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并联电容器单台保护熔断件群爆浅析

发表时间:2015/12/21 11:23:27  浏览次数:1380


1"群爆"现象

众所周知,高压熔断件是并联电容器组中单台电容器内部故障的主要保护。当发生电容器全组熔断或一相全熔断,熔断是一只接一只的持续一段时间,称该现象为"群爆"。"群爆"现象主要有以下特点:

(1)室外电容器组发生"群爆"后,外观检查均能发现熔断件保护管表面放电烧损,且保护管与尾线相连。

(2)有无串联电抗器均能发生"群爆"。

(3)无论何种接线均会发生"群爆",统计资料表明三角形接线者发生机率相对多一些。

(4)"群爆"多发生于恶劣气候天气或投入运行操作结束时。

(5)调整电容器容量也不能防止"群爆"。

(6)"群爆"发生时,大部分情况下保护不会动作,故断路器不跳闸。

2"群爆"原因

(1)熔断件熔断后,尾线不能与保护管脱离。目前使用的熔断器主要是喷逐式,要求其熔断后,尾线应能可靠地脱离保护管。否则保护管上承受的电压将会是:

①运行中熔断件熔断时,保护管所承受的电压是断口两端的工频恢复电压,对于星形接线的电容器组,此电压为2倍相电压最大值;对于三角形接线的电容器组,此电压为23倍相电压最大值。当故障电容器未击穿部分元件上残留电压消失后,运行中星形与三角形接线电容器组保护管所承受的电压分别为相电压最大值与3相电压最大值。

②当进行投运电容器组操作时,如果事先已有电容器的熔断件熔断而未查出,其尾线未脱离的情况存在,一般情况下,故障电容器上残留电压已经消失,故此星形及三角形接线的电容器组保护管上也将分别承受2倍相电压最大值及23倍相电压最大值。

在上述电压作用下,装在室外的熔断器如遇恶劣天气,沿保护管表面将可能产生放电而造成其烧损。同时引起与之并联的其它电容器对故障电容器产生高频放电电流,造成严重过流而熔断产生"群爆"。在三角形接线的电容器组内,该过电流仅反映在三角形内部可能引起整组电容器的熔断。

(2)熔断器的额定电流选择过小。选择熔断器额定电流时,应考虑与电容器的额定电流相配合。

电容器允许在1。3IN下长期工作,并允许电容值的容差为-5%~+10%。因此在运行中,有的电容器工作电流可达11×13=143额定电流。因而IEC549规定:断路器额定电流和电容器额定电流之比值要大于143倍。GB3983-85《并联电容器》标准规定为1。5~1。6倍,原水利电力部SDJ25-85规定为1。5~2。0倍。但在发生"群爆"现象的电容器组中,该比值有的只有1。35~1。37,有些甚至更小。根据统计表明,国产熔断器额定电流的偏差多数超过20%,考虑该因素,推荐电流比以1。7~1。8为宜。

(3)熔断器开断性能较差。熔断器在开断规定的容性电流时不应发生重燃,否则相当于许多并联运行的电容器中的一组切断后又重新投入,将引起与之并联运行的电容器对其放电。此放电电流大大超过熔断器的抗涌流能力,从而使其熔断,产生"群爆"。

(4)谐波产生"群爆"。由于变电所带有整流设备以及可控硅、电弧炉等非线性用电设备,使谐波不断增大。当谐波电流进入电容器后,回路中电流急增,从而造成电容器过负荷,当其时间超过的延迟时间,便会大量熔断,形成"群爆"现象。

3"群爆"的防止

(1)选用性能较好的熔断器。在选择熔断器时,应选择开断性能优良,不重燃的专用熔断器。

(2)采用单台保护熔断器,并且注意其电压等级应适宜。

(3)正确选择熔断器与电容器额定电流比。宜按SDJ25-85规定执行。

(4)正确选择串联电抗器的感抗值。

(5)采用星形接线。为减少"群爆"熔断器熔断的数量,电容器组应尽量采用星形接线。