无功补偿装置放电线圈烧损的原因分析

        无功补偿装置放电线圈该系统采用并联电容器补偿方式。在该无功功率补偿装置中，电容器二次侧接有串联电抗器和并联放电线圈。放电线圈的作用是将断开电源后的电容器上的电荷迅速、可靠地释放掉。这是由于电容器组可能需要经常进行投入、切除操作，其间隔时间也可能很短，而电容器组断开电源后，其电极间储存有大量电荷，不能自行很快消失，在短时间内，其极间有很高的直流电压，当再次合闸送电时会造成电压叠加，从而产生很高的过电压，危及电容器和系统的安全运行。
        当安装放电线圈后，放电线圈和电容器形成感容并联谐振电路，使电能在谐振中消耗掉放电线圈能在电容器断开电源5s内将电容器端电压下降到50V。对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，在开口环处连接一只低整定值的电压继电器，在正常运行时，三相电压平衡，开口环处电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现电压差，保护装置采集到电压差信号后使断路器动作于跳闸。在电容器回路中串联一定感抗数值的电抗器，是为了有效消除谐波的影响，即造成一个对n次谐波的滤波回路。
       停电检查后发现：放电线圈烧损，外部釉层变黒有流质。根据故障现象，对可能产生此故障的最有可能的原因分析如下：
        1. 铁磁谐振，它是导致高压熔丝熔断、电磁式电压互感器烧损爆炸的重要原因。发生铁磁谐振时，电压互感器感抗下降，一次励磁电流急剧增加，使高压保险熔断。如果电流未达到熔断器的熔断值，电压互感器长时间运行于过电流状态，势必造成互感器损坏。分析认为：电压互感器均投入运行，安装在柜面上的消谐装置没有任何报警信号，放电线圈也没有发出故障信息，也就是说系统没有产生谐振，铁磁谐振导致放电线圈烧损的原因应予排除。
        2. 放电线圈二次侧短路。根据电气原理图，技术人员对放电线圈二次线路进行认真检查，并没有发现短路现象，因而这种可能性也被排除。
        设计问题。由于上述产生故障的可能性已经排除，我们对电气线路的设计进行了认真分析，认为故障产生的直接原因，应该是在放电线圈二次侧开口三角环处安装的一个型号为BK-30VA 1/15V 的升压变压器T，设计人员设计此升压变压器的原因在于：放电线圈的型号为，当电容器发生故障时，放电线圈二次侧开口三角环处产生的电压差信号较小，不能满足保护控制器对整定值范围的要求,因此采用升压变压器将信号放大。但是这个设计思路导致了一个严重的错误：接在放电线圈二次侧开口三角处的1/15V升压变压器一次绕组阻抗太小，当三相电压由于某种原因不平衡时，放电线圈开口三角处产生的较小电压就会造成放电线圈二次侧温升过高而使放电线圈烧损。为了既满足保护控制器对整定值的要求，又能有效保护放电线圈不致烧损，根据现场实际情况对电气线路作出相应修改:将放电线圈的型号更换为FGD-19/ /115/ /115，取消升压变压器，对放电线圈二次侧开口三角环处的电压继电器重新整定保护值。