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[摘 要]随着现代科技水平的不断发展,社会经济也在不断进步,为了满足庞大的用电需求,电力系统和电力线路处于持续建设中,规模持续扩大,这也对电力系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。本文结合作者多年的电容器研究经验,总结了实际操作中电容器的常见故障查找,阐述了针对性的问题解决方法,为解决在日常操作中频繁的电容器故障提供了有益的尝试,以期给相关工作者提供一些参考和借鉴。
[关键词]电容器;事故;解决措施
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0275-01
0 引言
随着我国经济和科技水平的发展,我国电力行业水平不断提高。电力事业的稳定发展要求电力企业必须保证输电过程的安全性,调节无功功率与电压的重任就到了无功补偿电容器组的身上,其良好的运行状态将直接影响到电网的运行。电容器作为无功补偿设备,在电力系统中发挥着举足轻重的作用。电容器的稳定工作对于企业的平稳发展和电力事业的推动作用极大。由于目前无功补偿电容器在实际工作中常受到现场多方面不确定环境因素的影响,出现多种工作问题导致线路系统不稳定,故无功补偿电容器的故障查找与问题解决对电力事业的发展有着深远意义。
1 电容器的应用
1.1 电容器的使用条件
在两个金属板之间放置绝缘介质,就构成了电容器,是一种可以容纳电荷的容器,其对能量的存储利用了导体间的电场,从而能起到提供电力的作用。提高系统自然功率因数后,若发现实际工艺条件与设计要求仍存在较大差异,此时需要使用无功补偿设备,一般使用连接形式为并联的电容器。电容器的使用条件为:(1)低压网功率因数小于或等于0.85;(2)高压网单位电压10KV或35KV。此情况下,可以使用电容器提高输电效率,确保工艺条件与设计要求一致。
1.2 电容器在无功补偿的应用
(1)将电容器与电阻抗相结合实现无功补偿。使用电容器和电阻抗来构建谐滤波器,从而可以实现无功补偿技术。但安装过程中要充分考虑电容器与电抗器的实际功率,保证在提高功率因数的同时能够降低负序电压功能。
(2)运用固定滤波器、电抗器以及电容器相组合实现无功补偿。通过调节变压器来调节固定滤波器和电抗器,使得无功补偿技术得到实现。
2 电容器的工作原理
通常情況下,电容器作为绝缘体,在直流电路中主要作用为短路,此时电容器可存储电荷。其中,电容器的具体功能可细分为旁路、去耦、滤波、储能。(1)旁路:电容器可充当小型电池,在电路中对电能进行存储后,进行原件上的放电。(2)去耦:起到了避免电路中电流间的相互干扰的作用,又有解耦的说法。(3)滤波:从根本上讲,滤波就是一个从充电到放电的过程。在充放电的过程中,做到对高频电容提供通路,对低频电容进行阻碍,从而使得大电容滤过的电波频率相对较低,小电容滤过的电波频率相对较高。(4)储能:电容器可将电荷进行收集,将能量进行存储,因此电容器在根本上担当了存储电能的角色。电容器的工作原理如图1所示。
3 电容器事故分析
3.1 无功补偿电容器渗漏油故障
作为较为常见的电容器故障,渗漏油现象常发生的部位有:电容器底端、邮箱、电容器上端边沿焊缝处、搬运把手焊接处和注油孔等地方。渗漏油的原因受现场各种的因素的影响,分析起来较为繁杂,电容器产品本身质量存在问题、外壳缺少维护而发生腐蚀等情况都可能导致。若电容器在运输过程中发生渗漏油现象,相关人员可以通过锡铅焊料进行补救。若渗漏油发生部位在套管焊缝处,仍可采用锡铅焊料的方法,操作时需注意烙铁温度——温度不可过高,防止银层脱焊。
3.2 无功补偿电容器外壳膨胀
电容器外壳膨胀也是较常见的电容器故障之一,一般称之为“鼓肚”。“鼓肚”的发生,主要是由于电压较高,电容器内部物质处于游离状态,分解出的气体使得一些电路元件被高电压击穿。同时在电容器运行时,会出现箱体热胀冷缩的情况,若其密封性受损,则会使得空气中的水分和杂质进入,从而降低其绝缘性能。由于现场情况的不确定性,电压过高、电流过大、室温过高、电容器质量问题等都会造成电容器内部被击穿放出气体,箱体膨胀。
3.3 电压不稳与谐波影响
由于电容器在使用时会对谐波进行严重放大,其投入使用后,一般会造成对电容器安全运行的威胁,常出现爆保险与电容器损坏的情况。例如10KV配电线路在工作时常常产生高次谐波,此类情况直接导致了无功补偿电容器出现过负荷和过电流问题,对电流波形产生一定程度上的负面作用,导致电容器难以维持正常运行状态。
4 电容器事故解决措施
4.1 渗漏油问题解决
电容器漏油情况较轻微时,可以采用锡和环氧树脂对渗漏油处进行补焊,或直接用胶黏剂进行及时修补。需要注意的是,为了减轻电容器的负荷,应同时降低周围环境的温度——不应长时间持续运行。在操作过程中,若电容器密封不严,更有可能出现电容器绝缘体被击穿的后果。
4.2 外壳膨胀问题解决
电容器一旦出现膨胀的趋势,工作人员应立即停止电容器运行并对故障原因进行排查。当外壳变形较小时,一般是电容器油箱随温度变化呈现出热胀冷缩的现象,导致外壳发生轻微鼓胀或收缩,此种现象实属正常。如果电容器外壳鼓肚严重,则是由于电容器损坏,内部放电,绝缘体释放出大量气体,进一步使箱体发生变形。已经出现“鼓肚”故障的电容器便不能再次投入使用,应将其更换为新的无故障电容器。为了保证电容器的稳定运行,应从一开始就对电容器产品的质量加以严格把关,抵制低劣产品。在正常运行中,尽可能减少对电容器的操作及其间歇性放电的次数,防止电流过高对其进行限制和变化范围的控制。相关人员应加强检查力度,保证定期巡检,提高检查质量,进行预防性试验,对电容器质量问题进行合理评估,便于及时发现问题、排除故障。另外,在电容器运行过程中,应注意电容器组的间距,为了保障电容器的发热和散热正常,保证电容器组距离大于或等于100mm。若由于季节等周期性原因温度过高,可采用强力通风的措施达到低温的要求,且周边避免安装有碍空气流通的隔板。
4.3 降低谐波影响
谐波问题的产生原因较为多元化,因此分析此类故障时,需要配合整体电路做探讨,对故障产生因素进行排查,结合现场因素和实际操作情况,进行有针对性的操作。在解决谐波问题时,应对串联电抗器设置、谐波分量控制和交流滤波器的设置上做出可行有效的处理,最大程度上降低谐波故障引起的电容器损害,保证电力系统能够稳定运行。并且,可以采用MOV避雷针对电压进行控制,形成对过电压的保护。目前来看,中间用、电站用避雷针都是常用类型的避雷针,都适用于变电站,在实际使用过程中,还需考虑安装点的实际参数,正常运行最大承载电压、非正常条件下短暂可过电压峰值等因素都要列入考虑范围,以实现对避雷器的科学选择。其中中间用避雷针适用于次输电线路和电缆端口一类较小型的变电站,电站用避雷针适用在较大型变电站。
5 结束语
综上可知,为确保电容器的良好运行状态,我们应在产品质量环节开始,对其进行严格把关;在实际操作中,充分考虑到现场不确定因素带来的影响和波动,做好电路分析和故障即时解决的工作,对电容器的运行状态进行时刻的关注,以便迅速查找故障问题并给予合适的解决方案,保证变电站电容器的正常工作。
参考文献
[1] 李林.变电站电容器故障处理实践研究.[J]大科技:2017(06).
[2] 付尧琦.电容器故障分析及解决方法.[J]科学与财富:2016(6).
[3] 张国伟.浅谈变电站电容器的运行维护与障碍分析处理.[J]科学与财富:2015(04).
[关键词]电容器;事故;解决措施
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0275-01
0 引言
随着我国经济和科技水平的发展,我国电力行业水平不断提高。电力事业的稳定发展要求电力企业必须保证输电过程的安全性,调节无功功率与电压的重任就到了无功补偿电容器组的身上,其良好的运行状态将直接影响到电网的运行。电容器作为无功补偿设备,在电力系统中发挥着举足轻重的作用。电容器的稳定工作对于企业的平稳发展和电力事业的推动作用极大。由于目前无功补偿电容器在实际工作中常受到现场多方面不确定环境因素的影响,出现多种工作问题导致线路系统不稳定,故无功补偿电容器的故障查找与问题解决对电力事业的发展有着深远意义。
1 电容器的应用
1.1 电容器的使用条件
在两个金属板之间放置绝缘介质,就构成了电容器,是一种可以容纳电荷的容器,其对能量的存储利用了导体间的电场,从而能起到提供电力的作用。提高系统自然功率因数后,若发现实际工艺条件与设计要求仍存在较大差异,此时需要使用无功补偿设备,一般使用连接形式为并联的电容器。电容器的使用条件为:(1)低压网功率因数小于或等于0.85;(2)高压网单位电压10KV或35KV。此情况下,可以使用电容器提高输电效率,确保工艺条件与设计要求一致。
1.2 电容器在无功补偿的应用
(1)将电容器与电阻抗相结合实现无功补偿。使用电容器和电阻抗来构建谐滤波器,从而可以实现无功补偿技术。但安装过程中要充分考虑电容器与电抗器的实际功率,保证在提高功率因数的同时能够降低负序电压功能。
(2)运用固定滤波器、电抗器以及电容器相组合实现无功补偿。通过调节变压器来调节固定滤波器和电抗器,使得无功补偿技术得到实现。
2 电容器的工作原理
通常情況下,电容器作为绝缘体,在直流电路中主要作用为短路,此时电容器可存储电荷。其中,电容器的具体功能可细分为旁路、去耦、滤波、储能。(1)旁路:电容器可充当小型电池,在电路中对电能进行存储后,进行原件上的放电。(2)去耦:起到了避免电路中电流间的相互干扰的作用,又有解耦的说法。(3)滤波:从根本上讲,滤波就是一个从充电到放电的过程。在充放电的过程中,做到对高频电容提供通路,对低频电容进行阻碍,从而使得大电容滤过的电波频率相对较低,小电容滤过的电波频率相对较高。(4)储能:电容器可将电荷进行收集,将能量进行存储,因此电容器在根本上担当了存储电能的角色。电容器的工作原理如图1所示。
3 电容器事故分析
3.1 无功补偿电容器渗漏油故障
作为较为常见的电容器故障,渗漏油现象常发生的部位有:电容器底端、邮箱、电容器上端边沿焊缝处、搬运把手焊接处和注油孔等地方。渗漏油的原因受现场各种的因素的影响,分析起来较为繁杂,电容器产品本身质量存在问题、外壳缺少维护而发生腐蚀等情况都可能导致。若电容器在运输过程中发生渗漏油现象,相关人员可以通过锡铅焊料进行补救。若渗漏油发生部位在套管焊缝处,仍可采用锡铅焊料的方法,操作时需注意烙铁温度——温度不可过高,防止银层脱焊。
3.2 无功补偿电容器外壳膨胀
电容器外壳膨胀也是较常见的电容器故障之一,一般称之为“鼓肚”。“鼓肚”的发生,主要是由于电压较高,电容器内部物质处于游离状态,分解出的气体使得一些电路元件被高电压击穿。同时在电容器运行时,会出现箱体热胀冷缩的情况,若其密封性受损,则会使得空气中的水分和杂质进入,从而降低其绝缘性能。由于现场情况的不确定性,电压过高、电流过大、室温过高、电容器质量问题等都会造成电容器内部被击穿放出气体,箱体膨胀。
3.3 电压不稳与谐波影响
由于电容器在使用时会对谐波进行严重放大,其投入使用后,一般会造成对电容器安全运行的威胁,常出现爆保险与电容器损坏的情况。例如10KV配电线路在工作时常常产生高次谐波,此类情况直接导致了无功补偿电容器出现过负荷和过电流问题,对电流波形产生一定程度上的负面作用,导致电容器难以维持正常运行状态。
4 电容器事故解决措施
4.1 渗漏油问题解决
电容器漏油情况较轻微时,可以采用锡和环氧树脂对渗漏油处进行补焊,或直接用胶黏剂进行及时修补。需要注意的是,为了减轻电容器的负荷,应同时降低周围环境的温度——不应长时间持续运行。在操作过程中,若电容器密封不严,更有可能出现电容器绝缘体被击穿的后果。
4.2 外壳膨胀问题解决
电容器一旦出现膨胀的趋势,工作人员应立即停止电容器运行并对故障原因进行排查。当外壳变形较小时,一般是电容器油箱随温度变化呈现出热胀冷缩的现象,导致外壳发生轻微鼓胀或收缩,此种现象实属正常。如果电容器外壳鼓肚严重,则是由于电容器损坏,内部放电,绝缘体释放出大量气体,进一步使箱体发生变形。已经出现“鼓肚”故障的电容器便不能再次投入使用,应将其更换为新的无故障电容器。为了保证电容器的稳定运行,应从一开始就对电容器产品的质量加以严格把关,抵制低劣产品。在正常运行中,尽可能减少对电容器的操作及其间歇性放电的次数,防止电流过高对其进行限制和变化范围的控制。相关人员应加强检查力度,保证定期巡检,提高检查质量,进行预防性试验,对电容器质量问题进行合理评估,便于及时发现问题、排除故障。另外,在电容器运行过程中,应注意电容器组的间距,为了保障电容器的发热和散热正常,保证电容器组距离大于或等于100mm。若由于季节等周期性原因温度过高,可采用强力通风的措施达到低温的要求,且周边避免安装有碍空气流通的隔板。
4.3 降低谐波影响
谐波问题的产生原因较为多元化,因此分析此类故障时,需要配合整体电路做探讨,对故障产生因素进行排查,结合现场因素和实际操作情况,进行有针对性的操作。在解决谐波问题时,应对串联电抗器设置、谐波分量控制和交流滤波器的设置上做出可行有效的处理,最大程度上降低谐波故障引起的电容器损害,保证电力系统能够稳定运行。并且,可以采用MOV避雷针对电压进行控制,形成对过电压的保护。目前来看,中间用、电站用避雷针都是常用类型的避雷针,都适用于变电站,在实际使用过程中,还需考虑安装点的实际参数,正常运行最大承载电压、非正常条件下短暂可过电压峰值等因素都要列入考虑范围,以实现对避雷器的科学选择。其中中间用避雷针适用于次输电线路和电缆端口一类较小型的变电站,电站用避雷针适用在较大型变电站。
5 结束语
综上可知,为确保电容器的良好运行状态,我们应在产品质量环节开始,对其进行严格把关;在实际操作中,充分考虑到现场不确定因素带来的影响和波动,做好电路分析和故障即时解决的工作,对电容器的运行状态进行时刻的关注,以便迅速查找故障问题并给予合适的解决方案,保证变电站电容器的正常工作。
参考文献
[1] 李林.变电站电容器故障处理实践研究.[J]大科技:2017(06).
[2] 付尧琦.电容器故障分析及解决方法.[J]科学与财富:2016(6).
[3] 张国伟.浅谈变电站电容器的运行维护与障碍分析处理.[J]科学与财富:2015(04).