3 10 kV線路無功自動補償裝置安全保護綜述

　　作為應用方，我們從應用的實踐經驗和體會，介紹各項安全保護措施，至于各項措施的技術原理和設計指標不是本文的重點。

　　3.1 安全掛網方式

　　10 kV線路無功自動補償裝置是一臺（套）電力設備，但從安裝施工、配套設施來說，每一個補償點都是一個系統。應該考慮的是：

　　3.1.1 裝置的重量以及單、雙桿架設

　　早期簡單的分裝式（無箱體）補償裝置是單桿架設，安裝在桿的上部；后來隨著功能完善，設備配套件增多和防塵防雨的需要，發展了箱體式，采用雙桿架設，安裝在電桿中部，最低端距地面至少2.5 m。桿上架設設備的重量國家有規定可供參考。

　　3.1.2 A、B、C三相向裝置引線的安全配套件

　　三相電接入裝置前應該有跌落開關保護、避雷器保護，以及配套的橫擔、高壓瓷絕緣子等。

　　3.1.3 接地系統

　　應按照國家相關的標準規范埋設安全的接地系統，保證雷擊電流和短路電流的瞬間對地導通，以免燒壞裝置。

　　3.1.4 設備箱體外要有安全警示，施工完畢應掛上標準的安全警示牌。

　　3.2 補償電容器組的自保能力

　　同樣是滿足10 kV高壓規格的補償電容器，但不同廠家和型號的電容器在是否有自身保護的特點上存在差別。建議考察廠家配套的補償電容器是否具備內部熔絲和自放電電阻，它具備并增強了整機的自保能力。

　　3.3 補償電容器三相外接保險

　　雖然裝置與外接電網之間裝有跌落開關對裝置進行過流保護，但考慮到線路可能存在的復雜惡劣因素，以及跌落開關可能出現故障，就有必要在每臺電力電容器組再增加一級保險。有的設備生產廠家在每臺電容器組上加裝了噴逐式高壓熔斷器，有斜拉式、立式等等，以此達到短路保護及對地短路保護。當某個電力電容器組發生故障時，其高壓熔斷器將會熔斷，即該電力電容器組退出運行，而不會影響整個系統的安全工作。

　　3.4 抑制電網干擾的安全保護配置

　　電網中可能會有一些特殊的負荷帶來有害干擾，如軋鋼廠的中頻爐可能帶來諧波干擾，采石場的大型碎石機可能帶來浪涌沖擊干擾等等，因此，應該考查補償裝置是否具備了抑制這些干擾的措施。基本方法是加裝電抗器，可抑制10 kV線路上的低次諧波影響，既保護了補償設備的安全性，又有利于線路輸送電能的質量；加裝浪涌脈沖吸收器，可抑制線路上的浪涌電流和瞬間電流對電容器組的危害，進而也保護了二次設備的正常運行。

　　3.5 無損采集10 kV線路電流值
這里首先說明一下采集電流的作用：作為自動控制無功補償裝置，這里有一個控制模式的問題：如果采用電壓控制模式，即根據電壓的高低作為判據進行控制，則無需采集電流信號，僅采集電壓信號即可，但它不能完全反映線路無功的缺額，會出現過補和欠補的現象；如果采用無功控制模式，即根據無功缺額量的多少作為判據進行跟蹤控制，則除了采集電壓信號外，還必須采集電流信號，即可通過控制器的計算機計算出無功量，跟蹤無功缺額大小來實施控制，就不會出現過補和欠補的現象。

　　采集電流信號較為成熟的是利用穿芯式電流互感器，但必須剪線，而且，剪線串接會增加線電阻，容易出現結點故障，又浪費電能，因此，應用方大都不愿意剪線，特別是新改造的線路，而且，它的施工也較為復雜。由于電子和傳感器技術的發展，有些廠家研制出了非接入式電流互感器，只需要將相線平行固定在互感器瓷絕緣子的凹槽里即可感應得到電流信號。因此，如果選擇了以無功控制模式的無功補償裝置，又不希望剪線，就應該慎重考查配套的電流互感器。

　　這種非接入式電流互感器的高精度、高靈敏度已經能夠滿足要求，它的應用保證了高壓線路的完整性。

　　3.6 執行開關的掉電保護

　　裝置的控制器控制投切開關將電容器并入或退出電網，其投切開關有多種形式，不同設備廠家選型也不一樣。目前，應用較為成熟的是真空類開關。對各類開關的技術指標要求是必需的，但其是否具備掉電自動分閘功能是非常重要的。如果電網突然停電，恰好開關合閘使得電容器正并在電網上，而開關不能夠因掉電而自動分閘，當再次來電時電容器就是直接掛在網上，這就很危險。因此，建議采用電保持式的真空接觸器。

　　3.7 控制器抗干擾保護

　　控制器是在低壓條件下工作，特別是大量的計算機、數據芯片和集成電路，在直流電壓下工作。除了較高的電源技術保證外，還應有防雷擊浪涌和濾波器等保護功能。