保护电流
12、定值应可靠躲电容器组额定电流，一般整定为1.51.52 2倍额定电流。倍额定电流。 c.c.保护动作时间一般整定为保护动作时间一般整定为0.30.31s1s。 X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 过电压保护过电压保护 反映母线电压升高；反映母线电压升高； 电压取自母线电压取自母线PTPT或放电或放电PTPT； 过压保护的整定：过压保护的整定：a.过电压保护定值应按电容器端电压不长时间超过1.1倍电容器额定电压的原则整定。b.过电压保护动作时间应在1min以内。 c.过电压保护可根据实际情况选择跳闸或发信号。 d.过电压继电器宜有较高的返回系数。 e.过电压继电器宜优先选用带有反时限特性的电压继电器。 X(1)_V031208版版三三、电容器的保护配置及整定电容器的保护配置及整定 低电压保护低电压保护 反映母线失压；反映母线失压； 电压取自母线电压取自母线PTPT或放电或放电PTPT； 过压保护的整定：过压保护的整定： 一般整定为一般整定为0.30.30.60.6倍额定电压倍额定电压 保护的动作时间应与本侧出线后备保护时间配合。保护的动作时间应与本侧出线后备保护时间配合。 X(1)_V031208版版谢谢 谢！谢！
