关于整流变平衡绕组侧电容器组频繁跳闸的故障处理浅述

张亮 高创造

摘 要：我公司供电系统为110KV直降整流方式，4台整流机组运行，采用整流变压器第三绕组接入电容器组滤波补偿方式，2004年投入运行以来，一直运行较为稳定，但在2010年11月后出现一组（1#电容器，文章均以电容器组称）电容器组因“灵敏接地”保护频繁跳闸故障，致使该电容器组所在机组运行不稳定，针对其存在的问题进行简要分析与总结，供参考。

关键词：整流机组；变平衡绕组；电容器组；跳闸

1 电容器组的主接线系统参数

每台电容器组开关带2组相对独立的电容，每组电容器分别结成星型，采用放电线圈二次不平衡电压保护，即"灵敏接地"保护。PT型号为：JDZX10-10 0.5级 10/■， 0.1■，0.1/3KV，使用 7SJ62综合保护装置。

2 电容器组异常运行状况

2010年10月28日，电容器组因"灵敏接地"保护跳闸，我们对电容器进行检查，在没有发现明显问题的情况下，试着将电容器组加入运行，可以加入运行，测量灵敏接地保护输入L601～N601间电压在2.7～3.0V，（此电压为电容器组放电线圈PT二次线圈接入）接近保护定值3.2V，测量电容器组PT二次侧电压，数据为：A670、B670、C670与N670电压分别为49.9、55.7、52.7V。

对于可能出现的谐振的问题，因与电压互感器运行现象不相符，没有直接深入检查，如：（1）该电容器组运行一直较为正常，仅从10月底才发现现在的问题，也有可能以前有此现象不明显，没有发现。（2）本组电容器运行中没有出现频繁熔断一次或二次熔断器的现象。（3）运行中也没有异常声音或电压摆动现象。

29日，1#电容器再次跳闸，仍为“灵敏接地”保护动作。

在随后的1个月的时间里，我们对电容器及配电系统进行了较为全面检查。

11月3日，将电容器组解除备用，对开关至电容器组PT柜间的高压母线、PT柜及本体进行检查和各部螺丝紧固，对PT二次线进行了全面检查，除发现PT一次熔断器底座螺丝稍有松动以外，没有发现其他异常，试投仍不成功。

解除备用后，退出电容器，开关仅带电容器组高压母线，合上开关，测量电容器组PT二次侧电压为，数据为：A670、B670、C670与N670。

间电压分别为；54～56、57～60、57～58V。线电压AB：91KV、BC：91KV、CA：92KV。

11月4日，将电容器组开关解除备用后，我们把PT一次A、B相互感器调换位置后，仅带电容器组母线，合上开关，测量数值与3日测量情况相同。在此期间，我们对PT一次互感器进行测量、实验，测量一次、二次绝缘正常，A、B、C～N直流电阻为4.6～4.7KΩ。二次侧A670、B670、C670与N670直流电阻分别为：0.3674Ω、0.3735Ω、0.3687Ω。

11月11日再次停运1#整流机组，对整流变平衡绕组至电容器组部进行彻底的卫生清扫。使用1000VMΩ表对整流变平衡绕组侧测量绝缘电阻为700兆欧，同时测量直流电阻为 AB：17.97mΩ、BC：17.64mΩ、CA：17.98mΩ与安装时测量记录比较，结果吻合。单独测量电容器PT柜后过电压保护装置绝缘为+∞，将1#整流变投入运行，在7档空载运行时，测量整流变阀侧输出电压是平衡的。

我们把另一台电容器组PT换到1#上，试送后，测量结果与上述情况相同。

我们使用接地摇表对1#电容器组的接地系统的接地电阻进行测量，分2个接地点部位，第一是电容器配电系统接地引入干线；第二是PT柜电压互感器一次中性点N直接接地点。测量结果一样，均为0.3欧姆。（PT一二次接地共地），接地良好可靠。

通过以上的检查，对1#电容器组的应检查的内容已经基本进行完了，我们担心变压器会不会存在一般性检查所发现不了的隐患，使平衡绕组输出不平衡。

19日，将1#整流变停电解备做相应安措，在停电之前，我把1#电容器PT二次输出从PT柜端子排拆开，即排除二次装置的影响因素，测量PT输出仍是不平衡的，结果与以前相同。停电后，从1#整流变三次绕组出线侧母排对接口，将电容器组设备与整流变分开，先在分接口测量三次绕组直流电阻，排除接线线夹接触不良问题，测量结果为：AB、30.03 mΩ BC、30.14 mΩ CA：30.16 mΩ。（这个结果较以上测量大，是因为增加了一部分母线）

然后，实验人员对电容器组做直流泄漏试验，（带开关、PT及所有高压母线）以排除电容器组设备可能存在的一般性检查发现不了的缺陷，测量结果为A相7.5uA、B相5uA、C相5uA。进一步对该部分做交流耐压至27KV正常。做1#整流变三次绕组直流泄露为4uA，测量前后绝缘电組合格。

11月23日，我们对1#电容器进行全面恢复后，停运1#机组，测量电容器组开关上侧至三次绕组部位母线和开关下侧所有母线绝缘均合格；在PT柜内，在PT一次绕组中性点另接线单独可靠接地，重新装上整流变三次绕组出口端母线，然后恢复1#整流机组。

同时，我们测量1#电容器组PT输出，三相仍不平衡，结果与以前没有大的差异。

16点50分，恢复1#机组运行，退出1#电容器。对机组运行情况检查没发现异常。

30日，从综合仓库领取8.7/10KV高压电缆，直流耐压正常后，结论：合格。

试验电压： 8.5 15 23.5 30（1分钟、5分钟） 试前 试后

A 4.7 8.6 15 23 21 ∞ ∞

B 4.5 8 13 20 19 ∞ ∞

C 5 8.5 13 20 20 ∞ ∞

先停运3#整流变做安措，拆开三次绕组至电容器断口母线，接好高压电缆的一头后，恢复3#整流机组运行。

停运1#整流变做安措，将电缆的另一端接在1#整流变三次绕组出线端，合上1#整流变110KV侧开关，变压器空载运行，合上3#电容器123C开关，即1#整流变带3#电容器PT，不带电容器组，测量3#电容器PT二次输出如下：A 52.9V B 53V C52.89V N601～L600间电压为：0.9V，断开123C开关。

12月2日，停运1#整流机组，拆开3#电容器侧一端的电缆头，（注意：3#整流变带电运行）接到1#电容器121C开关静触头上侧约20mm的母排上，恢复1#整流机组空载带1#电容器121C开关以下部分设备，测量结果同11月30日。

从以上所做的工作结果分析，1#电容器二次绕组不平衡电压的出现与一次设备运行情况没有关系；我们再将检查目标转向电容器电压互感器铁磁谐振问题上。

理论上，电压互感器二次侧开三角绕组接二次消谐装置，在电压互感器二次开口三角处接入二次消谐装置，用于消耗电源供给谐振的能量，能够抑制铁磁谐振过电压，其电阻值越小，越能抑制谐振的发生。若R=0，即将开口三角两端短接，相当于电网中性点直接接地，谐振就不会发生。在此理论指导下，我们在电压互感器二次开口三角处接入36V、40W灯泡。：A 52.9V B 53V C52.89V N601～L6000 0.36V，开口电压远小于保护动作电压定值，1#整流变平衡绕组侧电容器组频繁跳闸的故障缺陷得到了有效解决，在该缺陷的检查与处理过程中，我们走了不少弯路，时间过去较长一段时间，但借鉴意义仍存，供业内同行鉴赏。