中能苏创(浙江)自动化有限公司

一、过电流保护电路

1. 熔断器保护

• 核心元件：高压限流熔断器（如 XRNP 系列）。

• 原理：当电容柜内部元件短路或系统故障导致电流骤升时，熔断器因过热熔断，快速切断故障回路。

• 选型要点：熔断器额定电流通常为电容额定电流的 1.43-1.65 倍，分断能力需大于安装点的短路电流。

2. 电流互感器（CT）与过流继电器组合

• 构成：CT 实时监测回路电流，信号接入过流继电器（如电磁式或静态继电器）。

• 动作逻辑：当电流超过整定值（一般为 1.3-1.5 倍额定电流），继电器延时触发断路器分闸，避免瞬时冲击误动作。

二、过电压保护电路

1. 避雷器保护

• 元件：氧化锌避雷器（MOA），并联在电容柜进线端。

• 原理：系统出现雷击或操作过电压时，避雷器迅速导通接地，将电压限制在安全范围（如额定电压的 1.1-1.2 倍），保护电容免受瞬态过压击穿。

2. 电压继电器保护

• 构成：电压互感器（PT）与过压继电器组合。

• 动作逻辑：PT 采集母线电压，当电压超过整定值（如 1.1 倍额定电压），继电器触发报警或跳闸，防止长期过压导致电容寿命缩短。

三、短路与接地保护

1. 速断保护

• 原理：通过 CT 检测短路电流（通常为 5-10 倍额定电流），利用电流继电器瞬时动作，驱动断路器分闸，切断短路故障。

• 应用场景：电容柜内部元件短路、母线短路等紧急情况。

2. 零序电流保护

• 构成：零序 CT 或三相 CT 矢量和计算零序电流，接入接地继电器。

• 作用：当系统发生单相接地故障时，零序电流超过整定值（如 10-30A），保护装置动作，防止接地电弧引发的过电压。

四、电容单体保护（不平衡保护）

1. 星形接线中性点不平衡保护

• 原理：电容组采用星形接线时，中性点串联电流互感器，监测三相电容不平衡电流（如某相电容击穿导致中性点偏移）。

• 动作值：通常整定为额定电流的 10%-15%，当不平衡电流超过阈值，触发保护跳闸。

2. 桥式差电流保护

• 适用场景：大容量电容柜分组接线时，每组电容并联桥式差流 CT。

• 原理：正常时差流为零，当某组电容部分元件击穿，差流增大，超过整定值（如 0.5-1 倍额定电流）时动作。

五、过温保护

1. 温度传感器与温控器

• 安装位置：电容柜体内部、散热器表面或电缆连接处。

• 元件：Pt100 热电阻或热敏电阻，接入温控器。

• 动作逻辑：当温度超过设定值（如 65-75℃），温控器输出报警信号，温度持续升高时联动断路器跳闸，防止电容因过热鼓包或爆炸。

六、放电保护电路

1. 放电线圈

• 作用：并联在电容两端，停电后快速释放电容残留电荷（一般要求 10 秒内将电压降至 50V 以下）。

• 接线方式：星形接线时，放电线圈一次侧与电容并联，二次侧接成开口三角形，用于监测电容不平衡电压。

2. 接地放电电阻

• 辅助作用：部分电路在放电线圈基础上，并联接地电阻，电容彻底放电，避免检修时触电风险。

七、断路器与控制回路保护

1. 断路器自身保护功能

• 配置：高压真空断路器（如 ZN63 系列）内置过流脱扣器、分励脱扣器。

• 脱扣逻辑：过流脱扣器响应过电流故障，分励脱扣器接收保护装置信号后分闸。

2. 控制电源与信号回路

• 保护措施：控制回路加装熔断器（如 2-5A），防止短路损坏继电器；信号回路采用光电隔离，避免干扰导致误动作。

八、综合保护装置（微机保护）

1. 集成化保护方案

• 核心元件：高压电容保护测控装置（如南瑞 RCS-9631、许继 WGB-871）。

• 功能整合：融合过流、过压、不平衡、零序等保护逻辑，通过算法实时计算故障类型，支持通信接口上传状态数据。

2. 保护整定与动作时间

• 过流保护：延时 0.1-0.5 秒，避开合闸涌流；

• 速断保护：无延时瞬时动作，切断短路故障。

保护电路的协同工作逻辑

1. 正常运行：各保护元件处于监测状态，无动作信号；

2. 故障发生：如电容击穿导致过流，熔断器先尝试熔断，若未成功，过流继电器驱动断路器分闸；

3. 多重保护冗余：例如过压故障时，避雷器先限制过电压，若电压持续异常，电压继电器触发跳闸，保护可靠性。

总结