4.電氣接線4.1.接線方式4 1.1,本條對(duì)并聯(lián)電容器裝置分組回路接入母線的三種方式和適用條件做了一般性規(guī)定、對(duì)應(yīng)于每種接線方式都提供了附圖.現(xiàn)說明如下、1,500kV及以上變電站采用自耦變壓器,部分220kV變電站采用三繞組變壓器.低壓側(cè)只接站用變壓器和電容器組 屬于第一種接線方式,即圖4,1、1。1所示。這種接線方式比較常見。2、在一條母線上既接有供電線路,又接有電容器組.在電力部門和電力用戶的變電站.配電站。室,中相當(dāng)多采用這種接線方式 屬于第二種接線方式,即圖4,1。1、2所示,3、為了滿足電網(wǎng)運(yùn)行中不斷變化的無功需求 通常需要電容器組頻繁投切、若分組回路采用能開斷母線短路電流的斷路器、因斷路器價(jià)格較貴會(huì)引起工程造價(jià)提高,為節(jié)約投資。設(shè)置電容器組專用母線,專用母線的總回路斷路器按能開斷母線短路電流選擇 分組回路開關(guān)不考慮開斷母線短路電流、采用價(jià)格便宜的真空開關(guān)、滿足頻繁投切要求.即圖4。1.1 3所示方式.這種方式在35kV以上電壓等級(jí)比較少見,但是。近期發(fā)展起來的10kV自動(dòng)補(bǔ)償柜采用的正是這種接線方式,需要說明、分組回路作電容器投切的開關(guān)設(shè)備不是斷路器.而是價(jià)格便宜 可頻繁投切的接觸器.變電站中每臺(tái)變壓器均應(yīng)配置一定容量的電容器以補(bǔ)償其無功損耗 與主變一起投入運(yùn)行。不考慮兩臺(tái)或多臺(tái)主變壓器下裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置互相切換運(yùn)行 如果采用切換方式 會(huì)造成電氣接線和保護(hù)裝置的復(fù)雜化,增加工程投資、而并未帶來明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益.針對(duì)本條 本次修訂將母線電壓等級(jí)提高到了110kV,4。1 2.本條規(guī)定了并聯(lián)電容器組和每相或每個(gè)橋臂的接線方式,以及串聯(lián)段并聯(lián)容量的規(guī)定.據(jù)調(diào)查,二十世紀(jì)八十年代以前。并聯(lián)電容器組接線有兩類,三角形類,單三角形,雙三角形,星形類,單星形 雙星形 絕大多數(shù)并聯(lián)電容器組的電壓為6kV和10kV,接線方式為三角形 這種接線方式在技術(shù)上存在問題??梢哉f是當(dāng)時(shí)電容器產(chǎn)品的額定電壓造成了這種接線方式.如 電容器額定電壓為6kV和10kV。正好接成三角形用于6kV和10kV電網(wǎng),因?yàn)?當(dāng)時(shí)電容器產(chǎn)品種類少。又沒有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可遵循.工礦企業(yè)中的并聯(lián)電容器組大量采用三角形接線。單串聯(lián)段的三角形接線并聯(lián)電容器組 發(fā)生極間全擊穿的機(jī)會(huì)是比較多的.極間全擊穿相當(dāng)于相間短路 注入故障點(diǎn)的能量,不僅有故障相健全電容器的涌放電流 還有其他兩相電容器的涌放電流和系統(tǒng)的短路電流。這些電流的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電容器油箱的耐爆能量。因而油箱爆炸事故較多、在當(dāng)時(shí),全國(guó)各地發(fā)生了不少三角形接線電容器組的爆炸起火事故,損失嚴(yán)重。而星形接線電容器組發(fā)生全擊穿時(shí),故障電流受到健全相容抗的限制,來自系統(tǒng)的工頻電流大大降低 最大不超過電容器組額定電流的三倍 并且沒有其他兩相電容器的涌放電流 只有來自同相的健全電容器的涌放電流。這是星形接線電容器組油箱爆炸事故較少的技術(shù)原因之一。所以,本規(guī)范規(guī)定的并聯(lián)電容器組接線方式是星形接線,全國(guó)都應(yīng)遵循,根據(jù)我國(guó)目前的設(shè)備制造現(xiàn)狀,電力系統(tǒng)和電力用戶的并聯(lián)電容器裝置安裝情況。750kV及以下變電站的并聯(lián)電容器組的電壓等級(jí)為66kV及以下.而66kV及以下電網(wǎng)為非有效接地系統(tǒng),在建的特高壓交流工程的110kV也是采用的非有效接地系統(tǒng),所以。星形接線電容器組中性點(diǎn)均應(yīng)不接地.電容器組接線方式選擇、應(yīng)根據(jù)電容器組容量和采用的保護(hù)方式綜合考慮。常用電容器組接線和保護(hù)方式主要有4種、單星形接線采用開口三角電壓保護(hù)、單星形接線采用相電壓差動(dòng)保護(hù) 雙星形接線采用中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù),單星形接線采用橋式差電流保護(hù).據(jù)浙江省電力試驗(yàn)研究院近期調(diào)查.10kV電容器組容量為7800kvar及以下,35kV電容器組容量為8400kvar及以下.采用單星形開口三角電壓保護(hù).分別占74 4,和43、9.隨著電容器組容量增大,采用這種接線方式的比例減少,尤其是35kV電容器組 容量在10Mvar 20Mvar時(shí)很少采用.35kV電容器組,容量為20Mvar及以下,采用單星形接線相電壓差動(dòng)保護(hù)的占57、單組容量超過20Mvar者不采用。10kV電容器組、容量為8000kvar,10020kvar。采用雙星形接線中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)較多 以前占總?cè)萘康?4。7。現(xiàn)在是43,2、35kV電容器組,采用雙星形接線中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)方式同樣很多、但是,500kV變電站的大容量電容器組采用這種接線,由于保護(hù)靈敏度不夠.安全性差,已有不少事故,以前。10kV和35kV電容器組。采用單星形接線橋式差電流保護(hù)的較少。絕大多數(shù)用在66kV電容器組,由于這種保護(hù)方式的靈敏度高、今后.將在35kV和66kV電容器組中大量采用.為了解決采用雙星形接線中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)的靈敏度不夠的問題,有少數(shù)500kV變電站的60Mvar電容器組,采用了在一套開關(guān)回路下將60Mvar電容器分成3個(gè)單星形接線的電容器組,每個(gè)組20Mvar 其目的是減少并聯(lián)臺(tái)數(shù),提高安全性,其缺點(diǎn)是保護(hù)靈敏度并不理想。而且、使裝置復(fù)雜化.在單星形。兩星形.三星形接線中,由于采用的保護(hù)是按單星形設(shè)置 其實(shí)質(zhì)仍是單星形 僅僅是接線方式上的新花樣 并不是一種新的接線方式、單星形接線是電容器組的最基本的接線方式,其他接線方式都是由單星形演變來的。各種保護(hù)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)工程條件 用其優(yōu)點(diǎn) 避開缺點(diǎn),并聯(lián)電容器組的每相或每個(gè)橋臂.由多臺(tái)電容器串并聯(lián)組合連接時(shí),當(dāng)采用先并后串 一臺(tái)電容器出現(xiàn)擊穿故障、故障電流由兩部分組成、一部分來自系統(tǒng)的工頻故障電流.另一部分來自健全電容器的放電電流。由于故障電流大、能使外熔絲迅速熔斷 從而把故障電容器迅速切除,這時(shí)健全電容器電壓將會(huì)升高、只要不超過允許值。電容器組可繼續(xù)運(yùn)行、而采用先串后并的電容器組 當(dāng)一臺(tái)電容器擊穿時(shí),因受到與之串聯(lián)的健全電容器容抗的限制,故障電流比上述情況小、外熔絲不能迅速熔斷。故障時(shí)間延長(zhǎng),與故障電容器串聯(lián)的健全電容器。因長(zhǎng)期過電壓而可能損壞。在故障相同的情況下、先并后串接線方式.健全電容器上的電壓升高較低。有利于安全運(yùn)行,應(yīng)當(dāng)注意。當(dāng)并聯(lián)容量超過限值時(shí),需要采取切斷均壓線的串并聯(lián)分隔措施.這種方式保護(hù)整定計(jì)算不能采用常規(guī)公式 否則。將會(huì)造成保護(hù)整定值錯(cuò)誤.留下事故隱患、因此、需根據(jù)具體情況進(jìn)行公式推導(dǎo),限制電容器組的并聯(lián)容量是抑制電容器故障爆破的重要措施、本條規(guī)定根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)稱電壓1kV以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器 第3部分、并聯(lián)電容器和并聯(lián)電容器組的保護(hù),GB、Z,11024、3。2001中第5,3、1條規(guī)定提出、其主要原因是當(dāng)并聯(lián)電容器容量增大時(shí),一旦單臺(tái)電容器出現(xiàn)短路故障,與之并聯(lián)的電容器會(huì)通過此電容器放電。過大的放電能量會(huì)超出單臺(tái)電容器耐爆能量極限值 此時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故,不僅會(huì)導(dǎo)致電容器損壞停運(yùn) 甚至可能導(dǎo)致其他設(shè)備及人身傷害,因?yàn)楸緱l第3款規(guī)定涉及設(shè)備安全運(yùn)行.所以定為強(qiáng)制性條文,近年來、隨著電力電容器設(shè)備生產(chǎn)能力的提高、雖然單臺(tái)電容器外殼耐爆能力有所提升.但通過對(duì)大量設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行調(diào)研。目前雖有部分廠家嘗試將單臺(tái)電容器耐爆能量提高到20kJ,但尚無成熟產(chǎn)品。因此.本次修訂不改變對(duì)并聯(lián)容量的規(guī)定 本條第3款為強(qiáng)制性條文、必須嚴(yán)格執(zhí)行,4,1.3.為使低壓集中補(bǔ)償盡量靠近負(fù)荷中心,低壓電容器柜與低壓配電盤應(yīng)接于同一條母線,這樣,既節(jié)約投資 又縮短無功輸送距離 達(dá)到節(jié)能目的、國(guó)內(nèi)外低壓并聯(lián)電容器組、主要采用三角形接線.根據(jù)低壓并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)性能和實(shí)際應(yīng)用情況,低壓并聯(lián)電容器不同于高壓并聯(lián)電容器,出現(xiàn)事故的主要原因不是因?yàn)榻泳€方式.因此、三角形接線和星形接線,對(duì)低壓并聯(lián)電容器組來說都是正常接線方式。