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10KV变电站无功补偿熔断器群爆原因及解决方案

作者：岳学民

来源：《环球市场信息导报》2013年第01期

事故概述

中色奥博特为有色金属冶炼公司，主要负荷为连铸炉，经过测试，该单位负荷较为稳定。由于上一批电容器补偿装置发生外熔断器烧坏事故，我方进行了电能质量测试工作，主要目的为：测试该单位谐波是否超标，并排查分析事故原因。 测试说明

测试点：中色奥博特10KV线路进线柜侧。

测试点选取依据：为获得较为准确的测试数据，选取10KV线路进线侧进行测试，该项目单位在各个负荷侧均有分散补偿装置，故该测试结果不代表总的负荷谐波及无功补偿所需补偿容量。

测试仪器：电能质量测量仪一台。 接线方式：三相三线接线。 原始数据：测试电压趋势如下： 三相电压趋势图 电压统计报表 电流统计报表 谐波电流柱状图

由上图可见，谐波电流主要为5次谐波。主要特征谐波的趋势图如下所示： 5次谐波电流趋势图

5次谐波电流最大值为6%，为16A。

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功率

有功功率趋势图 无功功率趋势图 功率因数趋势图 功率报表

结论：电压闪变小，对系统影响不大。 测试结论分析

对项目单位外熔断器烧坏，我方根据现场测试结果做以下分析： 项目单位电压闪变较小，不会引起烧坏外熔断器。

由于现场外熔断器一起烧坏多条，在以上分析结果的前提下，最有可能引起外熔断器烧坏的原因，我们可以做以下推论：

项目单位自身负荷所引起，项目单位自身负荷变化，由于我们所测试的线路不是该单位唯一的无功补偿装置，我们可以推论两种可能，第一个是在各个负荷侧的无功补偿发生停止运行的情况，导致我方电容器负荷过大，电流过大，而烧坏外熔断器。第二个是，项目单位负荷突然增大，比平时负荷增大过多而烧坏外熔断器。 电压闪变测试图 谐波电流附表：

在以上分析的两种情况下，通常情况下，是外熔断器保护电容器而发生损坏，电容器也发生损坏（现场测量已损坏）。

由于电容器内部单元损坏量过大而引起的外熔断器损坏，电容器内部单元损坏程度较大，电容器内部发生短路，发生过流，而引起外熔断器损坏。

经过对现场情况分析，多条熔断器一起损坏，电容器质量不过关，引起熔断器损毁的可能性较小。

谐波引起局部并联谐振或串联谐振，使谐波被放大，致使电容器等设备烧毁。

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项目单位所存在5次谐波含量较大。在投入电容器组的情况下，不排除引起串联谐振，导致外熔断器烧毁的可能，建议使用FC滤波装置。 备注：

由于没有项目单位详细一次系统图（线路所搭载的负荷情况图纸），并且测试时，只反映总负荷线路电能质量情况，无法代表各个分支路是否有谐波，因此只能在测试数据的基础上进行推测，无法深层次分析谐波情况。

处理意见：更换损害元器件（电容器、放电线圈、熔断器等），重新配线，恢复设备运行，建议贵公司使用（加装）FC滤波装置。

前电能质量问题主要由负荷方面引起。例如冲击性无功负载会使电网电压产生剧烈波动，降低供电质量。随着电力电子技术的发展，它既给现代工业带来节能和能量变换积极的一面，同时又对电能质量带来了新的更加严重的损害，已成为电网的主要谐波污染源。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，使绝缘老化，寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波还会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波被放大，致使电容器等设备烧毁。目前，谐波、电压波动、闪变、三相不平衡、功率因数降低已并列为电力系统的五大公害。因而了解电压波动及谐波产生的机理，研究消除供配电系统中的电压波动及谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全、稳定、经济运行有着非常积极的意义。