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电容器和室内外线路

  
评论: 更新日期:2008年05月12日
网络的电流中往往有高次谐波存在,从而使受电端母线电压发生畸变。母线电压的畸变,对供电网络、用户以及某些电气设备都产生有害影响。尤其是对并联补偿用的移相电容器,危害更大。因为移相电容器对高次谐波的阻抗小,常因电压畸变而产生严重过电流,甚至烧坏电容器。另一方面,接在母线上的并联电容器组,对高次谐波有放大作用,因而使母线电压畸变更加严重,形成恶性循环。

在电容器回路中串入小值电抗器后,补偿支路的谐波电抗也呈感性。它与系统中其他感性电抗并联,使系统的谐波等值阻抗减小,从而减小了母线的谐波电压,抑制了母线电压的畸变。此外,它还能够有效的减小电容器支路中由于高次谐波所引起的稳态谐波过电流,限制电容器组的合闸电流冲击,减小电容器支路切断时所产生的过电压。因此,在电容器回路中串入小值电抗,无论对改善网络的供电质量还是保证电容器的安全运行,都是非常必要的。

十四、 耦合电容器上要安装接地刀闸

耦合电容器的主要用途是:使强电和弱电两个系统通过电容耦合,利用高压输电线路作为载波通道,构成高频讯号的通路,利用高压工频电流进入弱电系统,使两种不同的系统隔离,以保证人身安全。

在供载波通讯用的耦合电容器回路上,其耦合电容器的低压出口装有一组接地刀闸,当合上此刀闸时,高频载波讯号即被大地短接,通讯中断,并起保安接地作用。

如果耦合电容器还带有电能抽取装置,则在抽取装置前面也要接一组接地刀闸,作为抽取装置二次回路的保安接地。但当抽取装置停用以后,如果合上该接地刀闸,应注意此时高频通讯信号也被短接,所以事先应与有关部门联系。而当合上载波通讯回路前的接地刀闸时,则不会影响抽取装置的工作。

两个接地刀闸均应在耦合电容器无故障的情况下进行操作。

十五、 耦合电容器上要装放电灯泡或阀式放电器

载波机和电能抽取装置回路,主要是通过耦合电容器与高压输电线路直接耦合的。如果耦合电容器的内部元件被击穿或串联元件中任一元件开路,都将产生危险的高电压。为了防止高压窜入二次回路,在抽取装置和载波通讯装置前都应安装放电灯或阀式放电器,一旦出现过电压,可通过它们放电,以保护设备和人身的安全。

十六、 不允许在电容器组装设自动重合闸装置

自动重合闸,是指断路器跳闸后,不用工作人员操作,自动重新合闸。由于是电容器放电需要一定时间,当电容器的断路器跳闸后,如果立即重合闸,则电容器来不及放电,此时可能由于残存的电荷的极性相反,在合闸的瞬间会产生很大的冲击电流,导致电容器损坏,甚至引起爆炸。因此电容器组不但不允许装设自动重合闸装置,相反应装设无压释放的跳闸装置。

十七、 禁止电容器组带电荷合闸

在交流电路中,如果电容器带电荷再次合闸,则电容器可能承受2倍以上的额定电压(峰值),这对电容器是有害的。同时,也会产生很大的冲击电流,导致熔体熔断或断路器跳闸。因此,电容器组每次拉闸之后,必须先进行放电,待电荷消失后再行合闸。

从理论上讲,电容器的放电,需要一段相当长的时间才能放完,但实际上只要放电电阻选择得合适,一般1分钟左右就可完成放电。所以,运行规程规定;电容器组每次重新合闸,必须在电容器断开3分钟后进行,以保证安全。

十八、 操作以氯化联苯为浸渍介质的电容器应注意的事项

氯化联苯为有毒化学物质,其特点是含氯越高,毒性越大。目前国产的氯化联苯电容器浸渍液中,三氯联苯所占比重约为90%,其余为多氯联苯混合物,氯化联苯属于慢性中毒物质,其毒性与扩散在空气中的浓度有关。规程规定,氯化联苯扩散浓度不得超过1毫克/米<sup>3</sup>。接触这类电容器(特别是渗漏严重的电容器)应注意以下事项:

(1) 工作时必须戴防毒口罩和橡胶手套,避免氯化联苯液体沾污衣服(皮肤的破口处要绝缘对防止沾染),工作完毕应换洗衣服。

(2) 电容器室内应有良好通风条件,进入电容器室前应先开动通风装置。

(3) 氯化联苯不易燃,燃烧后产生浓烟,污染空气。因此,清擦、检修用过的棉纱和从渗、漏严重的电容器上拆下的报废零件,不得随意乱扔或烧掉,也不可深埋,一般暂时装在塑料袋内并封口,统一进行处理。

(4) 氯化联苯及其污染物应置于专用的焚烧炉中进行燃烧处理,使其在高温(1200℃以上)下燃烧分解成氯化氢和二氧化碳。

使用氯化联苯作电容器的浸渍介质,具有介电系数高、化学性能稳定、电容器体积小(比矿物油电容器几乎小2/3)等优点。但是,由于它有毒性以及对环境的污染,在未找到有效的控制、处理办法以前,只能是限制它的应用。

十九、 电容器的额定电压与电源电压不符能否使用

通常,电容器的补偿容量与加于电容器的电压的平方成正比,即

Q=2πfCU<sup>2</sup>(千乏)

因此,当电容器的额定电压与电源电压不符时,无功容量将相应发生变化。

如果电源电压过高,虽然Q值也相应提高,但是通过电容器的电流将增大,使电容器过载。另外,电压过高,也可能使电容器过热、击穿或损毁;如果电源电压过低,则补偿效果将大为降低,因此很不经济。

所以,一般不允许使用额定电压与电源电压(或系统电压)不符的电容器。至于电网电压波动,虽也存在上述问题,但是,如果波动不大,则影响也不会太严重。运行规程规定,当电源电压为电容器额定电压的1.1倍及以上时,电容器应停止运行,待电源电压恢复正常后,电容器才可重新投入运行。

二十、 造成电容器过电压运行的原因

造成电容器过电压运行的原因有以下几种:

(1) 由于串联电容器的电压分布与电容成反比,当将数个电容值不同的单台电容器组串联后接入电网时,电容值低的电容器就可能产生过电压。

(2) 当电容器组为中性点不接地的Y形接线时,由于各相的电容不同,也会造成三相电压不平衡,使某一相过电压运行。

(3) 接有电抗器的电容器组,因有电抗存在,其端电压可能升高。

(4) 轻载时,母线电压有时会高于电容器的额定电压。

二十一、 电容器的运行中的异常现象

在电容器的运行中常出现以下异常现象:

(1) 电容器外壳鼓肚。

(2) 套管和油箱漏油。

(3) 温升过高。此外,在电容器的运行中有时也会出现某种不正常的“咕咕”声,这表明内部有局部放电现象,主要是内部绝缘介质电离而产生空隙造成的,这种现象是绝缘崩溃的先兆。遇到这种情况,应使电容器立即停止运行,并进行检查处理。

二十二、 电容器的损坏类型及规律

补偿电容器损坏的类型很多,一般可归纳为以下几种:

(1) 初期性故障。这是指刚送电或送电不久就发生故障,多是制造工艺不良或有严重缺陷造成的。

(2) 偶发生性故障。这是指运行中通风不良而过热、外力破坏、操作过电压或雷电等原因造成损坏。

(3) 磨损性故障。这是电容器运行多年后,由于绝缘老化和内部游离等原因,造成绝缘的电气强度降低而引起的损坏。

电容器损坏的一般规律是:

(1) 高压电容器多于低压电容器。

(2) 夏季多于其他季节。

(3) 安装在室外的多于装在室内的。

(4) 在频繁过电压和过负荷情况下运行损坏较多。

(5) 开关操作频繁的损坏较多。

(6) 管理维护不善、通风不良的,损坏较多。

二十三、 电容器发生爆炸事故的原因

电容器因故障而损坏,进而发生爆炸的主要原因是:

(1) 由于制造质量差等原因,电容器的内部元件击穿。

(2) 由于套管密封不良而进入潮气,降低了绝缘电阻;由于渗、漏油、油面下降,从而导致对外壳放电或元件击穿。

(3) 内部游离和鼓肚。当电容器内部产生电晕、击穿放电和严重游离时,电容器在过电压作用下,会产生一系列物理、化学、电气效应,加速绝缘老化、分解而产生气体,形成恶性循环,以致箱壳压力增大,造成箱壁外鼓进而导致爆炸。

(4) 绝缘损坏,尤其是高压侧引出线制造工艺不良、边缘不平、有毛刺或严重变折时,尖端容易产生电晕,电晕使油分解、箱壳膨胀、油面下降而造成元件击穿。此外,在封盖时如果转角处烧焊时间过长,破坏了内部绝缘,降低了击穿电压,也易导致电容器损坏,进而引起爆炸事故。

(5) 当进行带电合闸时,在合闸的瞬间,电压极性可能与电容器残留电荷的极性相反,因而引起爆炸。

(6) 通风不良、温升过高、严重过电压和电压谐波分量大,也会引起爆炸。

二十四、 在哪些情况下应将电容器组立即退出运行。

电容器组出现下列情况之一时,应立即退出运行:

(1) 电容器爆炸。

(2) 电容器严重喷油或起火。

(3) 瓷套管严重放电闪络。

(4) 按点严重过热或熔化。

(5) 电容器内部或放电设备有异常声响。

(6) 电容器外壳异形膨胀。

(7) 环境温度超过40℃。

二十五、 为什么不能将外壳鼓肚的电容器降级使用

电容器外壳鼓肚的原因是:在制造过程中未能排尽内部气体,因而当电压升高时,会导致内部放电,引起绝缘材料分解,并产生气体,增大油箱内部压力,从而造成电容器外壳鼓肚。此外,在电容器的运行中,由于温升过高等因素的影响,也可能导致电容器的外壳鼓肚。

无论哪种原因造成电容器外壳鼓肚,均表明其内部的某些元件已击穿。如果继续使用,击穿处仍将不断产生电弧,使油分解。继续不断地产生气体,最后电容器将因体积过分膨胀而爆炸。即使降级使用(降低使用电压)也无法避免。因此,一旦发现电容器外壳鼓肚,应立即使其退出运行,严禁采用降低使用电压的方法继续使用。

二十六、 电容器的保护装置跳闸后的处理

电容器的保护装置跳闸后,应根据动作情况对故障原因进行判断,在查明原因和消除故障以前,不允许对电容器强行试送电。为了确保安全,首先应检查电容器开关、电流互感器、电力电缆和接线有无缺陷,以及各个电容器有无发热、喷油、外壳鼓肚和套管放电等异常现象。若发现缺陷或异常现象,应立即更换电容器或采取相应的措放,待恢复正常后进行试送电。如果未见异常,则可能是外部故障造成母线电压波动而导致保护装置跳闸。查实后,可进行试送电。如果保护装置再次跳闸,则应对保护装置进行全面的电气试验,以及对电流互感器作特性试验。如果仍查不出故障原因,就需拆开电容器组,逐台进行试验,直至找出原因为止。

二十七、 移相电容器在运行中应注意的事项

在移动电容器的运行中,应随时监视其运行电压、电流和周围环境温度,这些参数值不得超出制造厂规定的范围。具体地说,应注意以下事项:

(1) 运行电压不得超过电容器额
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