(国网山西省电力公司大同供电公司037008)
摘要:电容器组的正常运行对保障电力系统的供电质量与效益起着重要作用,本文对电力电容器在运行中的注意事项及相应处理进行了介绍。
关键词:电力电容器;运行;注意事项;相应处理
电力电容器在电力系统中主要作无功补偿或移相使用,大量装设在各级变配电所里。这些电容器的正常运行对保障电力系统的供电质量与效益起重要作用。兹就电力电容器在运行中应注意的问题及相应的处理方法介绍如下。
一、环境温度
电容器周围环境的温度不可太高,也不可太低。
如果环境温度太高,电容器工作时所产生的热量就散不出去;而如果环境温度太低,电容器内的油就可能会冻结,容易电击穿。
根据电容器有关技术条件规定,电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。我国大部分地区的气温都在这个温度以下,所以通常不必采用专门的降温设施。如果电容器附近存在着某种热源,有可能使室温上升到40℃以上,这时就应采取通风降温措施,否则应立即切除电容器。
电容器环境温度的下限应根据电容器中介质的种类和性质来决定。YY型电容器中的介质是矿物油,即使是在-45℃以下,也不会冻结,所以规定-40℃为其环境温度的下限。而YL型电容器中的介质就比较容易冻结,所以环境温度必须高于-20℃,我国北方地区不宜在冬季使用这种电容器。(除非把它安置在室内,并采取加温措施)
二、工作温度
电容器是一种介损很大的电力设备。电容器工作时,其内部介质的温度应低于65℃,最高不得超过70℃,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间,一般为50~60℃,不得超过60℃。
为了监视电容器的温度,可用桐油石灰温度计的探头粘贴在电容器外壳大面中间三分之二高度处,或是使用熔点为50~60℃的试温蜡片。
三、工作电压
电容器的无功功率、损耗和发热都与运行电压的平方成正比,长时间过电压运行,会导致电容器温度过高,使绝缘介质加速老化而缩短寿命甚至损坏。但温度升高需要时间积累热量。而在运行中,由于倒闸操作、电压调整、负荷变化等因素可能引起电力系统波动,产生过电压,有些过电压辐值虽然较高,但作用时间较短,对电容器的影响不大,但不能超过一定时间限度。
电网电压一般应低于电容器本身的额定电压,最高不得超过其额定电压10%,但应注意:最高工作电压和最高工作温度不可同时出现。因此,当工作电压为1.1倍额定电压时,必须采取降温措施。
四、工作电流与谐波问题
当电容器安装工作于含有磁饱和稳压器、大型整流器和电弧炉等“谐波源”的电网上时,交流电中就会出现高次谐波。对于n次谐波而言,电容器的电抗将是基波时的1/n,因此,谐波对电流的影响很大。谐波的这种电流对电容器非常有害,极容易使电容器击穿引起相间短路。考虑谐波的存在,故规定电容器的工作电流不得超过额定电流的1.3倍,即不可超出额定电流30%长期运行。其中的10%为允许工频过电流,20%为留给高次谐波电压引起的过电流。必要时,应在电容器上串联适当的感性电抗,以限制谐波电流。
五、合闸时的弧光问题
某些电容器组特别是高压电容器在合闸并网时,因合闸涌流很大,在开关上或变流器上会出现弧光。碰到这种情形时,应调整电容器组的电容值或更换变流器,对高压电容器可采用串电抗器加以消除。
六、运行中的放电声问题
电容器在运行时,一般是没有声音的,但有时会例外。造成声音的原因大致有以下几种:
1、套管放电。电容器的套管为装配式者,若露天放置时间过长,雨水进入两层套管之间,加上电压后,就有可能产生劈劈啪啪的放电声。遇到这种情形时,可将外套管松出,擦干重新装好即可。
2、缺油放电。电容器内如果严重缺油,以致于使套管的下端露出油面,这时就有可能发出放电声。为此,应添加同种规格的电容器油。
3、脱焊放电。电容器内部若有虚焊或脱焊,则会在油内闪络放电。如果放电声不止,则应拆开修理。
4、接地不良放电。电容器的芯子与外壳接触不良时,会出现浮动电压,引起放电声。这时,只要将电容器摇动一下,使芯子与外壳接触,便可使放电声消失。
七、爆炸问题
多组电容器并联运行时,只要其中有一台发生了击穿,其余各台就会同时通过这一台放电。放电能量很大,脉冲功率很高,使电容器油迅速汽化,引起爆炸,甚至起火,严重时有可能使建筑物也遭到破坏。为防止这种事故,可在每台电容器上串联适当的电抗器或熔丝,然后并联使用。另外,电力系统中并联补偿的电容器采用Δ结线虽有较多优点,但电容器采用Δ结线时,任一电容器击穿短路时,将造成三相线路的两相短路,短路电流很大,有可能引起电容器爆炸。这对高压电容器特别危险。因此高压电容器组宜接成中性点不接地星形(Y型),容量较小时(450kvar及以下)宜接成Δ形。
八、投停操作
1、当电容器组所在母线停电时,应先退出电容器组,然后再将母线停电。母线送电时,在母线及其负荷馈线送电后,应根据系统无功功率潮流、负荷功率因数及电压情况决定电容器组的投入和退出。
2、当电容器组所在母线发生单相接地故障时,在进行拉路寻找时,应先试拉电容器组,如果接地点不在电容器组上,再试拉其它线路,防止因单相接地故障时非接地相电压太高使电容器发热严重,加速绝缘的老化,缩短其使用寿命,甚至发生电击穿。
3、发生下列情况时,应将电容器退出运行:
(1)电容器过电压、过电流、或外壳温度超过允许值;
(2)电容器爆炸;
(3)套管严重放电闪络;
(4)接头严重过热;
(5)电容器内部有严重异常响声或外壳有较明显的异形膨胀;
(6)电容器喷油或着火。
4、电容器自动跳闸后不允许强行试送电,熔断器熔丝熔断,不查明原因不准更换熔丝送电。
5、电容器每次拉闸后,必须随即通过放电装置放电,禁止在电容器带有电荷的情况下合闸。电容器两次合闸时,必须间隔5分钟。
九、维护检查
正常巡视检查应由值班人员每班进行一次。检查电容器是否漏油、有无外壳变形、熔断器有无熔断、放电装置是否正常、有无异常响声、环境温度和电容器最热点温度是否正常、三相电流是否平衡等。
定期停电检查、清扫每月进行一次,除检查油箱有无变形和漏油外,还应检查触头连接是否紧密、有无过热痕迹;放电装置是否完整;套管有无裂纹及放电痕迹等,并对电容器及通风道进行全面清扫。
当电容器的断路器跳闸或熔断器熔断,夏季电容器室温度最高或系统运行电压最高时,还要对电容器进行特别检查。
结论:
电力电容器的安全合理运行,对保证电力系统的电能质量,提高功率因数,减少损耗有着重要意义,因此必须引起注意。只有平时加强巡视检查,保证其工作在正常的工作环境和允许的工作条件下,精心操作,认真维护,就能起到其应有的作用。