一起电容器故障引起的越级跳闸事故

何俊

（重庆腾辉地维水泥有限公司，江津402285）

电力电容器是一种静止的无功补偿设备。采用无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降，改善电能质量和提高设备利用率的重要作用，但电容器在使用过程中如果保护配置不当或运行管理不当会对系统供电安全产生极大的影响。

下面是我公司遇到的一起电容器引起的越级跳闸事故及分析，其主回路如图1所示。

图1 主回路

6AH电容柜将电容投入后发生故障，引起21AH，22AH，6AH跳闸，保护动作情况如下：

22AH：时间 10:09:49:533，速断保护动作（IC=46.63A）600/5,定值10.2A；

21AH：时间 10:09:49:771，速断保护动作（IA=11.73A）600/5,定值10.5A；

6AH：时间10:09:49:893，速断保护动作（IC= 86.75A）75/5,定值13.2A。

针对故障情况及保护装置动作情况分析：

（1）进线保护设置了速断保护，而资料显示一般进线保护不用设置速断保护，主要是为了与下一级保护有选择性，如同主变压器的后备保护没有速动段一样。但如果快速切除故障比有选择性更重要，那么可以设置速断保护。一般来说没有重要设备的情况下进线不设置速断保护，微机保护之间时间级差保持0.3s，电磁型保护之间时间级差保持0.5s，微机保护与电磁型保护之间时间级差保持0.5s。

（2）根据动作时间来看，6AH动作时间比22AH慢了0.3s，明显有点不正常，一般来说同时动作的两个速动段时间误差在50ms以内是可接受的。因此应该对6AH保护装置作一次试验，检查速断动作时间是否准确。而22AH动作电流一次值为46.63×120＝5595.6A，6AH动作电流一次值为86.75×15＝1301.25A，可以看出6AH是在22AH开关跳闸灭弧过程中动作的，这样来说22AH开关灭弧时间长达0.3s，0.1s以内可以接受，因此22AH的开关也应检查一下。

（3）21AH的A相电流增大是由电压升高引起，电容元件的电压电流特性可归结为U=Q/C，其中Q为电荷量，Q与电流和时间成正比，当短路时，电容电流增大，造成短时间内电荷快速增长，而电容C值未变，因此电容电压U增大，6AH与22AH的动作相为C相，而变压器△侧抽出的C相电压为变压器△的A、C相电压矢量和，C相电压升高将造成变压器△侧抽出的A相电压升高，从而引起21AH跳闸。

经检查，电容器是引起故障的主要因素，而我们的保护配置不合理造成了事故的扩大，事故后我们对6AH开关保护进行了调整。将两个总路开关的保护进行了重新设置，取消了速断保护，并针对电容器的维护和运行管理制定了专门的规定，从根本上避免了类似事故的发生。