1事故概况
某220 kV变电站35 kV系统主要是为矿区供电，其主接线如图1所示。近几年来，该站35 kV系
统安装的无功补偿装置经常出现电容器、电抗器毁坏事故。2006年12月15日，该站1台运行的2号
电容器组串联电抗器着火并烧毁，烧毁前后无保护动作信息。着火时该站的运行方式为2台主变运
行，35 kV双母线并列运行;2号和3号电容器组投入运行，1号和4号电容器组备用，当时系统运行方
式简图见图l0 2台主变并列运行时，35 kV系统zui大方式【电子元件】的短路阻抗为1. 81 }，zui小方式的短路阻抗
为2. O1几单台主变运行时，35 kV系统zui大方式的短路阻抗为2. 95几zui小方式的短路阻抗为3. 2 }o
根据广西电力试验研究院有限公司(简称试研院)2006年8月到该站进行谐波测试的报告，该站
存在3次、5次、7次、11次、13次等多种谐波源，且某条出线中还存在较为少见的有较大突变值的4次
谐波和某间次谐波源，谐波背景较为复杂。因此，该起事故的原因初步判定为谐波引起，可能是注入该
电容器组的谐波电流被放大或是某次谐波引起电容器组谐振致使电抗器过流、过热，且在过流过热初期
2谐波引起电容器组过流或谐振的定量计
算分析
当时运行的2组电容器中【电子元件】，2号电容器组每相额定容量4 000 kvar，实测容抗117. 09几电抗器每
相额定容量200 kvar，实测感抗6. 216几实际串抗率K2=5.31 0o0 3号电容器组每相额定容量5 000
kvar，实测容抗96. 42几电抗器每相额定容量300kvar，实测感抗5. 93 };实际串抗率K3=6. 1500}
3电容器组继电保护装置不动作的原因平波电抗器
分析
作，也是电抗器毁坏的间接原因[‘]。目前，本地电网的电容器组多为单星形接线的并联电容器组，其
保护配置大致有速断保护、过流保护、压差保护、电压不平衡保护、过压及低压保护等，经分析，这些保
护对电抗器故障(除对地故障外)都不起什么保护作用。
3. 1电压压差保护
电压差动保护只是从电容器shou尾两端取信号，只有当电容器有故障时，才会有电压信号出现。因
此，只要电容器不发生故障，即使串联电抗器全部短路，电压差动保护也不会动作。
3. 2不平衡电压保护
中性点电位发生偏移，三相开口三角出现不平衡电压。但由于每组电容器容抗远大于电抗器感抗，根
据每台电容器组内部不同的小电容元件的并联个数CM)和串联个数(N)，不平衡电压保护整定值取值
后，三相所出现的不平衡电压对于电抗率为6%及以下的电抗器故障所出现的不平衡电压要大得多，
因此，电抗率为6%及以下的电抗器故障保护不会动作。对于电抗率为12 0 o -' 13%的电抗器故障，保
护即使动作时电抗器也已濒临短路，甚至处于保护死区。进线电抗器
3. 3过电压保护及低电压保护
过电压保护和低电压保护所取的电压是从系统母线上取的，并根据母线电压的升降情况做出反应。
电抗器烧毁对母线电压没有影响，因此这两种保护也不会动作。平波电抗器
4结语
根据2006年8月份试研院到该站进行谐波实测的结果，该站35 kV系统3次、5次、7次谐波较为
严重，同时在yi条用户线路电流中还发现有4次谐波的突变值以及某次间谐波源，说明该站的谐波背
景较为复杂。同时，由于试研院测到的谐波值只是某yi个时段的谐波，有些用户还没正常生产，因此该
结果还不能全面反映该站的谐波源情况。为了使该站的谐波能得到有效的治理，以避免本文类似事故
的再次发生，在此提出以下建议:
①尽快在该站安装谐波在线监测的装置，以便更好地掌握该站的谐波情况，有利于拿出yi个较好
②该站4组电容器的串抗率是yi个值得注意的问题，所串联的电抗器如果和电容器匹配不当，很容
易引起谐波放大或谐振，如3号电容器组的实际串抗率为6. 1500，该组电容器本身就很容易引起4
谐波串联电抗器谐振。根据实测结果，该站35 kV系统用户线路电流中确实存在4次谐波源，并且4次谐波
谐波串联电抗器谐振。根据实测结果，该站35 kV系统用户线路电流中确实存在4次谐波源，并且4次谐波
还出现突变现象。还有，yi般认为不会存在或少量存在的3次谐波，在该站的某条用户线路中也出现
了超标现象。因此，本文认为，早几年电容器组的参【电子元件】数设计有可能已不适合现在用户负荷的发展情况，
在此请相关专家或单位根据实际情况重新校核或设计相关参数，必要时应进行电抗率的偏差计算。
③鉴于该站这几年来经常出现电抗器和电容器毁坏的情况，在该站的谐波问题得到较好治理之前，
应注意综合考虑该站4台电容器组的组合投退问题和该站主变的运行方式，应尽量避免同时投运的电
容器组本身产生并联谐振以及和系统产生并联谐振，避免谐波放大系数过大，如2台主变分列运行
时，应避免2号和3号电容器组同时投运，因为此时的谐波放大系数很大。平波电抗器
①注意电抗器的保护。据以上分析，目前的串联电抗器几乎处于无保护状态。背景谐波较严重的
变电站，在谐波得到较好的治理之前，值班员应将电抗器作为巡视的重点设备，特别是在负荷高峰期，应
增加电抗器巡视和红外测温的次数，以便及早发现电抗器故障并及时切除电容器装置，避免事故扩
大。不过，要从根本上解决问题，就应对该站进行谐波治理，给串联电抗器安装如高温报警、端电压保护等保
护装置。
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