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摘要：在通常的配电设计中，配电变压器低压侧采用电容补偿柜与其它低压柜并列，是司空见惯的，采用电容补偿柜常遇到一些争论问题，现就有关问题提出来，就此指出一些看法，仅供参考。
关键词：并联电容器；熔断器；故障对策；
前言
并联电容器作为现代电力系统的中用来补偿感性无功功率,提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗,提高系统或变压器的有功输出,但是在实际运行中仍存在少许问题,本文通过对一起并联电容器的故障事件进行分析,找出造成事故的原因,提出了并联电容器熔断器的改进建议。
一、故障原因
1.谐波引发的过电流
（1）变电所低压侧谐波源(整流装置产生的谐波)造成熔断器熔断
有一家单晶硅生产企业，其主要功率负荷为硅材料加热和熔融用晶闸管整流设备。变电站低压侧设有80kVAR电容器柜，单10kVAR电容器，额定电流14.43 A。熔断器经常熔断。现场测量显示，在400V电压下，每个单元的最大电流为28A，远远超过电容器的最大允许电流(额定电流的130%)。解决方案:安装有源或无源滤波器来过滤谐波。
（2）电网谐波入侵造成熔断器熔断
有一个公司变电站，低压电容器的补偿柜经常发生故障，尤其是在早上9点或晚上11点。在这种情况下，变压器发出非常大的“脉冲”，然后在低压电容器的补偿外壳中发生爆炸，轻则熔断器熔断，重则熔断器上桩头发生相间短路。在冷凝器的设计中，主电源只有一个刀开关，不能防止短路。因此，当熔断器上的电池头彼此短路时，变电站的低压主断路器就会启动，导致整个工厂断电。最后在工厂附近同一条10kV线路上发现了一个不锈钢电弧炉。当电弧炉刚投入时，大量谐波注入电网，从而造成该厂电容器严重过负荷，熔断器熔断，并引发谐振过电压，造成熔断器上桩头发生相间短路。对这类故障，应当由供电部门出面要求产生谐波的单位治理谐波，使接人电网公共连接点(PCC)的谐波不大于GB／T14549--1993《电能质量公用电网谐波》规定的允许值。对本案例，炼不锈钢的电弧炉后来被限令停产，故障也随之消除。
2.使用劣质熔断器
根据用户的不同使用，低压电容器外壳中的熔断器经常损坏。在某个工厂，使用的是一个rt14-32熔断器，在现场检查后，发现熔断器块的中心部分过热，导致电源核心断裂。在换了一只标有“CCC”标志、同样为32A的熔芯后，发热就很轻微。因为熔断器是国家强制性安全认证的产品，必须经过中国质量认证中心(CQC)认证，获得其颁发的证书，在产品上使用中国强制认证标志“ccc”的产品，才是合格产品。
3.熔断器主要是保护电容器外部短路故障
最常见的低压并联电容器是低压自愈式电容器，其内部故障不会导致重大短路。熔断器主要保护的是电容器和开关设备(交流接触器、热继电器、复合开关、晶闸管)以及外部连接端的短路故障。
4.选用熔断器时未注意使用类别
不注意熔断器的类型也是熔断器故障的原因之一。低压电容器一般为GG型(全量程断路器，通用熔断器体)。由于电容补偿装置的频繁开关和加热元件导致的环境温度普遍较高，因此选择的额定电流略高。推荐按DE／T842—2003(低压并联电容器装置使用技术条件）中的4．6．2．4b)规定：“熔断器额定工作电流(有效值)应按2—3倍单组电容器额定电流选取”。
二、熔断器参数及特性分析
1.熔断器的安秒特性
熔断器主要由熔体、熔断器管和附加电荷组成。熔体是熔断器性能的决定因素。熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的，其动作电流和动作时间特性即熔断器的安秒特性，它是反时限曲线，即过载电流小，熔断时间长，过载电流大，熔断时间短。熔断电流与熔断时间的关系如表1所示。
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2.熔断器的选择
熔断器的选择是根据保护负载和短路电流的特性。熔断器额定电流I 应大于或等于额定熔体电流因此，要求熔体额定电流大于等于通过熔体的最大工作电流。实际上只要尖峰电流使熔体熔断所需的时间大于尖峰电流出现的时间，熔体就可以躲过尖峰电流而不会熔断。
3．熔断器的级间配合
熔断器的上、下两级之间的协调是非常重要的。只有将不同级别的防火墙连接起来，才能实现保护的选择性。因此，不同性能的熔断器应事先检查，以合理选择其额定电流，并确保其操作的选择性。为防止发生越级熔断、扩大事故范围，上下级线路的熔断器间应有良好配合；应使上级熔断器的熔体额定电流比下级的大4～5个级差。原则上，应在功率侧选择上限，在负荷侧选择下限。
三、防范措施
1.改进红外并联电容器温度测量，快速报告和处理故障，保证质量。电容器连接到反应器的铝管被铜管所取代，M8螺栓被带有高强度不锈钢螺栓的双孔螺栓所取代。当电容器运行超过5年时，所有外部熔断器和支架应定期更换，当熔断器和支架老化时，应及时更换。建议用外部熔断器电容器代替内部熔断器电容器，以减少加热和维护故障。加强防污染措施，如及时清洁断电设备、遮阳、防帽、防冷凝器、防反应堆等，将电容器、电抗器改为室内运行等。
2.降低谐波最简单、最有效的方法是安装交流滤波器。交流滤波器分为有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器是一种向系统注入补偿谐波电流，以抵消非线性负荷所产生的谐波电流的能动式滤波装置。它能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿，且补偿特性不受系统阻抗影响。其结构相对复杂，运行损耗较大，设备成本高；在补偿谐波的同时，也会注入新的谐波。无源滤波器(也称为Lc滤波器)利用Lc谐振原理，人为地形成串联谐振分支，为一次谐波提供极低阻抗的通道，使其不被注入电网。LC滤波器结构简单，谐波吸收明显。根据电容器与反应器的连接方式，通常使用单设置滤波器和高通滤波器。
3.电容器保护熔断器
熔丝额定电流为电容器额定电流的1.43-1.65倍均符合有关规范要求，但如果选择熔断器，往往正常工作时熔丝烧断，原因很简单，如果采用晶闸管动态投切，投切频繁，回路反复流过冲击电流（尽管采用晶闸管投切大大减低冲击电流数值，但它比额定电流大得多），加之回路可能有大量谐波涌入，造成熔断器熔丝烧断。建议采用gL/gG型全范围保护通用熔断器，NT00型号的插接头接触面积大，接触好，散热好，熔丝额定电流最好为电容器额定电流的2倍比较合适。有的建议采用微型断路器保护，但微型断路器开断电流最大为6000A，而电容器补偿柜往往安装在变压器低压母线侧，短路电流很大，微型断路器很难胜任。
4.用断路器代替熔断器
近年来，为了解决电容器柜熔断器故障率高的问题，一些制造商使用微型断路器代替熔断器来保护电容器。然而，应该指出的是，小型断路器的断开能力相对较低，而且大多数电容器柜都安装在低压配电室进行集中补偿。此时预期的短路电流一般大于其截止能力；所以应当选取分断能力大于电容柜安装处预期短路电流的断路器。优点:熔断器通常只在一个或两个阶段工作，这就产生了平衡与否的问题。然而，断路器可以同时作用于这三级。无论涉及的电路的哪个阶段，这三个极点都是同时断开的。断路器比熔断器占用更少的空间，更适合冷却。易于安装，更换成本很低。
结束语
红外检测技术作为一种监测手段，为设备故障监测提供了科学依据。及时更换生锈、故障的熔断器，对同类电容器进行分类和处理，防止类似事故的发生。加强并联电容器安装、巡视、检修质量力度,发生事故认真分析,找出事故原因,确保电容器稳定运行。
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