3 10 kV线路无功自动补偿装置安全保护综述

　　作为应用方，我们从应用的实践经验和体会，介绍各项安全保护措施，至于各项措施的技术原理和设计指标不是本文的重点。

　　3.1 安全挂网方式

　　10 kV线路无功自动补偿装置是一台（套）电力设备，但从安装施工、配套设施来说，每一个补偿点都是一个系统。应该考虑的是：

　　3.1.1 装置的重量以及单、双杆架设

　　早期简单的分装式（无箱体）补偿装置是单杆架设，安装在杆的上部；后来随着功能完善，设备配套件增多和防尘防雨的需要，发展了箱体式，采用双杆架设，安装在电杆中部，最低端距地面至少2.5 m。杆上架设设备的重量国家有规定可供参考。

　　3.1.2 A、B、C三相向装置引线的安全配套件

　　三相电接入装置前应该有跌落开关保护、避雷器保护，以及配套的横担、高压瓷绝缘子等。

　　3.1.3 接地系统

　　应按照国家相关的标准规范埋设安全的接地系统，保证雷击电流和短路电流的瞬间对地导通，以免烧坏装置。

　　3.1.4 设备箱体外要有安全警示，施工完毕应挂上标准的安全警示牌。

　　3.2 补偿电容器组的自保能力

　　同样是满足10 kV高压规格的补偿电容器，但不同厂家和型号的电容器在是否有自身保护的特点上存在差别。建议考察厂家配套的补偿电容器是否具备内部熔丝和自放电电阻，它具备并增强了整机的自保能力。

　　3.3 补偿电容器三相外接保险

　　虽然装置与外接电网之间装有跌落开关对装置进行过流保护，但考虑到线路可能存在的复杂恶劣因素，以及跌落开关可能出现故障，就有必要在每台电力电容器组再增加一级保险。有的设备生产厂家在每台电容器组上加装了喷逐式高压熔断器，有斜拉式、立式等等，以此达到短路保护及对地短路保护。当某个电力电容器组发生故障时，其高压熔断器将会熔断，即该电力电容器组退出运行，而不会影响整个系统的安全工作。

　　3.4 抑制电网干扰的安全保护配置

　　电网中可能会有一些特殊的负荷带来有害干扰，如轧钢厂的中频炉可能带来谐波干扰，采石场的大型碎石机可能带来浪涌冲击干扰等等，因此，应该考查补偿装置是否具备了抑制这些干扰的措施。基本方法是加装电抗器，可抑制10 kV线路上的低次谐波影响，既保护了补偿设备的安全性，又有利于线路输送电能的质量；加装浪涌脉冲吸收器，可抑制线路上的浪涌电流和瞬间电流对电容器组的危害，进而也保护了二次设备的正常运行。

　　3.5 无损采集10 kV线路电流值
这里首先说明一下采集电流的作用：作为自动控制无功补偿装置，这里有一个控制模式的问题：如果采用电压控制模式，即根据电压的高低作为判据进行控制，则无需采集电流信号，仅采集电压信号即可，但它不能完全反映线路无功的缺额，会出现过补和欠补的现象；如果采用无功控制模式，即根据无功缺额量的多少作为判据进行跟踪控制，则除了采集电压信号外，还必须采集电流信号，即可通过控制器的计算机计算出无功量，跟踪无功缺额大小来实施控制，就不会出现过补和欠补的现象。

　　采集电流信号较为成熟的是利用穿芯式电流互感器，但必须剪线，而且，剪线串接会增加线电阻，容易出现结点故障，又浪费电能，因此，应用方大都不愿意剪线，特别是新改造的线路，而且，它的施工也较为复杂。由于电子和传感器技术的发展，有些厂家研制出了非接入式电流互感器，只需要将相线平行固定在互感器瓷绝缘子的凹槽里即可感应得到电流信号。因此，如果选择了以无功控制模式的无功补偿装置，又不希望剪线，就应该慎重考查配套的电流互感器。

　　这种非接入式电流互感器的高精度、高灵敏度已经能够满足要求，它的应用保证了高压线路的完整性。

　　3.6 执行开关的掉电保护

　　装置的控制器控制投切开关将电容器并入或退出电网，其投切开关有多种形式，不同设备厂家选型也不一样。目前，应用较为成熟的是真空类开关。对各类开关的技术指标要求是必需的，但其是否具备掉电自动分闸功能是非常重要的。如果电网突然停电，恰好开关合闸使得电容器正并在电网上，而开关不能够因掉电而自动分闸，当再次来电时电容器就是直接挂在网上，这就很危险。因此，建议采用电保持式的真空接触器。

　　3.7 控制器抗干扰保护

　　控制器是在低压条件下工作，特别是大量的计算机、数据芯片和集成电路，在直流电压下工作。除了较高的电源技术保证外，还应有防雷击浪涌和滤波器等保护功能。