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110 kV变电站3号电容器组不平衡电压保护动作分析

2021-08-13夏喜山吕琨璐

农村电气化 2021年8期
关键词:电抗器电容器绕组

夏喜山,张 斌,吕琨璐

(1.国网黑龙江宾县电业局有限公司,黑龙江 宾县 150400;2.国网宁夏电力有限公司宁东供电公司,宁夏 宁东 750411)

1 主设备情况

宁夏某110 kV变电站10 kV 3号电容器组于2012年7月投运,放电线圈型号为1WGY,额定电压为6930 V,额定输出为100 VA,生产厂家为某电力电容器配件有限公司,生产日期为2011年2月,运行年限为8年。

电容器为集合式结构,三相电容器封装在一个金属箱内,箱体上方通过6只套管引出电容器组6个接线柱。电抗器为三相独立叠装的结构,与电容器串联,组成星形方式。放电线圈并联在电容器两端,起到放电和监视电压与保护动作的作用。

图1 电容器组一次接线原理图

2 事件发生和处理情况

2.1 事件发生概况

2020年11月1日14:08,宁夏某110 kV变电站10 kV 3号电容器组发生故障,该并联电容器组在运行中出现开口三角形电压保护跳闸,A相电压为5866.5V、B相电压为5889.4V、C相电压为5873.8V,不平衡电压为22.90V,电压整定值为12.00V,整定时间0.20s。

2.2 现场检查情况

2020年11月2日,运维人员到达工作现场,对并联电容器组回路的一次接线、一次设备与二次接线、保护装置进行了初步检查。

一次回路整组电容器、电抗器、放电线圈、避雷器外观完好,无破损变形,放电痕迹,一次电气连接紧固,对地以及相间安全距离符合电气安装要求。二次回路的检查与试验结果也表明,二次回路接线和保护装置正常,保护装置显示不平衡电压为22.9V(动作电压整定值为12V),保护为正确出口动作。

初步检查,对集合式电容器、电抗器进行了高压试验。试验数据如表1、表2所示,通过一次试验的项目及表中的数据,并与历史数据进行对比,集合式电容器、电抗器的试验数据符合高压试验规程要求。

表1 集合式电容器试验数据

表2 干式电抗器试验数据

对其他设备进行检查试验,10 kV 3号电容器组电力电缆绝缘电阻合格,且通过交流耐压试验。10 kV 3号电容器组断路器、电流互感器、避雷器试验数据均符合规程规定。10 kV 3号电容器组放电线圈直流电阻试验不合格,试验数据如表3所示。

由表3数据可知:放电线圈一次绕组的直流电阻三相误差超出了规程的要求范围,且B相直阻远高于历史测量值,如图2所示。由于B相直流电阻明显大于A、C两相,推断B相一次绕组出现断股的情况引起三相电压不平衡,从而导致不平衡电压保护动作跳闸。

图2 放电线圈B相一次绕组直阻测试

3 事件原因分析

由表3数据可知:放电线圈的一次绕组的直流电阻三相误差超出了规程的要求范围,且B相直阻远高于历史测量值。由于B相直流电阻明显大于A、C两相,推断B相一次绕组出现断股的情况引起三相电压不平衡,从而导致不平衡电压保护动作跳闸。

4 事件整改措施

对于运行时间过长的电容器组,对于其要增加其不平衡电压巡视次数。在条件允许的情况下,对多于多年运行的放电线圈要周期性进行绝缘油取样分析,必要时予以更换,保证并联电容器组的安全运行。

放电线圈发生断股断线、匝间短路、选型不匹配或并发性故障时,都会引起不平衡电压保护动作,因此要严格控制放电线圈的交接验收,正确进行相关试验和分析,确保放电线圈无隐患投运。

对新的放电线圈进行交接试验,试验合格后,按照检修计划进行更换。

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