詹广振

1 事故经过

2007年8月25日，陇海线宁陵牵引变电所电容补偿装置A相干式电抗器在运行中着火；10月10日，该所电容补偿装置B相干式电抗器在运行中着火；9月16日，陇海线开封牵引变电所电容补偿装置A相干式电抗器在运行中着火。在上述3起电抗器着火事故中，与之并联的10 kV避雷器全部爆炸，且电容补偿装置的保护装置均未动作，全都是由值班人员发现电抗器着火后断开并联补偿装置真空断路器。事故造成3台电抗器报废，直接经济损失超过20万元。

2 并联电容补偿装置保护的设置

运行的并联电容补偿装置通常设置的过电压、低电压、差电压、电流速断、过电流和谐波过电流等保护装置对运行中电抗器起火起不到保护作用。陇海线5个牵引变电所电容补偿装置中，设计了与干式电抗器并联的10 kV避雷器，用于保护电抗器承受的高电压，但从现场运行情况来看，实际保护效果并不明显，甚至部分避雷器发生爆炸。焦枝线南阳西牵引变电所，电抗器在运行中也发生过同样的事故，避雷器在爆炸前曾连续动作4次。上述情况说明，并联补偿装置所设置的各种常规保护均不能对电抗器过电压起到有效的保护作用。

3 电抗器电压计算

以宁陵牵引变电所A相电容补偿装置为例。

已知：母线电压U= 29 000 V，采用BWF-8.4-100-1电容器，补偿容量为3 200 kV⋅A（4串8并），补偿度α= 0.125，则：

单台电容器的电容C=Q/2πfU2= 4.5µF

每台容抗XC= 1/2πfC= 707.7 Ω

总容抗 ΣXC= 4XC/8 =353.85 Ω

电抗器感抗XL=0.125×ΣXC= 44.23 Ω

回路总阻抗X=XL-Σ XC=309.62 Ω

回路电流I=U/X=93.66 A

电抗器电压U=IXL=4 142.58 V

4 电抗器过电压分析

4.1 并联电容补偿装置电压关系

图 1为并联电容补偿装置电压关系示意图。……