電力電容器的維護與管理
電力電容器是一種靜止的無(wú)功補償設備。它的主要作用是向電力系統提供無(wú)功功率,提高功率因數。采用就地無(wú)功補償,可以減少輸電線(xiàn)路輸送電流,起到減少線(xiàn)路能量損耗和壓降,改善電能質(zhì)量和提高設備利用率的重要作用。
現將電力電容器的維護和運行管理中一些問(wèn)題,作一簡(jiǎn)介,供參考。
1 電力電容器的保護
(1)電容器組應采用適當保護措施,如采用平衡或差動(dòng)繼電保護或采用瞬時(shí)作用過(guò)電流繼電保護,對于3.15kV及以上的電容器,可在每個(gè)電容器上裝置單獨的熔斷器,熔斷器的額定電流應按熔絲的特性和接通時(shí)的涌流來(lái)選定,一般為1.5倍電容器的額定電流為宜,以防止電容器油箱爆炸。
(2)除上述指出的保護形式外,在必要時(shí)還可以作下面的幾種保護:
①如果電壓升高是經(jīng)常及長(cháng)時(shí)間的,需采取措施使電壓升高不超過(guò)1.1倍額定電壓。
②用合適的電流自動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護,使電流升高不超過(guò)1.3倍額定電流。
③如果電容器同架空線(xiàn)聯(lián)接時(shí),可用合適的避雷器來(lái)進(jìn)行大氣過(guò)電壓保護。
④在高壓網(wǎng)絡(luò )中,短路電流超過(guò)20A時(shí),并且短路電流的保護裝置或熔絲不能可靠地保護對地短路時(shí),則應采用單相短路保護裝置。
(3)正確選擇電容器組的保護方式,是確保電容器安全可靠運行的關(guān)鍵,但無(wú)論采用哪種保護方式,均應符合以下幾項要求:
①保護裝置應有足夠的靈敏度,不論電容器組中單臺電容器內部發(fā)生故障,還是部分元件損壞,保護裝置都能可靠地動(dòng)作。
②能夠有選擇地切除故障電容器,或在電容器組電源全部斷開(kāi)后,便于檢查出已損壞的電容器。
③在電容器停送電過(guò)程中及電力系統發(fā)生接地或其它故障時(shí),保護裝置不能有誤動(dòng)作。
④保護裝置應便于進(jìn)行安裝、調整、試驗和運行維護。
⑤消耗電量要少,運行費用要低。
(4)電容器不允許裝設自動(dòng)重合閘裝置,相反應裝設無(wú)壓釋放自動(dòng)跳閘裝置。主要是因電容放電需要一定時(shí)間,當電容器組的開(kāi)關(guān)跳閘后,如果馬上重合閘,電容器是來(lái)不及放電的,在電容器中就可能殘存著(zhù)與重合閘電壓極性相反的電荷,這將使合閘瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流,從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。
2 電力電容器的接通和斷開(kāi)
(1)電力電容器組在接通前應用兆歐表檢查放電網(wǎng)絡(luò )。
(2)接通和斷開(kāi)電容器組時(shí),必須考慮以下幾點(diǎn):
①當匯流排(母線(xiàn))上的電壓超過(guò)1.1倍額定電壓最大允許值時(shí),禁止將電容器組接入電網(wǎng)。
②在電容器組自電網(wǎng)斷開(kāi)后1min內不得重新接入,但自動(dòng)重復接入情況除外。
③在接通和斷開(kāi)電容器組時(shí),要選用不能產(chǎn)生危險過(guò)電壓的斷路器,并且斷路器的額定電流不應低于1.3倍電容器組的額定電流。
3 電力電容器的放電
(1)電容器每次從電網(wǎng)中斷開(kāi)后,應該自動(dòng)進(jìn)行放電。其端電壓迅速降低,不論電容器額定電壓是多少,在電容器從電網(wǎng)上斷開(kāi)30s后,其端電壓應不超過(guò)65V。
(2)為了保護電容器組,自動(dòng)放電裝置應裝在電容器斷路器的負荷側,并經(jīng)常與電容器直接并聯(lián)(中間不準裝設斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器等)。具有非專(zhuān)用放電裝置的電容器組,例如:對于高壓電容器用的電壓互感器,對于低壓電容器用的白熾燈泡,以及與電動(dòng)機直接聯(lián)接的電容器組,可以不另裝放電裝置。使用燈泡時(shí),為了延長(cháng)燈泡的使用壽命,應適當地增加燈泡串聯(lián)數。
(3)在接觸自電網(wǎng)斷開(kāi)的電容器的導電部分前,即使電容器已經(jīng)自動(dòng)放電,還必須用絕緣的接地金屬桿,短接電容器的出線(xiàn)端,進(jìn)行單獨放電。
4 運行中的電容器的維護和保養
(1)電容器應有值班人員,應做好設備運行情況記錄。
(2)對運行的電容器組的外觀(guān)巡視檢查,應按規程規定每天都要進(jìn)行,如發(fā)現箱殼膨脹應停止使用,以免發(fā)生故障。
(3)檢查電容器組每相負荷可用安培表進(jìn)行。
(4)電容器組投入時(shí)環(huán)境溫度不能低于-40℃,運行時(shí)環(huán)境溫度1小時(shí),平均不超過(guò)+40℃,2小時(shí)平均不得超過(guò)+30℃,及一年平均不得超過(guò)+20℃。如超過(guò)時(shí),應采用人工冷卻(安裝風(fēng)扇)或將電容器組與電網(wǎng)斷開(kāi)。
(5)安裝地點(diǎn)的溫度檢查和電容器外殼上最熱點(diǎn)溫度的檢查可以通過(guò)水銀溫度計等進(jìn)行,并且做好溫度記錄(特別是夏季)。
(6)電容器的工作電壓和電流,在使用時(shí)不得超過(guò)1.1倍額定電壓和1.3倍額定電流。
(7)接上電容器后,將引起電網(wǎng)電壓升高,特別是負荷較輕時(shí),在此種情況下,應將部分電容器或全部電容器從電網(wǎng)中斷開(kāi)。
(8)電容器套管和支持絕緣子表面應清潔、無(wú)破損、無(wú)放電痕跡,電容器外殼應清潔、不變形、無(wú)滲油,電容器和鐵架子上面不應積滿(mǎn)灰塵和其他臟東西。
(9)必須仔細地注意接有電容器組的電氣線(xiàn)路上所有接觸處(通電匯流排、接地線(xiàn)、斷路器、熔斷器、開(kāi)關(guān)等)的可靠性。因為在線(xiàn)路上一個(gè)接觸處出了故障,甚至螺母旋得不緊,都可能使電容器早期損壞和使整個(gè)設備發(fā)生事故。
(10)如果電容器在運行一段時(shí)間后,需要進(jìn)行耐壓試驗,則應按規定值進(jìn)行試驗。
(11)對電容器電容和熔絲的檢查,每個(gè)月不得少于一次。在一年內要測電容器的tg 2~3次,目的是檢查電容器的可靠情況,每次測量都應在額定電壓下或近于額定值的條件下進(jìn)行。
(12)由于繼電器動(dòng)作而使電容器組的斷路器跳開(kāi),此時(shí)在未找出跳開(kāi)的原因之前,不得重新合上。
(13)在運行或運輸過(guò)程中如發(fā)現電容器外殼漏油,可以用錫鉛焊料釬焊的方法修理。
5 電力電容器組倒閘操作時(shí)必須注意的事項
(1)在正常情況下,全所停電操作時(shí),應先斷開(kāi)電容器組斷路器后,再拉開(kāi)各路出線(xiàn)斷路器?;謴退碗姇r(shí)應與此順序相反。
(2)事故情況下,全所無(wú)電后,必須將電容器組的斷路器斷開(kāi)。
(3)電容器組斷路器跳閘后不準強送電。保護熔絲熔斷后,未經(jīng)查明原因之前,不準更換熔絲送電。
(4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時(shí),必須在斷路器斷開(kāi)3min之后才可進(jìn)行。
6 電容器在運行中的故障處理
(1)當電容器噴油、爆炸著(zhù)火時(shí),應立即斷開(kāi)電源,并用砂子或干式滅火器滅火。此類(lèi)事故多是由于系統內、外過(guò)電壓,電容器內部嚴重故障所引起的。為了防止此類(lèi)事故發(fā)生,要求單臺熔斷器熔絲規格必須匹配,熔斷器熔絲熔斷后要認真查找原因,電容器組不得使用重合閘,跳閘后不得強送電,以免造成更大損壞的事故。
(2)電容器的斷路器跳閘,而分路熔斷器熔絲未熔斷。應對電容器放電3min后,再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況。若未發(fā)現異常,則可能是由于外部故障或母線(xiàn)電壓波動(dòng)所致,并經(jīng)檢查正常后,可以試投,否則應進(jìn)一步對保護做全面的通電試驗。通過(guò)以上的檢查、試驗,若仍找不出原因,則應拆開(kāi)電容器組,并逐臺進(jìn)行檢查試驗。但在未查明原因之前,不得試投運。
(3)當電容器的熔斷器熔絲熔斷時(shí),應向值班調度員匯報,待取得同意后,再斷開(kāi)電容器的斷路器。在切斷電源并對電容器放電后,先進(jìn)行外部檢查,如套管的外部有無(wú)閃絡(luò )痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無(wú)短路等,然后用絕緣搖表?yè)u測極間及極對地的絕緣電阻值。如未發(fā)現故障跡象,可換好熔斷器熔絲后繼續投入運行。如經(jīng)送電后熔斷器的熔絲仍熔斷,則應退出故障電容器,并恢復對其余部分的送電運行。
7 處理故障電容器應注意的安全事項
處理故障電容器應在斷開(kāi)電容器的斷路器,拉開(kāi)斷路器兩則的隔離開(kāi)關(guān),并對電容器組經(jīng)放電電阻放電后進(jìn)行。電容器組經(jīng)放電電阻(放電變壓器或放電電壓互感器)放電以后,由于部分殘存電荷一時(shí)放不盡,仍應進(jìn)行一次人工放電。放電時(shí)先將接地線(xiàn)接地端接好,再用接地棒多次對電容器放電,直至無(wú)放電火花及放電聲為止,然后將接地端固定好。由于故障電容器可能發(fā)生引線(xiàn)接觸不良、內部斷線(xiàn)或熔絲熔斷等,因此有部分電荷可能未放盡,所以檢修人員在接觸故障電容器之前,還應戴上絕緣手套,先用短路線(xiàn)將故障電容器兩極短接,然后方動(dòng)手拆卸和更換。
對于雙星形接線(xiàn)的電容器組的中性線(xiàn)上,以及多個(gè)電容器的串接線(xiàn)上,還應單獨進(jìn)行放電。
電容器在變電所各種設備中屬于可靠性比較薄弱的電器,它比同級電壓的其他設備的絕緣較為薄弱,內部元件發(fā)熱較多,而散熱情況又欠佳,內部故障機會(huì )較多,制造電力電容器內部材料的可燃物成分又大,所以運行中極易著(zhù)火。因此,對電力電容器的運行應盡可能地創(chuàng )造良好的低溫和通風(fēng)條件。
8 電力電容器的修理
(1)下面幾種故障,可以在安裝地方自行修理:
①箱殼上面的漏油,可用錫鉛焊料修補。
②套管焊縫處漏油,可用錫鉛焊料修補,但應注意烙鐵不能過(guò)熱,以免銀層脫焊。
(2)電容器發(fā)生對地絕緣擊穿,電容器的損失角正切值增大,箱殼膨脹及開(kāi)路等故障,需要在有專(zhuān)用修理電容器設備的工廠(chǎng)中才能進(jìn)行修理或在專(zhuān)門(mén)處理電能質(zhì)量問(wèn)題的電力醫院技術(shù)人員指導下解決問(wèn)題。