所谓相电压差动保护，即是每相由两节电压相等的电容器串联后所组成的电容器组，每相设置一台一次线圈带中间抽头，并带两个二次线圈的专用放电线圈，其次线圈按差电压方式接线，此后接一个电压继电器，构成了相电压差动保护。
　　如图1的单星形接线，电容器组每相由M台小电容器并联成段，而由N段串联而成，每台小容器又由m个元件并联，每个元件都有单独的熔丝，当某一元件故障时，由其本身的熔丝熔断，将该元件切除，而完好的元件仍继续运行，由于正常运行时，各段电容量相等，两放电线圈的二次出现差电压，当一段中断开k个元件后而使运行元件的端电压超过其允许值时，即由相差动保护将电容器组切除，以保证电容器组的安全运行。
1　中性点零序电压
　　正常时电容器组各相电压和电源电压存在以下关系即：

式中：
　　_A、_B、_C为电源电压(故障前相电压)
　　_a、_b、_c为相电压降(故障后相电压)
　　_N为中性点电位。

图1　电容器组的单星形接线(以A相为例)

　　各相电容器电流

　　由于电容器为星形接线，中性点不接地三相电流向量和为零，即：

　　因此得到：

　　于是求得：

　　　①

2　切除k个元件后，故障相故障节的电压
　　以A相为例，切除k个元件后
　　故障相阻抗为：
　　
　　式中-jx_c为一元件电抗
　　健全相阻抗为　
　　设Z_a=Z_g　　　Z_b=Z_c=Z_e
　　由式①并假定电源电压三相对称，即：
　　
　　所以中性点零序电压
　　
　　于是得到故障相电压为
　　
　　而故障相故障节切除k个元件后电容器电压
　　
　　故障前每节电容器的正常电压为
　　
　　于是得到故障电压与正常电压的比
　　
　　将前述的Z_g及Z_e代入上式得到

　　　②

　　再将代入上式中于是得到故障切除k个元件后故障节健全电容器上的电压为
3　以A相故障N=2为例求故障相的
　　故障节与正常节的电压差计算

所以出现差电压

4　一段中允许切除的元件数k值计算
　　设　代入②得
　　
　　求得　　　③
5　继电器动作值的整定
　　保护整定值按故障切除k个元件后出现的差电压值整定，并有一定的灵敏度
　　即：

　　　④

　　式中：k_lm—灵敏系数取1.5～2.0
　　n_y—放电线圈变比
　　ΔU—故障相出现的差电压
　　k—按式③计算出的k加1取整数
　　算例：其厂生产的BFF11/-1000-3W型集合式并联电容器，电容器组一次接线为星形接线，中性点侧无电抗器，每相由1台小电容器并联成段，然后由4段串联，而每台小电容器又由30个元件并联，两段为一节，每节并一放电线圈，放电线圈的变比为3175/100，两放电线圈按差电压方式接线后接入一电压继电器，以构成相电压差动保护，计算步骤如下：
　　(1)求允许断开的元件数k
　　按厂家说明书的说明，该电容器健全元件过电压允许1.1倍，然后按照式②计算得

　　(2)继电器的动作电压

　　(3)动作时间的整定
　　为了躲开关不同期合闸取0.5s。

作者单位：山西晋中地区电业局(榆次　030600)