王新年东南年夜学
电力系统各点的无功是否平衡，直接影响到电压稳定及电能。并联电容器组是今朝国内变电所中普遍采用的一种无功抵偿措施。它是经由过程多台电容器串、并联组合而成，串联以知足运行电压要求，并联以知足容要求。并联电容器组的接线方式灵活，传统的接线方式有单星形和双星型，近期江苏110kV变电所因工程现实需求，泛起了几种较非凡的组合接线方式。
涣散式庇护测控装配集庇护、丈、控制等功能于一体，体积小而经济。近年来在35kV及以下电压品级获得了普遍运用。本文探讨了110kV变电所中并联电容器组的庇护测控装配设置装备摆设方案。
1并联电容器组的接线
并联电容器组凡是凭据电压和容的要求由多台电容器串并联组成。国内高压并联电容器组主要采用单星形接线或双星形接线两种方式，中性点非直接接地电网中星形中性点均不接地。限制涌流和抑止谐波用的串联电抗器安装位置由技术经济综合比力肯定。
江苏电网近年来为进一步知足电网电压调整的要求，有了半容投切电容器组的需求，从而新泛起了图1所示的组合接线。
图1（a）中两组半容电容器共用一个断路器，运行时可以凭据需要投进半容或全容。与以往工程的接线相比，该接线在现实运用中更顺应变电所无供抵偿容，进一步知足了电网电压调整要求；与每组半容电容器零丁使用一个断路器的接线相比，该接线节省了投资和占地。
图1（a）接线的错误谬误是，变电所的电容器组没法做到运行中的半容投切，必需在全数断开两组半容后，经由过程每组电容器自己的隔脱离关合分操作，才能进一步实现半容投切。这样会短时泛起母线电压的较年夜波动，若对无功抵偿有刻薄要求的变电所而言难以接受。图1（c）接线投资较年夜，但运行方式上具有灵活性，半容电容器组自己设有断路器，适合就地或远方远控操作，可以实现运行进程中的半容投切。
图1（b）接线半容电容器组仅设负荷开关，少数情况下也能够经由过程操作负荷开关实现运行中的投切，投资费用和占地均少于图1（c）接线，但靠得住性劣于后者。负荷开关选择必需知足分合年夜容性电流的要求。
以上组合接线除适用于有半容需求的变电所外，在变电所扩建工程中，尤其是低压侧缺少备用距离的情况下，将两组电容器适用一个距离也能起到效果，但有关装备参数需要核算。
2并联电容器组的庇护设置装备摆设
电容器击穿甚至爆裂的事故时有发生，因而需要分析电容器的故障类型，进而设置装备摆设合理的庇护。
电力系统并联电容器组的故障可年夜致分为两类：一是电网异常运行工况对电容器组造成风险；二是电容器组的内部故障。针对上述故障需要设置装备摆设响应的庇护。电网异常工况的电容器庇护设置装备摆设主要有过电压庇护、失压庇护、引线短路庇护、过负荷庇护、单相接地故障庇护等；并联电容器组内部故障庇护设置装备摆设主要有不服衡电压庇护（单星形）、分相差压庇护、中性点不服衡庇护（双星形）。江苏电网中单星形接线方式的年夜并联电容器组使用了分相差压庇护，双星形接线方式的并联电容器组普遍运用了中性点不服衡电流庇护。
3涣散式庇护测控装配
2002年以来，江苏电网新建220kV变电所按无人值班设计，采用计较机监控系统实现控制、丈和远动等功能。《江苏省35~220kV变电所设计技术导则》中推荐变电所35/10kV侧庇护和测控装配合一，因而集庇护、控制、丈、远信、和与监控后台通讯等功能于一体的涣散式庇护测控装配，起头在江苏电网35kV及以下电压品级普遍运用。涣散式庇护测控装配的另外一点是可就地安装于高压开关柜上，节省变电所屏位的同时，也节省了年夜的控制电缆，从而减小了电流电压和跳闸回路的负载。
采用涣散式庇护测控合一装配给我们带来了经济性，但不能是以下降对这些装配的技术要求。相反，由于运行于与一次装备相邻的高压电磁情况，装配的电磁兼容抗干扰性能和耐压水平等必需提高到相当水平。庇护和测控合一必需做到有机连系，不能仅偏重某方面而轻忽了其它方面。庇护功能与丈控制功能应相对自力，但通讯功能和操作回路等可以一并斟酌。例如庇护装配与监控后台通讯不顺畅的情况，和监控装配庇护功能不健全的情况，这在江苏电网少数变电所都泛起过。
另外，涣散式庇护测控装配属于微电子产物，情况温度对其工作影响较年夜，安装于开关柜上宜使开关室温度控制在0~40℃范围，还应避免年夜幅度的温差变化（每小时不宜跨越±5℃）。
对图1（a）（b）（c）中的三种新的组合接线方式，庇护测控设置装备摆设的原理方式与常规的单星形或双星形接线并联电容器组不异，不再赘述。但由于接线方式、装备数目及安装位置的分歧，现实设置装备摆设又有所差异。
对图1（a）（b）两种组合接线，不管反映电网异常工况的庇护，仍是反映分回路电容器内部故障的庇护，均应动作于总回路断路器跳闸。反映过电压或欠电压的电压取自母线TV，反映过电流的庇护或选线电流取自总回路，这与常规接线的处置基底细同。可是电容器内部故障的庇护应依照两个分回路划分处置，类似于两组电容器的庇护。
对两个分回路均采用不服衡电压或电流的接线而言，几个主要厂家的涣散式庇护测控装配模拟收集知足要求，只要在软件中对法式略做修改即可实现分回路两组电容器的庇护，因而仍可以仅设置装备摆设一套装配安装于开关柜上。
但对两个分回路均采用分相差压的接线而言，所有厂家的涣散式电容器庇护测控装配均不能在一套装配中实现（收集不知足要求），因而必需设置装备摆设两套装配，均安装于高压开关柜上。接线和使用中必需注重，过电压、欠电压，和引线短路等庇护应当仅使用一套装配的功能，而内部故障庇护则应当划分升引。
对图1（c）组合接线，宜设置装备摆设三套庇护测控装配，在总回路和分回路断路器均适合开断短路电流的情况下，分回路庇护动作于跳分断路器，总回路庇护动作于跳总回路断路器。固然，若分回路断路器不适合开断短路电流则必需动作于总回路断路器跳闸；若分回路串联电抗器设在中性点侧则短路庇护也应动作于总回路断路器跳闸。该接线总回路庇护可以不设置装备摆设内部故障庇护，其它总回路和分回路的各庇护均应按要求完整设置装备摆设。由于该接线方式下分回路凡是也设有开关柜（如苏州金桥变），因而将每套庇护测控装配安装于响应开关柜即可。
图1（a）（b）两种组合接线中，断路器操作回路仅需要设置一套，供庇护跳闸和电容器投切用；图1（c）组合接线的操作回路应当按断路器划分设置。除图1（a）（b）两个分回路均采用分相差压接线的情况外，其它情况下操作回路的设置均与上述庇护设置装备摆设方案一致。对两个分回路均采用分相差压接线而设置装备摆设了两套庇护的非凡情况，由于一台断路器，必需仅使用一套操作回路。建议采用过电压和短路庇护投用的那套装配的操作回路，另外一套装配的操作回路必需停用并撤除有关接线以免发生衍生回路。
对采用计较机监控的变电所来说，不管哪套涣散式测控装配收集的模拟和远信均能有用送至后台，因而要害是看总的模拟和远信数目是否知足要求。图1（a）（b）接线的位置远信多于常规接线，图1（c）接线模拟和远信均多于常规接线，但（a）（b）接线中仅配一套庇护测控装配的情况可能存在远信不足的问题，由于其它情况均有两套以上装配收集。对这类远信不足的情况，建议没必要另外增配装配，可以把个体远信改到有关公用单元收集，在后台设置时注重将其回为本电容器单元即可。
新建变电所中运行电容器的投切一般经由过程远方远控断路器实现。图1（b）的接线还存在经由过程负荷开关控制的情况。图1（a）接线运行电容器的投切与常规接线不异，由后台发远控饬令至涣散式电容器庇护测控装配经由过程操作回路实现。江苏变电所一般不斟酌对负荷开关的远控，为靠得住起见，建议图1（b）接线运行电容器也宜经由过程总回路断路器投切，负荷开关仅供非凡情况使用。对图1（c）的接线，上述的庇护测控设置装备摆设方案虽然能够实现每台断路器划分远控的功能，但现实使用时建议重点斟酌一次装备身分。电容器“分”时可能引发重燃过电压，“合”时可能引发高频涌流，城市致使电容器和其它装备的尽缘损坏；真空断路器操作寿命稍长，而SF6断路重视燃几率低，是以应凭据断路器的情况选择适合频仍操作的远控对象，避免发生以往某工程泛起的装备爆炸事故。
4竣事语
电力系统新需求和新技术的泛起给我们工程带来了一些新的挑战和运用方式。文中介绍的并联电容器组的涣散式庇护测控运用技术从此将慢慢成熟；提供的部门并联电容器组合接线和庇护测控设置装备摆设方案在江苏电网某些变电所已起头采用。对这些接线和设置装备摆设方案进行回纳和探讨，有助于从此现实工程选择合理的并联电容器接线方式及二次装备设置装备摆设方案。
参考文献
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