電容器在無(wú)功補償裝置及實(shí)際運行中的安全問(wèn)題
1、安裝接線(xiàn)應符合技術(shù)要求。集中補償的電容器組,應建單獨的電容器室,室內保持通風(fēng)良好,避免日光照射。電容器組通過(guò)斷路器和電纜連接到母線(xiàn)上。同時(shí),對于中型點(diǎn)非直接接地系統,當電容器采用星形接線(xiàn)時(shí),為防止系統單相接地電壓升高,其外殼應與地絕緣且絕緣等級與電力網(wǎng)的額定電壓相符。
2、環(huán)境溫度的影響。電容器的運行溫度是運行人員重要的監視項目。溫度不超出允許范圍是保證電容器安全運和達到預定使用年限的重要條件。運行溫度過(guò)高,導致介質(zhì)擊穿強度的降低,或介質(zhì)損耗的迅速增加。若溫升持續,將破壞熱平衡,造成熱擊穿。而在低溫條件下,電容器內部將是負壓,游離電壓會(huì )下降。因此,不同地區電力部門(mén)根據當地氣候條件參照電容器技術(shù)規定要求選擇相應類(lèi)型,以保證運行的安全。
3、電容器的過(guò)電流危害。① 電容器組投入瞬間由于電容端電壓不能躍變,會(huì )產(chǎn)生合閘涌流,一般合閘涌流為正常電流幅值的6~8倍。對斷路器的滅弧室產(chǎn)生很大機械應力,使滅弧室受到破壞,為防止合閘涌流造成的損壞,應盡量減少投切次數,或在電容器組中串入小電抗器。② 運行電壓升高使電容器過(guò)流。由于電容器的無(wú)功功率與運行電壓的平方成正比,系統運行電壓升高,無(wú)功電流也增大,導致電容器溫度升高,不利于安全運行。在運行中要監視系統母線(xiàn)電壓,發(fā)現異常及時(shí)采用調檔等方法使運行電壓保持在平衡位置。③ 電源電壓波形畸變造成電容器過(guò)流。電力系統中,廠(chǎng)礦企業(yè)使用大功率可控硅整流器作為直流電源廣泛應用、電解工藝和變壓器鐵芯的飽和等,都會(huì )使電壓的波形發(fā)生畸變,產(chǎn)生高次諧波,嚴重時(shí)會(huì )使補償電容器與線(xiàn)路中感性負載形成振蕩回路,出線(xiàn)電流諧振,導致電容器嚴重過(guò)負荷,造成熔絲屢斷,電容器組無(wú)法投運。我公司下屬110kv配電站工業(yè)用戶(hù)多為此類(lèi)性質(zhì),技術(shù)人員對該站內運行線(xiàn)路進(jìn)行連續諧波測試,發(fā)現系統中高次諧波以5、7、11次較為嚴重,為此,我們在無(wú)功補償裝置中將電容器回路串聯(lián)電抗率為12%的電抗器,抑制3次以上諧波。
4、電容器的過(guò)電壓危害。規程規定電容器在1.1倍的額定電壓下可長(cháng)期運行,但很多情況下,夜間承受的工作電壓往往高出規定的電壓允許值。運行過(guò)電壓對電容器的壽命產(chǎn)生影響,試驗發(fā)現電容器壽命與電壓的7至8次方成反比。如電壓增高15%,其壽命可能縮短到運行于額定電壓時(shí)的32.7%~37.6%。因此,在實(shí)際運行中為避免產(chǎn)生過(guò)電壓,在設備選型時(shí)優(yōu)先選擇具有較高額定電壓的電容器而且要求電容值差別不大的串聯(lián)在同一相,且三相差值不能過(guò)大。電容器組專(zhuān)設的斷路器應選擇合適,一般選用真空、SF6斷路器等。而且操作中盡量減少電容器組投、切次數,避免頻繁產(chǎn)生操作過(guò)電壓沖擊。
5、嚴禁電容器組帶電荷合閘。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,兩電壓相加將在回路上產(chǎn)生很大的沖擊電流,引起過(guò)熱爆炸。所以,電容器組每次重新合閘,必須在斷路器斷開(kāi)電容器組放電5分鐘后進(jìn)行。資料顯示,某變電站曾發(fā)生由于110kv電源線(xiàn)路跳閘而重合,引起接與10kv母線(xiàn)上的電容器組爆炸,損壞了19臺電容器的事故。要防止此類(lèi)事故發(fā)生,首先要安裝失壓時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)斷路器的保護裝置。其次運行人員要加強安全意識,避免這類(lèi)操作。第三,電容器端應并聯(lián)放電電阻,使其停電后能自動(dòng)放電,目前大多數生產(chǎn)廠(chǎng)家在設備出廠(chǎng)前已將放電電阻并聯(lián)入電容器組中。
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