摘要：在对国内外有关并联电容器内部故障保护情况调研的基础上，对我国目前采用的各类保护的现状及存在问题进行初步分析，并提出进一步开展此项研究工作的一些设想。

　　关键词：电容器;保护;分析

　　0概述

　　并联电容器已广泛用于电力系统的无功补偿。随着我国电容器制造水平的提高，电容器保护也经历了一个发展变化的过程。上世纪70年代初，电容器制造水平低，单台容量小，各地的布置形式多样，接线方式不合理，保护措施不当不全，且多以继电保护为主，在运行中事故不断。后来发展了单台电容器保护用熔断器(外熔丝)，为防止电容器爆裂起到了良好的效果。其间还发展了带内熔丝的电容器，由内熔丝切除内部故障元件。80年代中期，电容器单台容量增大至200kvar和334kvar，产品质量进一步提高，同时为避免电容器在发生内部元件贯穿性短路时受到系统短路电流的冲击，普遍采用星形或双星形接线，保护亦更加完善，因此电容器年事故率大大降低。但是，单台电容器保护用熔断器在使用中暴露出不少问题，如熔管受潮、弹簧拉力随长期运行而下降、熔丝熔断后不能顺利拉出、熔丝的时间—电流特性分散性大，运行中出现误动、拒动和群爆现象，以至怀疑外熔丝的保护是否可靠。至90年代基本形成两种观点，即以电容器单台保护熔断器为电容器内部故障的主保护和以继电保护(不平衡保护)作为电容器内部故障的主

　　保护，且各地均有运行经验或事故教训。

　　在制定国家标准《并联电容器装置设计规划》时，对高压并联电容器内部故障保护方式没有取得一致意见，有关电容器的“保护装置”章节中只作出“6.1.1电容器故障保护方式应根据各地的实践经验配置”的灵活规定，留下了尚待解决的问题。

　　1目前状况及存在的问题

　　1.1电容器内部故障保护的几种类型

　　电容器的内部故障包括内部元件故障、内部极间短路故障、内部或外部极对壳(外壳)短路故障。从保护的类型来看，不外乎以熔断器为主保护和以继电保护为主保护两大类，具体形式大致有4种：

　　熔断器(外熔丝)+继保、内熔丝+继保、外熔丝+内熔丝+继保、单独继保等。继电保护(不平衡保护)又根据电容器组的不同接线方式有不同的型式，主要有开口三角零序电压保护、电压差动保护、桥式差电流保护、中性线不平衡电流保护或中性点不平衡电压保护。

　　1.2二种主保护特点的讨论

　　主张电容器单台保护熔断器作为电容器内部故障主保护，是因为熔断器具有反时限特性，只要能保证熔断器的时间—电流特性曲线位于电容器的

　　10%外壳爆裂曲线左侧(即安全带中)，就能确保在电容器内部故障发展至外壳爆裂前熔丝迅速熔断，从而隔离故障电容器，使健全电容器继续运行。持该观点者认为，继电保护只能反映稳态故障，且动作时限较长，可作为电容器内部故障的后备保护，当熔断器切除故障电容器后，剩余健全电容器的过电压超过限值时，保护动作切断整组电容器。这种方式为国际普遍采用。

　　持相反意见者认为国产熔断器性能不稳定不可靠，经常发生误动或拒动，不能确保防止电容器发生外壳爆裂事故，主张取消熔断器，应将继电保护作为电容器内部故障的主保护，因为继电保护动作性能稳定，只要合理设定保护动作的整定值，就能在电容器内部元件故障发展至一定程度时，保护动作使电容器组退出运行，避免故障继续发展引起电容器外壳爆裂。

　　从熔断器和继电器的动作特性来看，以熔断器作为电容器内部故障主保护，继电保护作为后备保护似乎更有理论依据。熔断器切除故障迅速，有较好的选择性，这已成共识。但是其缺陷亦较为明显，由于性能不良(电流—时间特性分散性大，长期使用后性能改变)，拒动、误动甚至群爆时有发生，使得其作为电容器内部故障主保护的可靠性大打折扣，给运行带来很大麻烦。如220kV慈溪变3号电容器组投产后，多次在投运数分钟乃至数小时发生单个或多个熔断器熔断。其间，运行单位更换过两批熔断器，并复测三相电容，仍未能解决问题。后从仓库抽取库存熔断器，进行基本熔断特性试验，通以1.1倍熔丝额定电流，熔断时间均在100s内(要求4h不熔断)。其次，目前各电容器厂家均无法提供电容器外壳爆裂几率曲线，都是参照JB3840推荐的美国早期50kvar和100kvar两种电容器爆裂曲线，其可靠性和合理性有待探讨。