前言：高壓熔斷器是并聯(lián)電容器組中單臺(tái)電容器內(nèi)部的主要保護(hù)電器。當(dāng)發(fā)生電容器組全組熔斷器熔斷或一相全熔斷，熔斷器熔斷時(shí)不在同一瞬間，而是一只接一只持續(xù)一段時(shí)間，這種現(xiàn)象稱為“群爆”。對(duì)于“群爆”故障的危害是不言而喻的，因此，必須對(duì)其原因進(jìn)行深入地分析，總結(jié)相應(yīng)的防范措施，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

　　1.“群爆”的特點(diǎn)

　　綜合現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的“群爆”現(xiàn)象可見，其主要特點(diǎn)是：①安裝于室外的電容器組，熔斷器“群爆”后，外觀檢查均能發(fā)現(xiàn)熔斷器保護(hù)管有表面放電燒損，且保護(hù)管與熔絲尾線未脫離;②有無串聯(lián)電抗器均能發(fā)生“群爆”;③三角形接線和星形接線的電容器組的熔斷器均可能發(fā)生“群爆”，而且三角形接線者發(fā)生“群爆”較多;④“群爆”現(xiàn)象多發(fā)生在惡劣氣候的天氣或投入運(yùn)行的操作后;⑤調(diào)整電容器組容量不能防止“群爆”;⑥“群爆”發(fā)生時(shí)，在大多數(shù)情況下，電容器組的繼電保護(hù)裝置不動(dòng)作，因此，斷路器不跳閘;⑦對(duì)于有內(nèi)部缺陷的電容器，在投入運(yùn)行初期，常發(fā)生早期損壞，此階段最容易發(fā)生“群爆”，當(dāng)有內(nèi)部缺陷的電容器均被淘汰后，運(yùn)行才趨于穩(wěn)定。

　　2.“群爆”的原因

　　通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)“群爆”現(xiàn)象的分析，認(rèn)為產(chǎn)生“群爆”的主要原因有以下幾個(gè)方面：

　　2.1 熔斷器熔斷后，尾線不能與保護(hù)管脫離

　　目前國(guó)內(nèi)使用的熔斷器主要是噴逐式，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，要求熔斷器熔斷后，尾線應(yīng)能可靠地脫離保護(hù)管。若尾線不能與保護(hù)管徹底脫離，則保護(hù)管上承受的電壓將是：

　　(1)運(yùn)行中的熔斷器發(fā)生熔斷時(shí)，保護(hù)管所承受的電壓是熔絲斷口兩端的工頻恢復(fù)電壓，對(duì)星形接線電容器組，此電壓為2倍相電壓最大值，即2U ph .max;對(duì)三角形接線的電容器組，此電壓為2倍根號(hào)三倍相電壓最大值。

　　(2)當(dāng)電容器組進(jìn)行投入操作時(shí)，如果事先已有電容器的熔斷器熔斷，而尾線未脫離，由于一般情況下，故障電容器上殘留電壓已經(jīng)消失，所以星形或三角形接線的電容器組，保護(hù)管將分別承受2U ph .max電壓作用。在此電壓作用下，裝在室外的熔斷器如遇到惡劣天氣，沿保護(hù)管表面將可能發(fā)生放電，使保護(hù)管燒損。同時(shí)引起與之并聯(lián)的其他電容器，對(duì)故障電容器(即熔斷器熔斷的電器)發(fā)生高頻放電電流，使其熔斷器嚴(yán)重過電流而熔斷產(chǎn)生“群爆”。在三角形接線的電容器組內(nèi)，這個(gè)過電流僅反映在三角形內(nèi)部，將可能引起整組電容器的熔斷器熔斷。

　　2.2 熔斷器的額定電流選擇過小

　　選擇熔斷器的額定電流時(shí)，要考慮和電容器的額定電流相配合。電容器允許在1.3倍額定電流下長(zhǎng)期運(yùn)行，并允許電容值的容差為-5%～+10%，因而運(yùn)行中有的電容器工作電流可達(dá)1.1 ×1.3 =1.43 倍額定電流。故IEC549規(guī)定：斷路器額定電流和電容器額定電流的比值要大于1.43 倍;GB3983—85《并聯(lián)電容器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為1.5～1.6倍。

　　但發(fā)生熔斷器“群爆”的電容器組中，該比值有的僅有1.36或1.37，有的甚至更小。例如，某變壓所10kV單臺(tái)12kvar的電容器組，選用1.5A 熔斷器，其電流比僅為1.31，在運(yùn)行電壓11.5kV 情況下發(fā)生“群爆”，63支熔斷器全部同時(shí)熔斷。更換為2A熔斷器(電流比為1.75)后，運(yùn)行一直良好。

　　現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明，國(guó)產(chǎn)熔斷器額定電流的偏差多數(shù)超過20%，考慮這個(gè)因素，有的文獻(xiàn)推薦電流比為1.7～1.8。

　　2.3 熔斷器開斷性不良

　　熔斷器開斷規(guī)定的容性電流時(shí)不應(yīng)發(fā)生重燃，否則相當(dāng)于許多并聯(lián)運(yùn)行的電容器組中的一組切斷后又重新投的情況，將引起與之并聯(lián)運(yùn)行的電容器對(duì)其放電。研究表明，此放電電流大大超過熔斷器的抗涌流能力，從而能使之熔斷，產(chǎn)生“群爆”。

　　2.4 諧波導(dǎo)致“群爆”

　　有的變電所由于帶電氣化鐵路、電弧爐、整流設(shè)備以及晶閘管等非線性用電設(shè)備，這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波不斷增大，使電網(wǎng)中所含3、5、7次諧波增多，而以3次、5次諧波最顯著。

　　3.防止措施

　　綜上所述，熔斷器“群爆” 的原因是多種多樣的，因此，應(yīng)根據(jù)故障的不同原因，分別采取相應(yīng)的措施。主要措施有：

　　(1)選用性能好的斷路器。

　　(2)采用單臺(tái)保護(hù)熔斷器。目前運(yùn)行在35kV 及以上電壓等級(jí)的電容器組日益增多，各種電壓等級(jí)的電容器，要使用相應(yīng)電壓的單臺(tái)保護(hù)熔斷器，以防止“群爆”。

　　(3)正確選擇斷路器與電容器額定電流的比值。

　　(4)正確選擇串聯(lián)電抗器的感抗值。在選擇電容器組的容量和串聯(lián)電抗器感抗值時(shí)，應(yīng)設(shè)法避開諧振區(qū)并能限制諧波，具體選擇方法如上所述。

　　(5)克服熔斷器結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)。熔斷器熔斷后，尾線不能可靠的脫離保護(hù)管是產(chǎn)生“群爆” 的主要原因之一，所以防止“群爆”的根本措施是熔斷器的結(jié)構(gòu)必須具有熔斷后能使尾線迅速脫離保護(hù)管的裝置。

　　(6)采用星形接線。為減少“群爆” 時(shí)熔斷器熔斷數(shù)量，電容器組應(yīng)采用星形接線，而不應(yīng)采用三角形接線。因?yàn)橐坏┌l(fā)生“群爆”，三角形接線的電容器組將可能造成整組熔斷，而星形接線的電容器組只有相關(guān)的一相(或一段)熔段，然而目前電力系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行的電容器組，仍有相當(dāng)數(shù)量是三角形接線，應(yīng)注意防止“群爆”發(fā)生。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]孔飄紅,韓雪蓮,李芳.《電容器組群爆的故障分析與運(yùn)行建議》.電力電容器與無功補(bǔ)償,2010

　　[2]王文洪,何滿棠.《并聯(lián)電容器組熔斷器“群爆”故障分析》.電力電容器,2007

　　[3]胡海安.《運(yùn)行中發(fā)生電容器組熔斷器全爆的故障分析》.電力電容器與無功補(bǔ)償,2009

　　[4]靳建峰,沈黎明,翁利民,扈艷玲.《集中補(bǔ)償并聯(lián)電容器組熔斷器“群爆”的解決方法》.電力自動(dòng)化設(shè)備,2003

　　[5]劉曉冬,蘇紅梅.《一起35kV補(bǔ)償設(shè)備損壞的試驗(yàn)分析》.高電壓技術(shù),2006