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我们知道在电力系统的运行中,变电站作为电网系统的重要中间环节,在电网与用户之间起着变换电压和分配电能的作用。为了保证用户的电能质量,系统必须要有足够的无功容量,如果电力系统向用户提供的无功功率达不到标准要求,那么用户端电压也就不在合格范围之内。因此为了有效地补偿无功功率,在变电站中配置适宜的电容器就必不可少,而电容器的良好运行状态则事关电网运行的稳定。结合多年的变电运行经验,总结出一些变电站电容器日常运行维护重点与常见故障的处理措施,与大家共同学习交流分享。
为了保证电容器能够安全可靠运行,我们就必须熟悉电容器自身的设备特性并结合相关规程,列出明确的日常巡检项目与维护重点,有目的性、有针对性的进行巡检,从而达到事半功倍的效果。在日常运行的巡视检查中,我们可以从以下检查项目中判断出电容器的运行状态是否正常,主要是:外壳是否膨胀,有无渗、漏油现象;内部应无放电响声;瓷瓶清洁,有无裂纹、破损、闪络放电现象;运行温度是否正常,示温蜡片有无熔化现象;各连接点有无滋火发热现象;运行电压、电流是否突然发生突变,保险是否熔断;接地装置连接是否良好;放电回路及监视回路是否完好;环境温度是否过高,通风是否良好;直观来看,归纳起来就是采用“观、听、测”的方法,观:观察电容器外壳是否正常。听:倾听电容器是否有放电声或其它异常杂音。测:对电容器周围环境温度与外壳及其连接部分进行测温。
在日常的运行维护方面,我们尤其要注意电容器组三相运行电流允许不平衡电流最大值为额定电流的1.3倍,当电容器组运行电流超过额定电流的1.2倍时,应及时查明原因,采取有效措施。当运行电流超过额定电流的1.3倍时应将电容器组退出运行,找出原因处理完毕后方可投入运行;对于环境温度也有要求,电容器的工作位置最高温度不得超过40℃,假如超温就要开启通风装置进行冷却或将电容器退出运行;电容器电压与电流和温度的变化,反映着电网系统运行状况,应注意观察,如发生突变,虽未超过限度,也应视为异常情况,查明原因并进行处理;电容器的投退应严格按照变电站母线电压的高低按逆调压原则进行;不论何种原因,电容器自退出运行后5分钟之内不得重新投入运行。如果全站失压时或电容器所属母线失压时,应及时将电容器退出,加入运行时,先投入负荷,然后根据无功功率情况再行决定投入电容器;电容器停止运行后,即使已经自行放电,在进入间隔工作之前也必须进行人工接地放电;电容器组内外及附属设备,须保持清洁,每半年至少清扫一次,每两年至少进行一次回路接触情况以及对单台熔丝保护的全面检查,如发现熔丝锈蚀破损,应及时更换同型号新品;在巡视维护中,如发现有漏油、外壳异常膨胀、温度异常升高的电容器,应及时进行更换备品;为使电容器能够以正常良好的状态运行,我们要严格按照《电力设备预防性试验规程》定期对电容器进行预防性试验;对于电容器在日常运行中出现的各种异常、障碍及事故,都不可盲目决断,必须组织人员进行认真分析,找出原因,并写出专题分析报告,以便为日后的运行提供参考依据。
引起变电站电容器发生运行事故异常的因素无外乎是电容器本身的制造质量与保护装置的配置,并与控制保护装置工作的可靠性有关,电网的运行参数、运行状态突变也对电容器有着一定的影响。我们正确分析事故障碍,找出需要注意的问题和改进的意见,进而可以达到减少故障次数、降低故障率的目的,更加地提高功率因数,降低电能损失,减少设备损坏,提高电网可靠性,对于提高我们电力企业及社会的经济效益都有很大的促进作用。电容器常见的故障分析与处理措施有:
一、电容器断路器自动跳闸
电容器断路器如发生自动跳闸,不得强行合闸,运维人员必须检查及分析保护动作,然后对电容器的断路器、电力电缆进行检查。检查电容器有无爆炸、严重发热、鼓肚或喷油,各连接部分是否过热或熔化,套管有无放电痕迹。如无上述情况出现,而是由于外部故障造成母线电压波动而使断路器自动跳闸时,可进行试送。如果排除外部故障特征因素,就应进一步对保护与电流互感器进行检查试验。如仍未查明原因,则需拆开电容器组,逐台试验,在原因未查明之前,不可试合闸。
二、电容器外壳鼓肚或渗漏油
当电容器在发生外壳鼓肚或渗漏油时,其主要原因是由于环境温度过高及电容器过负荷引起的,如情况不太严重,则电容器可继续运行当周围环境温度超过40℃时,应立即减少电容器运行负荷或加强冷却。如果鼓肚严重,运维人员则应将电容器退出运行。为了保证电容器的安全可靠运行,应在正常运行中减少电容器的操作和间隙放电次数,限制放电电流在规定范围之内,同时加强巡检力度提高巡检质量,定期进行预防性试验,及早发现电容器缺陷,以便及时更换或修理。另外,在运行中应尽量避免过负荷运行,为了改善电容器的发热和散热条件,电容器组之间相距不应小于100毫米,并且电容器组之间及其周围不应安装有任何阻碍空气流通的隔板。当夏季气温高负荷又高时,也可采用纵向强力通风,以降低电容器的温度。
三、并联电容器电压过高
在正常运行中的电容器,会因为电网负荷的变化而引起电压过高。当电网系统负荷较高时,电压会降低,此时可投入电容器以补偿电网的无功不足。当电网负荷较低时,则电压会升高。如电压超过电容器额定电压的1.1倍时,就要将电容器退出运行,电容器的电压过高,会引起电容器因过载而发热,造成电容器热击穿。为确保电容器能够安全运行,可以装设电容器断路器自投切装置,从而保证电容器以安全、满发的经济状态运行。
四、并联电容器的过电流
电容器在运行中,应在额定电流状态下工作,但是由于电网系统电压的升高和电压波形的畸变,就会引起电容器的运行电流过大。当电流增大越限到超过额定电流的1.3倍时,应将电容器退出运行,过大的电流流经电容器时,将会造成电容器烧坏事故。因此为了防止电容器被烧坏,必须采取措施,可在电容器组前串联电抗器,使谐波电流成份降到20%,以达到保证电容器组安全运行之目的。 五、变电站全站停电时对电容器的处理
当变电站发生全站停电事故时,应将所有线路断路器断开。全站恢复受电后,母线就会成为空载运行状态,此时如果电容器的断路器仍在合闸位置,就会有较高的母线电压向电容器进行充电,电容器被充电后,就会向电网输出大量的无功功率,致使母线电压升高。此刻即便立即将各线路的断路器合闸送电,要使电网系统负荷恢复到停电前的正常范围内数值,尚需一段时间,则母线电压偏高的状态仍会持续一段时间,母线电压在一定时间段内就会高于额定电压的1.1倍。因此说当变电站全站失压后,必须将电容器的断路器断开,避免受到电压的升高及谐波电流的影响而造成电容器损坏事故。即使变电站恢复供电,也要将各线路陆续加入运行后,还应根据母线电压的高低及电网无功功率的情况,再行决定是否适宜投入电容器。
六、在电容器的运行中,如果出现下面故障之一时,应立刻停用电容器组
(1) 电容器发生爆炸。
(2) 接头严重发热或熔化。
(3) 套管发生放电闪络。
(4) 电容器发生严重喷油或起火。
(5) 当电容器外壳温度超过55℃或室温超过40℃。
(6) 电容器外壳鼓肚并伴有油质流出痕迹,或三相电流的不平衡值超过5%以上,以及电容器内部有放电声时,立即停用并联电容器,并向调度汇报。
如发生上述故障情况,应将故障电容器拆除,然后对各相电容器进行适当调整,使三相电容容量保持平衡,并且三相电容误差值小与5%时,方才具备将电容组重新投入的条件。
七、电容器事故跳闸
当电容器发生事故跳闸时,我们则应该立即进性行认真检查,查明原因,找出故障电容器。具体处理方法是:
(1) 检查电容器外壳是否变形,可一同检查几只进行对比。
(2) 做好安全措施并进行放电后,立即用测温仪检测电容器外壳温度,一般情况下故障电容器温度要高于正常电容器温度。
(3) 用2500V绝缘电阻表测量各相电容器对外壳的绝缘电阻,将测得数据进行横向对比,故障电容器的绝缘电阻值则明显低于正常电容器的绝缘电阻值。
(4) 将一台好的电容器与一台疑似有问题的电容器串联,加400V以下交流电压,然后测量两台电容器的端电压,同时测量通过两个电容器的电流,将两者测量的数值进行比对,有故障的电容器如发生引线接触不良、内部断线或熔断器熔断等情况时,所测得电压与电流的比值就大于无故障的电容器。如果有故障的电容器被击穿,则所测得电压与电流的比值小于无故障的电容器,这样便可方便快捷地查找出故障电容器。
总的来讲,变电站作为电网系统的输配中间环节,其配置的电容器如果在运行中管理不善,则会直接缩短电容器使用寿命、甚至损坏,降低了电网的电能质量,严重的影响了企业的经济效益。因此,我们运维人员在运行中应严格认真地对其进行巡检与维护,控制其运行条件,以提高其投入率,减少其损坏率,提高电网的电能质量,增加企业效益与社会效益。■
为了保证电容器能够安全可靠运行,我们就必须熟悉电容器自身的设备特性并结合相关规程,列出明确的日常巡检项目与维护重点,有目的性、有针对性的进行巡检,从而达到事半功倍的效果。在日常运行的巡视检查中,我们可以从以下检查项目中判断出电容器的运行状态是否正常,主要是:外壳是否膨胀,有无渗、漏油现象;内部应无放电响声;瓷瓶清洁,有无裂纹、破损、闪络放电现象;运行温度是否正常,示温蜡片有无熔化现象;各连接点有无滋火发热现象;运行电压、电流是否突然发生突变,保险是否熔断;接地装置连接是否良好;放电回路及监视回路是否完好;环境温度是否过高,通风是否良好;直观来看,归纳起来就是采用“观、听、测”的方法,观:观察电容器外壳是否正常。听:倾听电容器是否有放电声或其它异常杂音。测:对电容器周围环境温度与外壳及其连接部分进行测温。
在日常的运行维护方面,我们尤其要注意电容器组三相运行电流允许不平衡电流最大值为额定电流的1.3倍,当电容器组运行电流超过额定电流的1.2倍时,应及时查明原因,采取有效措施。当运行电流超过额定电流的1.3倍时应将电容器组退出运行,找出原因处理完毕后方可投入运行;对于环境温度也有要求,电容器的工作位置最高温度不得超过40℃,假如超温就要开启通风装置进行冷却或将电容器退出运行;电容器电压与电流和温度的变化,反映着电网系统运行状况,应注意观察,如发生突变,虽未超过限度,也应视为异常情况,查明原因并进行处理;电容器的投退应严格按照变电站母线电压的高低按逆调压原则进行;不论何种原因,电容器自退出运行后5分钟之内不得重新投入运行。如果全站失压时或电容器所属母线失压时,应及时将电容器退出,加入运行时,先投入负荷,然后根据无功功率情况再行决定投入电容器;电容器停止运行后,即使已经自行放电,在进入间隔工作之前也必须进行人工接地放电;电容器组内外及附属设备,须保持清洁,每半年至少清扫一次,每两年至少进行一次回路接触情况以及对单台熔丝保护的全面检查,如发现熔丝锈蚀破损,应及时更换同型号新品;在巡视维护中,如发现有漏油、外壳异常膨胀、温度异常升高的电容器,应及时进行更换备品;为使电容器能够以正常良好的状态运行,我们要严格按照《电力设备预防性试验规程》定期对电容器进行预防性试验;对于电容器在日常运行中出现的各种异常、障碍及事故,都不可盲目决断,必须组织人员进行认真分析,找出原因,并写出专题分析报告,以便为日后的运行提供参考依据。
引起变电站电容器发生运行事故异常的因素无外乎是电容器本身的制造质量与保护装置的配置,并与控制保护装置工作的可靠性有关,电网的运行参数、运行状态突变也对电容器有着一定的影响。我们正确分析事故障碍,找出需要注意的问题和改进的意见,进而可以达到减少故障次数、降低故障率的目的,更加地提高功率因数,降低电能损失,减少设备损坏,提高电网可靠性,对于提高我们电力企业及社会的经济效益都有很大的促进作用。电容器常见的故障分析与处理措施有:
一、电容器断路器自动跳闸
电容器断路器如发生自动跳闸,不得强行合闸,运维人员必须检查及分析保护动作,然后对电容器的断路器、电力电缆进行检查。检查电容器有无爆炸、严重发热、鼓肚或喷油,各连接部分是否过热或熔化,套管有无放电痕迹。如无上述情况出现,而是由于外部故障造成母线电压波动而使断路器自动跳闸时,可进行试送。如果排除外部故障特征因素,就应进一步对保护与电流互感器进行检查试验。如仍未查明原因,则需拆开电容器组,逐台试验,在原因未查明之前,不可试合闸。
二、电容器外壳鼓肚或渗漏油
当电容器在发生外壳鼓肚或渗漏油时,其主要原因是由于环境温度过高及电容器过负荷引起的,如情况不太严重,则电容器可继续运行当周围环境温度超过40℃时,应立即减少电容器运行负荷或加强冷却。如果鼓肚严重,运维人员则应将电容器退出运行。为了保证电容器的安全可靠运行,应在正常运行中减少电容器的操作和间隙放电次数,限制放电电流在规定范围之内,同时加强巡检力度提高巡检质量,定期进行预防性试验,及早发现电容器缺陷,以便及时更换或修理。另外,在运行中应尽量避免过负荷运行,为了改善电容器的发热和散热条件,电容器组之间相距不应小于100毫米,并且电容器组之间及其周围不应安装有任何阻碍空气流通的隔板。当夏季气温高负荷又高时,也可采用纵向强力通风,以降低电容器的温度。
三、并联电容器电压过高
在正常运行中的电容器,会因为电网负荷的变化而引起电压过高。当电网系统负荷较高时,电压会降低,此时可投入电容器以补偿电网的无功不足。当电网负荷较低时,则电压会升高。如电压超过电容器额定电压的1.1倍时,就要将电容器退出运行,电容器的电压过高,会引起电容器因过载而发热,造成电容器热击穿。为确保电容器能够安全运行,可以装设电容器断路器自投切装置,从而保证电容器以安全、满发的经济状态运行。
四、并联电容器的过电流
电容器在运行中,应在额定电流状态下工作,但是由于电网系统电压的升高和电压波形的畸变,就会引起电容器的运行电流过大。当电流增大越限到超过额定电流的1.3倍时,应将电容器退出运行,过大的电流流经电容器时,将会造成电容器烧坏事故。因此为了防止电容器被烧坏,必须采取措施,可在电容器组前串联电抗器,使谐波电流成份降到20%,以达到保证电容器组安全运行之目的。 五、变电站全站停电时对电容器的处理
当变电站发生全站停电事故时,应将所有线路断路器断开。全站恢复受电后,母线就会成为空载运行状态,此时如果电容器的断路器仍在合闸位置,就会有较高的母线电压向电容器进行充电,电容器被充电后,就会向电网输出大量的无功功率,致使母线电压升高。此刻即便立即将各线路的断路器合闸送电,要使电网系统负荷恢复到停电前的正常范围内数值,尚需一段时间,则母线电压偏高的状态仍会持续一段时间,母线电压在一定时间段内就会高于额定电压的1.1倍。因此说当变电站全站失压后,必须将电容器的断路器断开,避免受到电压的升高及谐波电流的影响而造成电容器损坏事故。即使变电站恢复供电,也要将各线路陆续加入运行后,还应根据母线电压的高低及电网无功功率的情况,再行决定是否适宜投入电容器。
六、在电容器的运行中,如果出现下面故障之一时,应立刻停用电容器组
(1) 电容器发生爆炸。
(2) 接头严重发热或熔化。
(3) 套管发生放电闪络。
(4) 电容器发生严重喷油或起火。
(5) 当电容器外壳温度超过55℃或室温超过40℃。
(6) 电容器外壳鼓肚并伴有油质流出痕迹,或三相电流的不平衡值超过5%以上,以及电容器内部有放电声时,立即停用并联电容器,并向调度汇报。
如发生上述故障情况,应将故障电容器拆除,然后对各相电容器进行适当调整,使三相电容容量保持平衡,并且三相电容误差值小与5%时,方才具备将电容组重新投入的条件。
七、电容器事故跳闸
当电容器发生事故跳闸时,我们则应该立即进性行认真检查,查明原因,找出故障电容器。具体处理方法是:
(1) 检查电容器外壳是否变形,可一同检查几只进行对比。
(2) 做好安全措施并进行放电后,立即用测温仪检测电容器外壳温度,一般情况下故障电容器温度要高于正常电容器温度。
(3) 用2500V绝缘电阻表测量各相电容器对外壳的绝缘电阻,将测得数据进行横向对比,故障电容器的绝缘电阻值则明显低于正常电容器的绝缘电阻值。
(4) 将一台好的电容器与一台疑似有问题的电容器串联,加400V以下交流电压,然后测量两台电容器的端电压,同时测量通过两个电容器的电流,将两者测量的数值进行比对,有故障的电容器如发生引线接触不良、内部断线或熔断器熔断等情况时,所测得电压与电流的比值就大于无故障的电容器。如果有故障的电容器被击穿,则所测得电压与电流的比值小于无故障的电容器,这样便可方便快捷地查找出故障电容器。
总的来讲,变电站作为电网系统的输配中间环节,其配置的电容器如果在运行中管理不善,则会直接缩短电容器使用寿命、甚至损坏,降低了电网的电能质量,严重的影响了企业的经济效益。因此,我们运维人员在运行中应严格认真地对其进行巡检与维护,控制其运行条件,以提高其投入率,减少其损坏率,提高电网的电能质量,增加企业效益与社会效益。■