简述常规并联电容器装置异常运行现象与处理对策

2019-12-28 正尔科技 | 赢登旗舰店

并联电容器装置在运行中出现异常情况比较多,也比较复杂,有的是设备自身质量问题,有的是外界因素造成的。运行表明,异常运行问题如果不引起重视或者不及时处理,久而久之有些会影响装置的正常运行,有些会酿成事故。因此,各级供电部门或装置生产厂家都要十分重视装置的异常运行问题,除了供电部门要加强设备的巡视检查,定期检验测试,无人值班的变电站的装置更要重视。


并联电容器装置异常运行情况分析和提出的相应对策或建议,由各单位根据具体情况具体对待,这样才能有效地确保设备正常运行。

并联电容器装置异常运行列举如下



电容器过电压,过电流,温度过高


这是经常发生的异常运行的情况,特别受季节性时间和季节性负荷的影响更突出。


过电压的危害:长时间过电压运行,会使电容器发热,加速绝缘老化,电容器温度升高,加剧容抗的不平衡。电弧重燃过电压经常造成电容器、避雷器爆炸,断路器损坏。接于同一母线上的设备绝缘击穿、闪络等故障。


过电流的危害:长时间频繁过电流运行,会使电容器发热,加速绝缘老化,影响寿命、甚至导致运行中漏油、爆炸等。根据绝缘的 8℃ ( 有的文献上是 6℃ ) 原则:电气设备的运行温度每上升 8℃,其使用寿命降低一半。经常过电流会导致电容器容量衰减、鼓肚、击穿、烧毁等。如果是纯电容补偿,容易导致其与系统感性负载发生谐振导致谐波被放大,如果刚好落在某频次谐波上,会导致该次谐波放大很多倍,危害可能导致整个配电系统烧坏。



对策如下:
  • 减少投切次数。频繁投切是引发谐振的关键因素,减少电容器的投切次数可有效避免因谐振引发的过电压及过电流;

  • 采用适用性好的开关( 熔断器、断路器) 。如采用 SF6 断路器及真空断路器,以利电弧熄灭,性能良好的开关可避免因电弧重燃引发的过电压冲击;

  • 电容器组串连电抗器。串联电抗器除可以限制电容器过电流外还可以限制回路短路电流,降低断路器开断容量,同时还可抑制高次谐波;

  • 设置失压掉闸保护,防止短时间内重新投入容器,同时避免类似操作;

  • 电容器两端并联放电电阻,使其停电后自动放电;

  • 在电容器所在母线上设置避雷器。性能良好的避雷器可将施加于设备上的危险过电压及时泻放入大地。



电容器外壳永久性变形


电容器外壳受温度影响热胀冷缩是正常的,但是膨胀量超过弹性系数许可范围就不正常了,这种异常运行一般发生在电容器投运的初期比较多。
对策如下:
  • 停运电容器组,拆下永久变形的电容器作电容量实测实验,更换电容器

  • 解剖电容器分析故障原因



电容器组电流出现明显偏大


除运行电压偏高外,其原因是:
  • 电容器组在安装前没有根据系统谐波背景进行设计论证和计算,使之选择的串联电抗器参数不能起到抑制谐波的作用;

  • 运行中负荷谐波变化,没有进行检测和治理,谐波电流放大;

  • 电容器组缺台运行;

  • 串联电抗器发生匝间短路。


对策如下:
  • 安装电容器组前要实测电容器接入点(变电站)的谐波背景和收集负荷谐波情况,通过设计论证和计算,作为选择串联电抗器参数的依据。

  • 根据电容器的预试情况,要对电容器组参数与电抗器参数进行核算,防止谐振,特别是电容器损坏后要及时补充,集合式电容器和由内熔丝的电容器更要注意,因为内熔丝动作后,电容值下降,容抗增加。

  • 及时补充电容器



电容量明显变化


电容量明显变化式电容器内部有局部放电现象,损坏元件造成的。
对策如下:
  • 定期实测电容量,推荐采用不拆连接线的测量方法,防止因拆装连接线导致套管受力而发生套管根部渗油。

  • 有内熔丝电容器的电容量减少,要按照保护整定允许减少的规定值退出运行

  • 电容器的电容量增大有两种情况:第一种是无内熔丝的电容器一旦发现电容量增大,即超过一个串联段击穿所引起的电容量增大,应立即退出运行;第二种是有内熔丝的电容器应考虑为一个元件击穿故障,相应的内熔丝没有熔断引起电容量增大的,要立即退出运行。总之,无论哪种情况都要立即退出运行,以防止电容器带故障运行而发展成扩大性故障。


电容量明显变化


电容器回路连接处连接松动或者脱落,断线都会可能引起高频振荡的电弧,使之接触点过热变色,如果不及时处理,可能导致电容器过热和场强过高而被损坏。
对策如下:
  • 注意观察包括电容器外壳和电容器回路连接处粘贴的示温蜡片(电容器在2/3处粘贴)颜色的变化(及温度变化)

  • 每次维护时要检查电容器回路各处的连接部分,确保接触良好,引线无松动,脱落。



电容器组缺台运行


电容器组在运行过程中可能会发生缺台运行,影响整组电容器的正常运行
对策如下:
  • 在停电处理时用备品补齐,没有备品采用拆除相应的电容器来配齐各相间的电容量平衡,同时注意三点:(1)三相间,两个星形间(双Y接线时)的电容量应配置平衡;(2)各相的上下两段串联间的电容量平衡,否则两段电容器承受电压不同,电容量小的段电压可能超过电容器的额定电压;(3)电压可能超过标准持续运行允许的1.1倍额定电压,保护不会动作于跳闸,故障发生在上段或下段时,保护灵敏度也不同。

  • 当串有大于或等于5%电抗率的串联电抗器时,由于数台电容器被拆除后使电容器组的容抗增大,此时按串联电抗器的实际阻抗值重新核算装置的电抗率,注意避免接近5次(或3次)谐波的谐振点,并核对继电保护整定值。



继电保护误动或拒动


电容器组在运行中继电保护误动或拒动,可能使保护的定值与实际不相符合,灵敏度过高容易误动,灵敏度过低容易拒动,另外,继电器存在问题
对策如下:
  • 要根据系统运行的实际变化验算或调整定值,使之与实际相符合。

  • 加大可靠性系数,选用核实的继电器,如用于过电压保护的继电器必须是高返回系数,高精度的。

  • 电容器要有一定的过负荷裕度,短时过负荷不会造成电容器损坏,因此,动作时间可以适当延长些,以防止误动。



单台电容器用熔断器发生不正常熔断


电容器完好状态下,发生熔断器不正常熔断,其原因是:熔丝质量不好或者热容量不够;连接时熔丝损伤,如轧伤,压伤等;使用铁质螺栓连接,因锈蚀接触不良;弹簧锈蚀,弹力不够;安装角度不符合要求,影响弹力。
对策如下:
  • 要按照熔断器的特性加强运行管理,提高运行管理水平。

  • 要选用合适的熔断器,安秒特性符合要求:熔丝通过1.1倍额定电流时,4h不熔断;熔丝通过1.5倍额定电流时,熔丝熔断时间不小于75S;熔丝通过2.0倍额定电流时,熔丝熔断时间应小于7.5S。

  • 熔断器安装角度一般掌握在45°到60°锈蚀的弹簧,螺栓要及时调换,保持接触良好。


户外式电容器外壳和构架油漆脱落,生锈,严重积尘


户外式电容器受天气及周围环境的影响,外壳,构架油漆容易脱落和生锈,同时,外壳,支持绝缘子和其他配件如不定期清扫会严重积尘,不利于电容器安全运行。因此要定期对设备进行维护,特别是周围环境不大好的更要重视。
使之电容器外壳,构架以及其他设备保持油漆完好和良好的辐射表面,构架采用涂锌件,防止生锈。另外,户外式设备拟每季或半年清扫一次,但是要根据季节特点和周围环境做到勤清扫,如某变电站每年2次雾季前进行小水量边冲边揩,效果很好。

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