并聯(lián)電容器單臺(tái)保護(hù)熔斷件群爆淺析

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　　1、“群爆”現(xiàn)象

　　眾所周知，高壓熔斷件是并聯(lián)電容器組中單臺(tái)電容器內(nèi)部故障的主要保護(hù)。當(dāng)發(fā)生電容器全組熔斷或一相全熔斷，熔斷是一只接一只的持續(xù)一段時(shí)間，稱該現(xiàn)象為“群爆”。如我局發(fā)生的一次“群爆”現(xiàn)象，導(dǎo)致9臺(tái)電容器退出運(yùn)行。“群爆”現(xiàn)象主要有以下特點(diǎn)：

　?。?）室外電容器組發(fā)生“群爆”后，外觀檢查均能發(fā)現(xiàn)熔斷件保護(hù)管表面放電燒損，且保護(hù)管與尾線相連。

　?。?）有無串聯(lián)電抗器均能發(fā)生“群爆”。

　?。?）無論何種接線均會(huì)發(fā)生“群爆”，統(tǒng)計(jì)資料表明三角形接線者發(fā)生機(jī)率相對(duì)多一些。

　?。?）“群爆”多發(fā)生于惡劣氣候天氣或投入運(yùn)行操作結(jié)束時(shí)。

　?。?）調(diào)整電容器容量也不能防止“群爆”。

　?。?）“群爆”發(fā)生時(shí)，大部分情況下保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，故斷路器不跳閘。?

　　2、“群爆”原因

　?。?）熔斷件熔斷后，尾線不能與保護(hù)管脫離。目前使用的熔斷器主要是噴逐式，要求其熔斷后，尾線應(yīng)能可靠地脫離保護(hù)管。否則保護(hù)管上承受的電壓將會(huì)是：

　?、龠\(yùn)行中熔斷件熔斷時(shí)，保護(hù)管所承受的電壓是斷口兩端的工頻恢復(fù)電壓，對(duì)于星形接線的電容器組，此電壓為2倍相電壓最大值；對(duì)于三角形接線的電容器組，此電壓為23倍相電壓最大值。當(dāng)故障電容器未擊穿部分元件上殘留電壓消失后，運(yùn)行中星形與三角形接線電容器組保護(hù)管所承受的電壓分別為相電壓最大值與3相電壓最大值。

　　②當(dāng)進(jìn)行投運(yùn)電容器組操作時(shí)，如果事先已有電容器的熔斷件熔斷而未查出，其尾線未脫離的情況存在，一般情況下，故障電容器上殘留電壓已經(jīng)消失，故此星形及三角形接線的電容器組保護(hù)管上也將分別承受2倍相電壓最大值及23倍相電壓最大值。

　　在上述電壓作用下，裝在室外的熔斷器如遇惡劣天氣，沿保護(hù)管表面將可能產(chǎn)生放電而造成其燒損。同時(shí)引起與之并聯(lián)的其它電容器對(duì)故障電容器產(chǎn)生高頻放電電流，造成嚴(yán)重過流而熔斷產(chǎn)生“群爆”。在三角形接線的電容器組內(nèi)，該過電流僅反映在三角形內(nèi)部可能引起整組電容器的熔斷。

　?。?）熔斷器的額定電流選擇過小。選擇熔斷器額定電流時(shí)，應(yīng)考慮與電容器的額定電流相配合。

　　電容器允許在1.3IN下長期工作，并允許電容值的容差為-5%～+10%.因此在運(yùn)行中，有的電容器工作電流可達(dá)11×13=143額定電流。因而IEC549規(guī)定：斷路器額定電流和電容器額定電流之比值要大于143倍。GB3983-85《并聯(lián)電容器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為1.5～1.6倍，原水利電力部SDJ25-85規(guī)定為1.5～2.0倍。但在發(fā)生“群爆”現(xiàn)象的電容器組中，該比值有的只有1.35～1.37，有些甚至更小。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，國產(chǎn)熔斷器額定電流的偏差多數(shù)超過20%，考慮該因素，推薦電流比以1.7～1.8為宜。

　?。?）熔斷器開斷性能較差。熔斷器在開斷規(guī)定的容性電流時(shí)不應(yīng)發(fā)生重燃，否則相當(dāng)于許多并聯(lián)運(yùn)行的電容器中的一組切斷后又重新投入，將引起與之并聯(lián)運(yùn)行的電容器對(duì)其放電。此放電電流大大超過熔斷器的抗涌流能力，從而使其熔斷，產(chǎn)生“群爆”。

　?。?）諧波產(chǎn)生“群爆”。由于變電所帶有整流設(shè)備以及可控硅、電弧爐等非線性用電設(shè)備，使諧波不斷增大。當(dāng)諧波電流進(jìn)入電容器后，回路中電流急增，從而造成電容器過負(fù)荷，當(dāng)其時(shí)間超過的延遲時(shí)間，便會(huì)大量熔斷，形成“群爆”現(xiàn)象。?

　　3、“群爆”的防止

　?。?）選用性能較好的熔斷器。在選擇熔斷器時(shí)，應(yīng)選擇開斷性能優(yōu)良，不重燃的專用熔斷器。

　?。?）采用單臺(tái)保護(hù)熔斷器，并且注意其電壓等級(jí)應(yīng)適宜。

　?。?）正確選擇熔斷器與電容器額定電流比。宜按SDJ25-85規(guī)定執(zhí)行。

　?。?）正確選擇串聯(lián)電抗器的感抗值。

　?。?）采用星形接線。為減少“群爆”熔斷器熔斷的數(shù)量，電容器組應(yīng)盡量采用星形接線