并聯電容器單臺保護熔斷件群爆淺析
發布時間：2010-01-14 共1頁
1、“群爆”現象
眾所周知，高壓熔斷件是并聯電容器組中單臺電容器內部故障的主要保護。當發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一段時間，稱該現象為“群爆”。如我局發生的一次“群爆”現象，導致9臺電容器退出運行?！叭罕爆F象主要有以下特點：
?。?）室外電容器組發生“群爆”后，外觀檢查均能發現熔斷件保護管表面放電燒損，且保護管與尾線相連。
?。?）有無串聯電抗器均能發生“群爆”。
（3）無論何種接線均會發生“群爆”，統計資料表明三角形接線者發生機率相對多一些。
（4）“群爆”多發生于惡劣氣候天氣或投入運行操作結束時。
?。?）調整電容器容量也不能防止“群爆”。
（6）“群爆”發生時，部分情況下保護不會動作，故斷路器不跳閘。
2、“群爆”原因
（1）熔斷件熔斷后，尾線不能與保護管脫離。目前使用的熔斷器主要是噴逐式，要求其熔斷后，尾線應能可靠地脫離保護管。否則保護管上承受的電壓將會是：
?、龠\行中熔斷件熔斷時，保護管所承受的電壓是斷口兩端的工頻恢復電壓，對于星形接線的電容器組，此電壓為2倍相電壓最值；對于三角形接線的電容器組，此電壓為23倍相電壓最值。當故障電容器未擊穿部分元件上殘留電壓消失后，運行中星形與三角形接線電容器組保護管所承受的電壓分別為相電壓最值與3相電壓最值。
?、诋斶M行投運電容器組操作時，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消失，故此星形及三角形接線的電容器組保護管上也將分別承受2倍相電壓最值及23倍相電壓最值。
在上述電壓作用下，裝在室外的熔斷器如遇惡劣天氣，沿保護管表面將可能產生放電而造成其燒損。同時引起與之并聯的其它電容器對故障電容器產生高頻放電電流，造成嚴重過流而熔斷產生“群爆”。在三角形接線的電容器組內，該過電流僅反映在三角形內部可能引起整組電容器的熔斷。
（2）熔斷器的額定電流選擇過小。選擇熔斷器額定電流時，應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%.因此在運行中，有的電容器工作電流可達11×13=143額定電流。因而IEC549規定：斷路器額定電流和電容器額定電流之比值要于143倍。GB3983-85《并聯電容器》標準規定為1.5～1.6倍，原水利電力部SDJ25-85規定為1.5～2.0倍。但在發生“群爆”現象的電容器組中，該比值有的只有1.35～1.37，有些甚至更小。根據統計表明，國產熔斷器額定電流的偏差多數超過20%，考慮該因素，推薦電流比以1.7～1.8為宜。
（3）熔斷器開斷性能較差。熔斷器在開斷規定的容性電流時不應發生重燃，否則相當于許多并聯運行的電容器中的一組切斷后又重新投入，將引起與之并聯運行的電容器對其放電。此放電電流超過熔斷器的抗涌流能力，從而使其熔斷，產生“群爆”。
（4）諧波產生“群爆”。由于變電所帶有整流設備以及可控硅、電弧爐等非線性用電設備，使諧波不斷增。當諧波電流進入電容器后，回路中電流急增，從而造成電容器過負荷，當其時間超過的延遲時間，便會量熔斷，形成“群爆”現象。
3、“群爆”的防止
?。?）選用性能較好的熔斷器。在選擇熔斷器時，應選擇開斷性能優良，不重燃的專用熔斷器。
?。?）采用單臺保護熔斷器，并且注意其電壓等級應適宜。
?。?）正確選擇熔斷器與電容器額定電流比。宜按SDJ25-85規定執行。
?。?）正確選擇串聯電抗器的感抗值。
?。?）采用星形接線。為減少“群爆”熔斷器熔斷的數量，電容器組應盡量采用星形接線
眾所周知，高壓熔斷件是并聯電容器組中單臺電容器內部故障的主要保護。當發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一段時間，稱該現象為“群爆”。如我局發生的一次“群爆”現象，導致9臺電容器退出運行?！叭罕爆F象主要有以下特點：
?。?）室外電容器組發生“群爆”后，外觀檢查均能發現熔斷件保護管表面放電燒損，且保護管與尾線相連。
?。?）有無串聯電抗器均能發生“群爆”。
（3）無論何種接線均會發生“群爆”，統計資料表明三角形接線者發生機率相對多一些。
（4）“群爆”多發生于惡劣氣候天氣或投入運行操作結束時。
?。?）調整電容器容量也不能防止“群爆”。
（6）“群爆”發生時，部分情況下保護不會動作，故斷路器不跳閘。
2、“群爆”原因
（1）熔斷件熔斷后，尾線不能與保護管脫離。目前使用的熔斷器主要是噴逐式，要求其熔斷后，尾線應能可靠地脫離保護管。否則保護管上承受的電壓將會是：
?、龠\行中熔斷件熔斷時，保護管所承受的電壓是斷口兩端的工頻恢復電壓，對于星形接線的電容器組，此電壓為2倍相電壓最值；對于三角形接線的電容器組，此電壓為23倍相電壓最值。當故障電容器未擊穿部分元件上殘留電壓消失后，運行中星形與三角形接線電容器組保護管所承受的電壓分別為相電壓最值與3相電壓最值。
?、诋斶M行投運電容器組操作時，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消失，故此星形及三角形接線的電容器組保護管上也將分別承受2倍相電壓最值及23倍相電壓最值。
在上述電壓作用下，裝在室外的熔斷器如遇惡劣天氣，沿保護管表面將可能產生放電而造成其燒損。同時引起與之并聯的其它電容器對故障電容器產生高頻放電電流，造成嚴重過流而熔斷產生“群爆”。在三角形接線的電容器組內，該過電流僅反映在三角形內部可能引起整組電容器的熔斷。
（2）熔斷器的額定電流選擇過小。選擇熔斷器額定電流時，應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%.因此在運行中，有的電容器工作電流可達11×13=143額定電流。因而IEC549規定：斷路器額定電流和電容器額定電流之比值要于143倍。GB3983-85《并聯電容器》標準規定為1.5～1.6倍，原水利電力部SDJ25-85規定為1.5～2.0倍。但在發生“群爆”現象的電容器組中，該比值有的只有1.35～1.37，有些甚至更小。根據統計表明，國產熔斷器額定電流的偏差多數超過20%，考慮該因素，推薦電流比以1.7～1.8為宜。
（3）熔斷器開斷性能較差。熔斷器在開斷規定的容性電流時不應發生重燃，否則相當于許多并聯運行的電容器中的一組切斷后又重新投入，將引起與之并聯運行的電容器對其放電。此放電電流超過熔斷器的抗涌流能力，從而使其熔斷，產生“群爆”。
（4）諧波產生“群爆”。由于變電所帶有整流設備以及可控硅、電弧爐等非線性用電設備，使諧波不斷增。當諧波電流進入電容器后，回路中電流急增，從而造成電容器過負荷，當其時間超過的延遲時間，便會量熔斷，形成“群爆”現象。
3、“群爆”的防止
?。?）選用性能較好的熔斷器。在選擇熔斷器時，應選擇開斷性能優良，不重燃的專用熔斷器。
?。?）采用單臺保護熔斷器，并且注意其電壓等級應適宜。
?。?）正確選擇熔斷器與電容器額定電流比。宜按SDJ25-85規定執行。
?。?）正確選擇串聯電抗器的感抗值。
?。?）采用星形接線。為減少“群爆”熔斷器熔斷的數量，電容器組應盡量采用星形接線
