淺談影響電力電容器安全運行的因素及其選用與維護

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電力電容器大量裝設在各級變電站和線路上，是供電網(wǎng)絡中的主要設備之一，電容器在電力系統(tǒng)中的主要作用是補償電力系統(tǒng)的無功功率,提高系統(tǒng)的功率因數(shù),改善電壓品質,減少線路的損耗,提高電網(wǎng)輸送電能能力。

  1電力電容器選用   在選用電力電容器時，應針對環(huán)境、電壓、電流、容量、型號選擇等以下幾個特殊的條件，選用相應的專用電力電容器，這樣既能延長電容器的使用壽命，又能節(jié)省資金、提供很好經(jīng)濟效益。   1.1變電站無功補償設備優(yōu)先選用構架式電容器組，少用集合式電容器的集合式電容器有可能會因內部電容單元擊穿而造成三相電容量不平衡，進而導致跳閘，如果出現(xiàn)這種情況，現(xiàn)場檢修往往不具備條件，應對的方法一般只能返廠檢修或更換新的電容器組，但這樣的處理過程時間過長，對系統(tǒng)電壓有影響。針對集合式電容器雖然維護量少但一旦出現(xiàn)故障，將造成整組退出運行，影響系統(tǒng)無功補償?shù)膯栴}，因此，變電站無功補償設備優(yōu)先選用構架式電容器組。   1.2對環(huán)境的原因直接影響到電力電容器的壽命電壓過高與沖擊電流對電力電容器是致命損害。所以選用電力電容器時，應向生產(chǎn)廠家提供下列幾點情況，這樣生產(chǎn)廠家可為用戶生產(chǎn)專用的電容器。a.電力電容器設計溫度標準45℃，超過45℃對電容器影響很大。在運行環(huán)境的溫度較高的情況下，普通電容器由于被封閉在柜子里，溫度往往更高。這常常會導致電容器在高溫狀態(tài)下發(fā)熱過度，引起膨脹、漏液。因此，在自然環(huán)境較高的情況下，應采用帶有溫度保險的專用電力電容器。b.在灰塵多、靜電多的場合，電容器的選擇要求較高。一般的產(chǎn)品在這種環(huán)境下，運行壽命短，所以選擇電力電容器時應考慮使用抗灰塵、抗靜電的專用電力電容器。c.在有些地區(qū)電壓不穩(wěn)定，過高或過低，對電力電容器有影響。因此選擇電力電容器時，應將電壓等級提高，如原先用0.4kV電壓等級的可提升至0.45kV，這樣可延長電容器的使用壽命。d.電流不穩(wěn)定對電容器存在致命的傷害。如果沖擊電流大，一般的電容器是無法承受的。這種情況下建議使用抗沖擊的專用電力電容器就沒問題了。   2影響電力電容器安全運行的因素   2.1工作溫度與環(huán)境溫度   電容器工作溫度在我國大部分地區(qū)可選擇-25/B類的電容器,南方濕熱地區(qū)可選擇-25/D類的電容器。在正常工作時,其內部介質的工作溫度應低于制造廠家充許的溫度,最高不得超過70℃,否則會引起熱擊穿及鼓肚現(xiàn)象。電容器周圍環(huán)境的溫度變化對電容器的安全運行不容忽視,如果環(huán)境溫度太高,電容器工作時所產(chǎn)生的熱量就散不出去,容易發(fā)生熱擊穿;而如果環(huán)境溫度太低,電容器內的絕緣油(介質)就可能凝結,也容易發(fā)生絕緣擊穿,因此,選擇符合周圍環(huán)境溫度變化要求的電容器就顯得格外重要。   2.2工作電壓與工作電流   電容器對電壓變化十分敏感,長時過電壓會使電容器嚴重發(fā)熱,電容器絕緣會加速老化,壽命縮短,甚至發(fā)生電擊穿或熱擊穿;電網(wǎng)電壓一般應低于電容器本身的額定電壓,長期工頻穩(wěn)態(tài)過電壓不得超過1.1倍額定電壓,因此,并聯(lián)電容器裝置應在額定電壓下運行,一般不宜超過額定電壓的1.05倍,最高運行電壓不應超過額定電壓的1.1倍。當電容器工作在有鐵心飽和的設備(如大型整流器和電弧爐等)“諧波源”的電網(wǎng)上時,運行中就會出現(xiàn)高次諧波,對于n次諧波而言,電容器的電抗將是基波時的1/n,因此,諧波電流會顯著增加。諧波電流對電容器非常有害,極易使電容器發(fā)熱引起擊穿,考慮到諧波的存在,規(guī)定電容器的工作電流不得超過額定電流的1.3倍,必要時應在電容器上串聯(lián)適當?shù)碾娍?串聯(lián)電抗器)以抑制諧波電流。   2.3帶電荷合閘將引起電容器爆炸   電容器帶電荷合閘是不允許的，因為如果合閘瞬間電壓極性正好和電容器上殘留電荷的極性相反，那么兩電壓相加將在回路上產(chǎn)生很大的沖擊電流，易引起爆炸。所以，電容器組每次重新合閘，必須在斷路器斷開電容器并放電5min后進行。   3電力電容器的檢查與日常維護   為了使電容器故障率下降,就要加強電容器組的巡視檢查、日常維護工作。據(jù)有關規(guī)定及運行實踐經(jīng)驗,通過以下措施對電力電容器進行檢查與維護：   3.1外殼各部是否滲漏;外殼是否鼓肚,膨脹量是否超過正常熱脹冷縮的彈性許可度;室外電容器組未涂冷鋅的還應檢查外殼油漆是否脫落、生銹,當脫落或生銹較嚴重時可涂冷鋅解決;套管是否清潔、完整、有無裂紋、放電現(xiàn)象;引線連接處,各處有無松動、脫落或斷線、發(fā)熱變色。電容器容量與熔斷器容量的配置必須相符等,嚴禁電容器帶病運行。   3.2電容器室要有良好的通風,室內溫度應滿足制造廠家規(guī)定的要求。保證電容器不受油、水、雨、雪的侵蝕不受日光直曬。   3.3運行中電容器出現(xiàn)不正常的異響時,應退出運行。另外,當電容器噴油或起火、接頭嚴重過熱、套管嚴重放電閃絡、電容器爆炸時,都必須將電容器停止運行。   3.4電容器停電安全技術要求:a.斷開開關拉開兩側刀閘;b.放電后驗明無電推上接地刀閘c.為防止操作過電壓,電容器與變壓器或饋電線路停、送電時,禁止同時投切。   3.5接地應良好,運行中每月應對放電電阻及其回路進行一次檢查,確認是否良好。停電檢查工作,應嚴格執(zhí)行《電工安全工作規(guī)程》,電容器接地前應逐相充份放電,星形接線電容器的中性點應接地,串聯(lián)電容器及與整組電容器脫離的電容器應逐個放電,裝在絕緣支架上的電容器外殼也應放電。   3.6正確進行電容器的投切操作。電容器的投入或退出,應根據(jù)母線電壓曲線或按定值由無功自動投切裝置來實現(xiàn)。在投入電容行前應檢查電容器保護在加用位置。正常情況下電容器開關處在熱備用狀態(tài),投入后應認真檢查開關位置及電流電壓變化情況。   總之，要使低壓無功補償裝置真正實現(xiàn)節(jié)能降耗、延長供用電設備使用壽命、提高經(jīng)濟效益的目的，就必須真正做到合理選型，以確保無功補償設備滿足具體的使用要求。作為無功補償裝置的使用者和制造者，在關注設備成本的同時，還應該充分考慮裝置的性能優(yōu)劣，從而獲得最大的綜合經(jīng)濟效益。