电力电容器差电压及零序电压保护试验方法的探讨

   随着国民经济的快速发展，电力用户对电力供应的可靠性和电压质量的要求越来越高，为提高系统供电电压，降低设备、线路损耗，各种形式的无功补偿装置在电力系统中得到了广泛的应用。因此，对变电所电力电容器保护进行正确的试验，保证电容器的正常安全运行至关重要。
 
1.电力电容器组传统差压和零压保护的试验方法存在的问题

    由于电容器的零压或差压保护在电容器组正常运行时，其输出接近于0V，有可能存在电压回路开路保护拒动的事故，也可能存在电压回路误接线，保护误动的隐患。如果电容器三相平衡配置，能提升电压质量稳定系统正常运行，熔断一只（或几只）将造成电容器中性点电压的偏移，达到整定值，差压或零压保护就会动作跳开高压开关。因此，这两种电压保护在真正投运前，放电压变二次回路的接线正确性都需要通过送电进行验证，方法如下： 
 
    1. 新电容器及保护带负荷试验时，首先进行对电容器冲击试验，观察正常。电容器改试验，拆除一只（或几只）电容器熔丝（以下简称“拔熔丝”试验），再送电，测试零压或差压，以验证回路的正确性及定值的配置，一次系统多次操作带来安全风险，且时间长，工作效率低下。这种试验方法对于传统的熔丝安装于电容器外部的安装形式才有效，但对于集合型电容器组，因内部配置多个熔断器，停电也不能单独拆除其内部的一只熔断器的安装形式（如上海思源电气有限公司生产的并联电容器成套装置，型号为TBB35-1200/334-ACW），电容器与连接排之间安装非常紧凑，就无法作零压或差压试验，来验证保护。 

    2. 专业分工导致试验方法存在纰漏。由于高压试验工不熟悉继电保护的二次回路，试验只注重单个一次设备的电气性能，对二次回路正确性关心不够; 而继电保护工只对二次回路认真维护，对一次回路关心较少，导致压差保护和零差保护这样的重要保护投产调试操作麻烦，安全风险大。 

2.改进措施

    怎么验证压差或零差保护回路的正确性呢？从放电压变一次侧加试验电压，让零压和差压保护达到整定值后动作跳闸，便是一个的较好的选择。笔者认为： 

    1.理论计算上可行。35kV及10kV电压互感器的变比都不是很大,差压保护和零压保护的整定值也不是很高,这为从放电压变一次加压试验保护的动作性能提供了先决条件。例如： 35kV放电压变的变比为35000/1.732/100=202.08/1,即1000V的电压就可以在二次侧感应到约4.9V的电压; 对于10kV的放电压变在一次加1000V电压则可在二次侧可感受到约17.3V的电压。1000V的电压不算太高，这为从放电压变一次加压试验差压和零压保护提供了可能。 

    2.电力系统生产的安全性、可靠性、高效性的要求。通过一次加一定量的电压的方法，达到保护动作的目的，将放电压变一次和二次电压回路接线的正确性和零差、压差保护的定值试验全都包括，避免了繁琐的送电、停电、拔电容器熔丝后再送电的试验操作模式，达到安全和零停电目的。 

    3．现代继电保护整定技术成熟性允许。对于电容器这样的设备，专业的继电保护整定部门可以保证整定值的正确，也有成功的运行经验，不需要用“拔熔丝”这样的手段来验证保护定值。因此，“拔熔丝”试验的作用，也只能是粗略验证压差或零差保护回路的正确性，包括放电压变一次接线的正确性。换句话说，如果能从放电压变一次侧加压试验，证明压差或零差保护动作正确，就可以不做“拔熔丝”试验了。 

3.试验方法
 
　　1. 零压保护的试验方法: （见图一）  

    说明: 图中的主要设备是三相调压装置、三只试验变压器SB1～3、三只放电压变YB1～3。该试验变压器需定制，三只变压器的一致性要好，变比为1000V/57.74V，作升压变使用，目的是和继电保护三相试验设备配套，主要由继电保护人员来操作。试验方法： 试验压变和放电压变各自接成三相星形接线，从放电压变一次侧加入一定量正相序电压，在二次回路检测序开口三角电压（即零压保护两端电压）是否为0V; 改变某相电压使至达到整定值（或改变电压相序），保护动作，如此可直接检查及验证保护动作值和放电压变一、二次回路的正确性。（见图二） 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息 

    2.差压保护的试验方法: 

    差压保护的试验接线图: （见图三） 

    说明: 图中的主要设备是三相调压装置、二只试验变压器SB1～2、三只放电压变YB1～3，图中是某相放电压变如A相放电压变试验接线图，B、C相同样分别接线试验。试验方法： 从放电压变高压侧加入一定量同相序电压，二次回路检测差电压（即差压保护动作电压）接近0V。改变某侧电压使差电压达到保护整定值，保护动作，这样便检查及验证了放电压变一、二次回路的接线正确性。 

4.试验步骤

    第一步: 将电容器组改检修; 
    第二步: 将放电压变与电容器组连接线拆开; 
    第三步: 按实际电容器保护原理，按图采用差压保护或零压保护的相应试验接线; 
    第四步: 加压试验，验证差压保护或零压保护的正确性。由于试验电压较高，放电压变和试验压变周围要用绝缘胶带做好隔离，防止触电，必要时请高试班的人员进行指导。 
    第五步: 恢复接线并检查接线正确牢固。 
    第六步: 带负荷试验时，只需要测量保护安装处的不平衡电压在允许范围内既可，不必要再将电容器组停电，用拔电容器的熔丝方法来验证保护接线的正确性了。 

5.运用效果总结

    2007年7月，在嘉兴禾城变#1、2电容器改造后投产试验时，由于安装的是上海思源电力有限公司的电容器成套装置，熔断器安装在电容器内部，无法采用“拔熔丝”试验的方法，而采用从电容器放电压变的一次侧加压试验的方法，问题迎刃而解，简单方便且确保试验安全; 由于该方法确实安全、简便和有效，对于熔丝安装在外部的电容器组的投产试验，也提供了一个更好的的选择。
 
　　这种方法，由于是在主设备送电前完成的，压变二次回路存在的问题可以事先发现并及时处理，减少了送电后发现问题再二次停电的风险，是事前控制的技术手段。对于新投产的变电所，在验证计量压变、保护压变、开口三角压变一、二次接线正确性时，也可在压变投运前采用这种试验方法，结合压变投运后二次回路的带负荷试验，达到全过程控制，就可减少工作失误，极大地提高工作效率，保证设备安全运行。