并联电容补偿装置的保护配置要点

并联电容补偿装置是提高电力系统功率因数、降低线路损耗、改善电压质量的重要手段。然而,其运行中易受谐波、过压、过流等影响,因此科学合理的保护设置至关重要。

1. 常见故障类型与危害

  • 电容器过热:由于长期过流或环境温度过高导致绝缘老化,可能引发击穿。
  • 谐波放大:当系统存在谐波源时,电容可能与系统电感形成谐振,造成电流急剧上升。
  • 投切冲击:频繁投切会产生涌流,对断路器和电容器本身造成机械与电气应力。

2. 保护配置方案设计

根据《GB/T 14549-2019 电能质量 公用电网谐波》及《DL/T 526-2017 继电保护和自动装置通用技术条件》,建议配置以下保护:

  1. 过电流保护:设定为额定电流的1.3~1.5倍,动作时间宜小于0.5秒。
  2. 过电压保护:当母线电压超过1.1倍额定电压时,延时10~30秒跳闸。
  3. 不平衡电压保护:用于检测电容器组内部缺相或单相击穿,动作阈值设为0.1~0.2倍额定电压。
  4. 谐波监测与闭锁机制:当THD(总谐波畸变率)超过标准限值时,自动闭锁电容投切。

3. 实际应用案例分享

某工业园区10kV配电系统安装了500kVar并联电容补偿柜,初期未配置谐波抑制措施,导致电容器频繁烧毁。后经改造,加装了带滤波功能的串联电抗器(电抗率6%),并配套微机保护装置实施多重保护,运行一年内无故障记录,功率因数稳定在0.98以上。