導(dǎo)語：電容器組保護初始值分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過對開口三角電壓保護信號初始值大小的估算、分析，對并聯(lián)電容器組不平衡保護的安全性進行探討，提出了并聯(lián)電容器組內(nèi)部故障不平衡保護初始不平衡測量值估算式。

關(guān)鍵詞：不平衡保護；初始值；安全性

1概述

文獻［1］對保護的可靠性做出了明確的界定：“指保護裝置該動作時應(yīng)動作，不該動作時不誤動作。前者為信賴性，后者為安全性。”

傳統(tǒng)的不平衡保護(以下簡稱保護)主要用于無內(nèi)熔絲高壓并聯(lián)電容器組內(nèi)部元件故障，常和單臺并聯(lián)電容器保護用熔斷器共同組成并聯(lián)電容器組內(nèi)部故障的主保護。隨著內(nèi)熔絲技術(shù)的發(fā)展，大量的并聯(lián)電容器裝置，尤其是集合式并聯(lián)電容器裝置單元內(nèi)部采用了內(nèi)熔絲結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的保護整定原則已經(jīng)不能適應(yīng)，而且要求檢測的故障范圍及響應(yīng)的信號越來越小，與保護信號初始值有可能重疊。不受保護初始值影響的繼電器整定值下限是多少？哪些一次串并聯(lián)接線方式不能采用開口三角電壓保護?是并聯(lián)補償工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注的問題。

為了確定保護的安全性，必須首先對保護信號初始值大小進行估算、分析。本文以開口三角電壓保護為例進行分析，其余不平衡保護的分析類同。

2保護分析的約定條件

本文所討論的保護是基于如下假設(shè)：

a)中性點不接地高壓并聯(lián)電容器組；

b)中性點不直接接地系統(tǒng)；

c)電磁式繼電保護；

d)內(nèi)熔絲并聯(lián)電容器；<![endif]>

3哪些干擾影響最大?

關(guān)于影響開口三角電壓保護的因素，文獻［3］認為“電壓不平衡的影響是這種保護的缺點”，文獻［2］認為“這種保護方式的優(yōu)點是不受系統(tǒng)接地故障和系統(tǒng)電壓不平衡的影響，也不受三次諧波的影響”。究竟有多少因數(shù)影響著保護初始值，哪些因數(shù)的影響不可忽略從下面列出的保護初始值估算式可清晰地看出(推導(dǎo)詳見附錄A)。

開口三角電壓：

上述各式均可認為由兩部分組成：前一部分為系統(tǒng)影響因數(shù)KS，它由三項因數(shù)組成：第一項為系統(tǒng)電壓偏差的影響；第二項為系統(tǒng)諧波電壓含量的影響；第三項為系統(tǒng)電壓不平衡的影響；后一部分是電容器三相阻抗偏差及測量單元誤差的影響因數(shù)。<![endif]>

4干擾信號有多大?

為了便于對保護最大初始值UΔbp進行估算，式(1)可以變形為：

式(5)中U1為基波電壓；UH／U1為諧波電壓總畸變率，GB/T-14549-1993規(guī)定10kV系統(tǒng)不超過4%；UA2／UA1為電壓不平衡度，GB/T-15543-1995規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2=%，短時不得超過4%；假設(shè)測量單元精度δ=1，并有ΔUb=-ΔUa=-δ,ΔUab=2δ；假設(shè)并聯(lián)電容器相間電容偏差按2%控制，近似ΔZab*=2；按U1選取測量單元一次額定電壓Un,則：

從上面的結(jié)果可看到正常諧波電壓總畸變率和電壓不平衡度對UΔbp的影響不大(異常狀態(tài)下仍可能產(chǎn)生較大影響)，影響UΔbp的主要因素取決于并聯(lián)電容器相間阻抗偏差和測量單元精度及測量單元精度間的差值。為了使初始不平衡值控制在盡可能小的范圍，既要要求并聯(lián)電容器相間阻抗偏差盡可能小，也要要求提高測量單元精度(例如到0.5級)并保證三相測量單元的誤差特性曲線相近。理論上，滿足了這些要求就可以使初始不平衡值趨于零。其實，由于產(chǎn)品制造的分散性以及產(chǎn)品運行狀態(tài)的不同，這些要求又很難同時滿足。<![endif]>

5筑起抵御干擾的“防火墻”

為了保證保護的安全性，即在“不該動作時不誤動作”，通常要對開口電壓保護繼電器整定值進行初始不平衡校驗。

文獻［3］曾指出：正常情況下，初始不平衡不應(yīng)超過繼電器整定值的10%。根據(jù)式(6)的結(jié)果，保護最小整定值應(yīng)在40V以上取值，這對大多數(shù)的并聯(lián)電容器組內(nèi)部故障保護都是難以接受的。

按國內(nèi)保護整定的一般作法，對于保護繼電器整定值Udz.J，通常

Udz.J≥KKUΔbp(7)

其中KK是計及不可預(yù)見因數(shù)而引進的可靠系數(shù)，可按1.3～1.5考慮。

根據(jù)式(6)的結(jié)果，令KK＝1.5則有：

Udz.J＝6.28V

如果測量單元精度選擇0.5級，并令KK＝1.3則有：

Udz.J＝4.07V

6結(jié)束語

6.1電容器組初始的三相阻抗不平衡、三相測量單元間的偏差以及系統(tǒng)電壓不對稱是影響不平衡保護初始值的主要因素。系統(tǒng)諧波的影響相對較小。

6.2提高測量單元精度(例如到0.5級)并保證三相測量單元的誤差特性曲線相近是降低保護初始值、提高保護安全性的有效措施之一。

6.3開口三角電壓保護繼電器整定值低于4V，并聯(lián)電容器裝置有可能誤動作。

參考文獻

［1］GB50062-1992電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范［S］

［2］GB50227-1995并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范［S］

［3］IECTC33-149并聯(lián)電容器及并聯(lián)電容器組保護導(dǎo)則(征求意見稿)［S］

［4］林海雪.電力系統(tǒng)的三相不平衡［M］,北京：中國電力出版社，1998