1　问题的提出
　　唐山110kV八里庄变电站于1994年3月18日投运，110kV接有一台31500kVA变压器，10kV单母线运行，接有一组5000kvar容量的电容器组。电容器组投运后，过电压保持经常动作，仅1995年7月至9月，电容器组因过电压保护动作掉闸6次。
　　在此期间，运行单位检查了电容器组的一、二次设备，电容器亦返厂检查，均未发现问题。为此，从设计及串联电抗器(以下简称串抗)参数等方面进行了分析计算，从而对串抗重新进行了合理的选择。
2　分析计算
2.1　电容器组接线与参数
　　电容器组的接线如图1所示；
　　电容器型号为BFF11/-5000-1×3W;
　　串抗型号为CKSQ-600/10.5，容量600kvar，电流275A，电抗率12%；
　　电容器组过压保护定值为110V、0.5s；
　　保护用电压取自放电线圈二次电压，其变比为11/kV/0.1kV。

图1　电容器接线图

2.2　电容器与串抗设计参数的复核
　　根据《并联电容器装置设计规范》以下简称《规范》中5.2.2.3条规定：电容器端子运行电压应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压升高，其电压升高值按下式计算：

式中：U_C—电容器端子运行电压(kV);
　　　U_S—并联电容器装置的母线电压(kV);
　　　S—电容器每相的串联段数；
　　　K—串抗的电抗率(%)。
　　按《电力系统电压和无功电力技术导则》规定，变电站10kV母线电压合格范围应为(10～10.7)kV，若母线电压以10.5kV计算，该电容器组考虑抑制三次谐波，串抗应选12%的电抗率，得出电容器端子运行电压为11.93kV()，电容器额定电压应选择12/kV的。而该电容器组额定电压设计选为11/kV，那么，串抗的电抗率应选为：
5%(K=()×100%)，而该组串抗是12%的电抗率，从而得出该组电容器与串抗参数不匹配。
2.3　厂家提供的串抗参数复核
　　(1)由2.1可知电容器组额定电压为11/kV，而串抗厂家计算串抗端电压时，以10.5/kV计算，因而计算出的串抗端电压为727V，而不是762V。

　　(2)电容器组额定电流为262.4A(I_C=Q_C/U_C=5000/(11/)，因为串抗与电容器串联连接，其额定电流不应小于电容器电流，即262.4A。而厂家提供的串抗额定电流为275A，从而计算出的串抗电抗值为2.644Ω(X′_L=U′_L/I′_L=727/275)，而不是2.904Ω(X_L=U_L/I_C=762/262.4)。
　　(3)厂家对串抗端电压，额定电流参数不正确的选择，使电抗值由2.904Ω变成了2.644Ω，电抗率由12%偏移到10.9%，接近三次谐波谐振点，造成电容器组因接近谐振的过电流现象。

表1　按设计串抗参数计算过电压值

　　可以看出，电容器线电压为12.11kV时，放电线圈二次电压达到110V，过电压保护动作，电容器掉闸。而此时母线电压为10.66kV，在合格范围(变电站10kV母线电压波动范围10～10.7kV)。这就是说，按设计参数选择串抗，电容器组过电压保护会频繁动作，电容器开关掉闸，不能正常运行。
2.5　选择参数正确的串抗
　　在选择八里庄变电站电容器组串抗之前，对该处背景谐波进行了测试。测试结果表明，主要是5次及以上谐波。《规范》5.2.2.2条规定，当串抗用于抑制谐波，其并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时，宜取4.5%～6%，并计入接入串抗引起的电容器运行电压的升高。根据前面2.2分析，电容器额定电压为11/kV，其背景谐波为5次及以上，为此串抗的电抗率选5%即可。只有这样选择，串抗才与电容器匹配。计算出的电容器组各处电压见表2。

表2　选择正确串抗时的过电压值