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電容器組故障分析
電容器組采用常用的星型接線方式,三相共體外殼接于同一鐵框架,框架接地。電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)為多個(gè)元件并聯(lián)的四串結(jié)構(gòu),并設(shè)置內(nèi)熔絲保護(hù),檢修人員與廠家人 員對損壞的電容器進(jìn)行解剖,發(fā)現(xiàn)受損電容器的A、B相內(nèi)熔絲均熔斷了兩根,外包封破裂,經(jīng)過認(rèn)真分析,認(rèn)為一相熔絲熔斷兩根后,造成外包封損傷,在外包封 受傷的情況下,長期運(yùn)行發(fā)展成對殼擊穿,并發(fā)展成單相接地。由于單相接地呈不穩(wěn)定電弧接地,使健全相產(chǎn)生過電壓而另一相也有兩熔絲熔斷,外包封受傷致使在 過電壓作用下發(fā)展成對殼擊穿,由此形成相間短路,盡管保護(hù)可靠動作,但巨大的短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng),仍對電容器造成一定程度的損傷,使電容器外殼嚴(yán)重變形。


另外由于電網(wǎng)中存在大量的非線性負(fù)荷,使得電網(wǎng)中諧波占有一定含量。110kV張河變電站除擔(dān)任城郊居民用電外,主要擔(dān)任工業(yè)供電,除幾條10kV工業(yè)專線外,其他10kV線路上還有一些小型化工廠、鑄造廠等工業(yè)用戶,這些用戶都可能產(chǎn)生諧波。盡管每戶產(chǎn)生的諧波很少,但可以匯集成較大的諧波電流饋入電網(wǎng),使電網(wǎng)的諧波水平升高,影響電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。由于此變電站的無功補(bǔ)償裝置,配置電抗率為6的串聯(lián)電抗器,6的電抗率雖然能對5次及以上諧波有抑制 作用,但在3次諧波下使串聯(lián)電抗器與補(bǔ)償電容器的阻抗成容性,出現(xiàn)諧波電流放大現(xiàn)象,使電容器過負(fù)荷。盡管母線上以5次諧波為主,3次諧波含量不是很高,而裝設(shè)電容器后,容性阻抗將原有的3次諧波含量放大,可能造成內(nèi)熔絲熔斷。由于總保護(hù)按四組電容器額定電流的1.3倍整定,而4組電容器全部投入的情況極 少。當(dāng)某一段時(shí)間內(nèi)諧波含量偏高時(shí),總過流保護(hù)不能動作,造成某相內(nèi)熔絲熔斷,而內(nèi)熔絲熔斷后不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致事故擴(kuò)大,造成速斷跳閘。

從保護(hù)配置來看,電容器內(nèi)部故障的保護(hù)只設(shè)置內(nèi)熔絲保護(hù),而并未設(shè)置導(dǎo)致事故擴(kuò)大的后備保護(hù)——不平衡電壓保護(hù),使內(nèi)熔絲熔斷后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成速斷跳閘事故,因此,保護(hù)配置不完善是造成電容器事故擴(kuò)大的主要原因。

另外,不定期測量電容量也是造成事故擴(kuò)大的原因之一。由于電容器內(nèi)部裝置最直接的反應(yīng)是電容量的變化,而電容量測量手段落后,進(jìn)行電容器電容量的測量時(shí),需采用拆除連接線的測量方法,不僅測量麻煩而且可能因拆裝連接線導(dǎo)致套管受力而發(fā)生套管漏油的故障。因此,自投入運(yùn)行以來檢修人員從未進(jìn)行過電容量測量, 而又未設(shè)置反應(yīng)電容器內(nèi)部故障的保護(hù),當(dāng)內(nèi)部個(gè)別內(nèi)熔絲熔斷時(shí),無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成事故擴(kuò)大。

從保護(hù)配置來看,電容器內(nèi)部故障的保護(hù)只設(shè)置內(nèi)熔絲保護(hù),而并未設(shè)置導(dǎo)致事故擴(kuò)大的后備保護(hù)——不平衡電壓保護(hù),使內(nèi)熔絲熔斷后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成速斷跳閘事故,因此,保護(hù)配置不完善是造成電容器事故擴(kuò)大的主要原因。

另外,不定期測量電容量也是造成事故擴(kuò)大的原因之一。由于電容器內(nèi)部裝置最直接的反應(yīng)是電容量的變化,而電容量測量手段落后,進(jìn)行電容器電容量的測量時(shí),需采用拆除連接線的測量方法,不僅測量麻煩而且可能因拆裝連接線導(dǎo)致套管受力而發(fā)生套管漏油的故障。因此,自投入運(yùn)行以來檢修人員從未進(jìn)行過電容量測量, 而又未設(shè)置反應(yīng)電容器內(nèi)部故障的保護(hù),當(dāng)內(nèi)部個(gè)別內(nèi)熔絲熔斷時(shí),無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成事故擴(kuò)大。

電容器故障改進(jìn)措施

1.在各分組回路中安裝過負(fù)荷保護(hù)

由于過流保護(hù)根據(jù)4組電容器全部投入時(shí)整定,對分組諧波電流放大造成的過流現(xiàn)象反應(yīng)遲鈍,甚至不反應(yīng),因此,在各分組回路安裝過負(fù)荷保護(hù),由于交流接觸器 只能開斷正常情況下的負(fù)荷電流,不能開斷故障電流,將交流接觸器更換為ZN-28型真空斷路器,在諧波含量高時(shí),作用于跳閘,避免諧波對電容器造成損壞和 內(nèi)熔絲熔斷。

2.在各分組回路安裝開口三角電壓保護(hù)

當(dāng)電容器某相內(nèi)熔絲熔斷時(shí),容抗發(fā)生變化,與其他兩相容抗不等,造成故障相與健全相電壓不平衡。于是,在各分組回路電壓互感器的二次繞組的開口三角處安裝 一只低整定值的電壓繼電器,當(dāng)一相內(nèi)熔絲熔斷時(shí),在開口三角處出現(xiàn)不平衡電壓,發(fā)出報(bào)警信號,此裝置能準(zhǔn)確反映電容器內(nèi)部故障,且不受系統(tǒng)接地和系統(tǒng)不平 衡電壓的影響,及時(shí)將受傷的電容器退出運(yùn)行。 

3.定期測量電容量

針對電容量測量困難,購置了先進(jìn)的測量設(shè)備,采用全自動電容電橋定期測量電容器組,單臺電容器的電容量,不需拆連接線,測量簡便快捷,準(zhǔn)確可靠。檢修人員 定期進(jìn)行電容量測量,當(dāng)電容器某一相個(gè)別內(nèi)熔絲熔斷后,電容量將發(fā)生變化,當(dāng)測得電容量減少,超過3時(shí),及時(shí)將受傷的電容器退出運(yùn)行。

設(shè)計(jì)和維護(hù)等方面的疏忽都可能對電容器的安全運(yùn)行帶來隱患,因此,配置完善的保護(hù),定期測量電容量,防微杜漸,才能減少甚至避免電容器事故擴(kuò)大,提高電容器的可用率,延長電容器的使用壽命。(轉(zhuǎn)自電子產(chǎn)品世界)