（西安西电电力电容器有限责任公司陕西西安710082）
摘要：本文针对一起10kV补偿柜出现的短路故障，对补偿柜的配置及实际运行状况，主要从补偿柜整体设计以及熔断器、继电保护的选型，对此次故障进行全方位分析。最终找出该故障的起因为熔断器熔丝熔断，熔丝尾线过长直接接触电容器外壳产生弧光，从而导致相间短路。最后，针对此类故障提出防范措施，杜绝类似故障再次发生。
关键词：补偿柜；熔断器；继电保护；分析；防范
0引言
在电力系统中，为了降低电网电能传输过程中的损耗，需要进行无功补偿。本文所涉及的变电所为水泥企业，主要负荷为电动机（电动机采用变频器软启动），采用电容补偿柜，可以分组、分相投切电容器。由于电力系统负荷比较复杂和多变，需要不断投切电容器，加之操作和运维不当导致电网波动[1-2]。
1故障经过
某110kV总降变电所10kV补偿柜第一组出现短路故障，导致补偿开关柜中的断路器跳闸，过电流Ⅰ段动作。现场柜内电容器容值为：第一组A1：61.5uF、B1：45.5uF、C1：45.8uF；第二组A2：45.6uF、B2：45.5uF、C2：45.6uF；第三组A3：45.6uF、B3：45.5uF、C3：45.5uF；根据单台电容器的额定电容量45.16uF进行判断，只要电容器内部有1串短路，电容量就已达60.21uF，可见有1台电容器已经损坏。
该补偿柜运行方式为自动和手动两种投切方式，故障时投切方式为采用控制器自动投切。现场查看继电保护设置：电容补偿开关柜微机保护装置中，过电流Ⅰ段、过电流Ⅱ段均投入，；跳闸时动作值分别为Ia=9522A、Ib=9523A、Ic=9478A；但是欠电压、过电压保护均为退出状态。
2补偿柜配置和基本参数
该变电站柜内的安装容量为6165kvar，分3组采用自动和手动两种投切方式，每组电容器安装容量2055kvar，每组配置3台单相容量为685kvar的电容器，电抗器的电抗率为6%，采用高压交流真空接触器投切电容器，金属氧化物避雷器安装于电容器柜内母线上。柜内配有电压互感器、喷逐式熔断器。电容出线柜保护配置：过流、过压、失压等保护。
3补偿柜选型分析
3.1熔断器
现场电容器柜中外熔断器的熔丝额定电流为120A，仅是电容器的额定电流IC=QC/UC=685kvar/6.950kV=98.56A的1.2倍。根据GB50227-2008《并联电容器装置设计规范》5.4.2要求[3～5]，用于单台电容器保护的外熔断器的，应按电容器额定电流的1.37～1.5倍选择。
3.2补偿柜继电保护
现场开关柜保护只投入了过流Ⅰ段、Ⅱ段，而过压、欠压保护的软压板未投入，故障发生时电容器开关柜的电流速断保护跳闸。根据DL/T584-2007《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》4.2.13要求[6～8]，并联补偿电容器应具有：延时电流速断保护、过电流保护、过电压保护、低电压保护、开口三角电压保护。电容器单组额定电流为98.56A，3组额定电流为295.68A，电容补偿开关柜Ⅱ段过流保护定值为366A，此值是按照投入3组电容器的额定电流的1.24倍进行整定，变电所柜子在正常运行时，没有3组电容全部投入过，投1组、有时投2组。因此，补偿开关柜Ⅱ段过流保护大多时候不会动作。综上所述：1）熔断器熔丝额定电流应选择为135～150A，严格按照熔断器规范选型和安装；2）继电保护应严格按照规程设置整定值和动作时间，可有效避免该类故障发生。
4故障分析
从柜内故障现场情况来看，电容器运行时由于某种原因发生击穿、短路，导致熔断器熔丝熔断（电容器内部短路一个串联段时，过电流已达1.33倍），因熔断器熔丝尾线过长甩到电容器壳体上，直接接触电容器外壳产生弧光，弧光造成相间短路，继电保护动作开关跳闸[9-12]。造成此次电容器柜故障的起因是熔断器安装不规范，熔断器的尾线过长，可能在某个熔断器动作后使熔断器的尾线与电容器外壳接触，形成电容器端子与外壳短路[13-15]。
5结语
根据以上综合分析，继保应严格依据DL/T584-2007《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》，根据现场实际运行情况设置保护值，同时，熔断器的安装按照如图6所示规范安装，规避以上所述问题。电容器柜选型配置不当会给对电容器的安全运行带来隐患，不正确的安装方式是引发此次故障的主要原因。合理的选型配置，完善的继电保护，定期的专业维护，防微杜渐，才能防止或减少电容器故障，才能使设备安全运行，保障人身安全，减少电容器的故障率，延长电容器的使用寿命。
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作者简介：
安鸽(1985-)，女，硕士，工程师，主要从事电力电容器成套装置及动态无功补偿技术工作。
芦锋（1967-），男，本科，工程师，主要从事自愈式电力电容器及成套设计工作。