高压并联电容器范文

时间:2023-02-22 00:42:09

高压并联电容器

高压并联电容器范文第1篇

关键词:高压电容器试验;试验项目;问题;注意事项

Abstract: In the substation, the load of electrical equipment, capacitor switching is the most frequent, because the product manufacturing or design, operation, improper maintenance caused damage accident of shunt capacitor is serious, will bring huge losses to the grid, so the high voltage shunt capacitor field test is very important. In this paper, the high voltage shunt capacitor test were analyzed, and put forward the related problems and matters needing attention.

Key words: high voltage capacitor test; test items; problem; note

中图分类号:TM411+.4文献标识码A 文章编号

引言

电力系统中,为降低电网电能传输过程中的损耗,提高运行经济性,需要进行容性无功功率就地补偿,实现无功就地平衡。尽管无功功率电源的种类很多,但目前国内用得比较普遍的是高压并联电容器。它具有运行灵活,有功功率损耗少,维护方便,投资少等优点。因此,在电网中应用非常广泛。

1试验项目

1.1测量绝缘电阻

电容器只测量两极对外壳的绝缘电阻,两极对外壳的绝缘试验可检查出极对壳的绝缘状态。测量时先用导线将两极连接起来,然后用2500V 绝缘电阻表测量两极对外壳的绝缘电阻, 其绝缘电阻值一般都在2000MΩ以上。现场不必进行极间绝缘电阻测量, 如果需要极间绝缘电阻,可用自持放电法进行。一般先将兆欧表轻摇几转,不超过5 转,然后通过电容器两极放电的放电声及放电火花来判断绝缘状况。

1.2测量电容值

电容量是电容器的一个主要技术数据,是交接和预防性试验的重要项目。测量电容量的意义在于交接时可以检查产品的实际电容是否与铭牌相符。如果进行了极间耐压试验,则在试验前后均应测量电容量,以检查试验时内部有无元件击穿。运行中,当电容器发生故障时如熔丝熔断等, 或预防性试验时,测量电容判断内部有无元件击穿。内部元件击穿短跑时, 对于高压电容器反映出电容量增大。电容器的电容量受温度的变化不大,电容器的绝缘介质为偶极性材料, 受潮以后,电容量变化很小。所以不能根据电容量来判断其绝缘是否受潮。但是电容器由许多电容元件串并联组成, 当个别元件因故障击穿或内部连接线、内熔丝断开后,串并联结构发生变化,电容量将发生显著变;电容元件击穿短跑,串联段数减少,电容量将会增大;元件连接烧断、并联元件数减少,电容量将会减少。根据产品的串并联数, 可以估算出内部损坏情况,电容元件部分击穿和引线烧断是电容器运行中的常见故障, 因此可以通过电容量不判断电容器有无缺陷。电容量的测量方法: 可以用电压电流表法、数字电容表法等方法测量电容量。测量电压可根据电源容量和测量表计量程适当选定。测量时要求电源频率稳定,并为正弦波,一般要求使用线电压, 使用的电流电压表应不低于0.5 级。测量时,当试验电压升到预定电压时并稳定以后,同时读取电流电压值,然后按表计算电容值。

1.3交流耐压试验

两极对外壳交流耐压试验的目的是检查电容器的主绝缘是否存在缺陷, 并检验其承受短时电压的能力。并联电容器进行两极对外壳的交流耐压试验时,两极必须短接加压。此项试验能够比较有效地发现电容器油面下降、内部受潮、瓷套管损坏以及机械损伤等缺陷。电容器对外壳的绝缘裕度较大,如果不是特殊原因, 正常的预防性试验进行交流耐压是不必要的。

两极对外壳交流耐压试验项目主要是针对套管及包封件的绝缘耐电强度进行检验。本试验所需的试验设备容量度不大, 在交接与预防性试验时都可进行。实际试验表明,它可以发现运行电容器油面下降、受潮、主绝缘劣化等问题。

1.4冲击合闸试验

冲击合闸试验的目的是检查电容器组补偿容量是否合适, 电容器所用熔断器是否合适以及三相电流是否平衡。在额定电压下,对电容器进行三次合闸、分闸冲击试验时应监视系统电压的变化及电容器每相电流的大小,观察三相电流是否平衡以及合闸、分闸是否给系统造成较高的过电压和谐振等现象。

2交接试验规定

新电容器装置的交接试验项目和标准按GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定进行。试验项目包括:测量绝缘电阻、测量电容值、交流耐压试验和冲击合闸试验。并联电容器测量绝缘电阻应在极对壳之间进行, 并采用1000V 的绝缘电阻表测量小套管对地绝缘电阻。电容值测量时应包括各只、各相、各臂、总的电容值。电容器组中各相电容的最大值和最小值之比,不应超过1.08。并联电容器电极对外壳交流耐压试验电压值,应符合下表规定,若当产品出厂试验电压值不符合下表规定时, 交接试验电压应按产品出厂试验电压值的75%进行。在电网额定电压下, 对电容器组的冲击合闸试验应进行3 次,熔断器不应熔断;电容器组各相电流相互间的总值不宜超过5%。

3预防性试验规定

电容器装置的预防性试验项目和标准按Q/CSG10007-2004《电力设备预防性试验规程》的规定进行。极对壳绝缘电阻不得低于2000MΩ。测量电容值偏差不超出额定值的-5%~+10%;电容值不应小于出厂值的95%。对集合式电容值,不应小于出厂值的96%;三相中每两线路端子间测得的电容值最大值与最小值之比不大于1.06 每相用三个套管引出的电容器组, 应测量每个套管之间的电容量,其值与出厂值相差在±5%范围内。渗漏油检查中发现漏油时停止使用。一般每年还进行1次电容器红外测温。

4现场试验存在的问题

电容器在现场进行预防性试验, 存在一定困难。一是电容器的台数多,如分散型电容器,一个变电所内少则数十至数百台,试验时要逐台将引线断开,有些接线端子锈蚀,拆卸安装都有困难,加上逐项试验,工作量异常繁重;其次,在现场试验需要的大功率试验变压器和高精仪器不易解决, 而且电源普遍含有高次谐波,再加上电场干扰,不易测得准确数据。此外,电容器停下来试验,如时间过长,会影响电网的无功率供应和电压质量。由于上述原因,电容器的预防性试验周期、试验项目和方法都应特殊考虑,周期应适当延长,项目和方法应简化。由于电容器早期损坏率较高,所以在新产品投入的最初阶段, 如半年至一年要进行一次预防性试验。以后的正常定期试验可延长至三年。此外,如运行中发现渗漏油、有电声或油箱鼓肚的电容器,可单独进行诊断试验,试验项目应按具体情况确定。

5试验注意事项

5.1试验前后对电容器两极之间、两极与地之间均应充分放电, 直接从两个引出端直接放电,不应在连接板上对地放电,因两极与连接板之间串有熔断器,若熔断器熔断,在连接板上放电不一定能将该电容器的电荷放完。

5.2在摇测绝缘过程中, 未断开兆欧表以前,不得停止摇动手柄,防止反充电损坏兆欧表。

5.3不允许长时间摇测高压并联电容器两极之间的绝缘电阻, 因电力电容器电容量较大,贮存电荷也多,长时间摇测时若不慎易造成人身及设备事故。

5.4采用的电流、电压表的准确度应不低于0.5 级。电流、电压互感器准确度不低于0.2级,以提高试验的准确性。

5.5发现电容器有渗漏油时应视该电容器为不合格,并应立即退出运行并及时更换。

5.6交流耐压试验仅对两端均绝缘的电容器进行, 若有一端与外壳相连则不能进行,两极必须连结一起,不能一极悬浮,测量试验电压必须在高压侧,不能在低压侧,以免因“容升”现象,使试验电压过高而损坏被试品。

6结语

对电容器进行试验, 主要是检查电容内部是否受潮, 电容元件有无击穿短路以及绝缘劣化等缺陷。掌握正确的现场试验方法,进行合理的试验项目, 能在减少试验工作量的同时,及时检出不良电容器,对降低电容器的故障率十分重要。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].2006.

[2]中国南方电网有限责任公司.电力设备预防性试验规程[S].2004.

高压并联电容器范文第2篇

【关键词】单星形接线双星形接线五防联锁 放电线圈

0 引言

高压并联电容器装置主要用于10kw频电力系统中,进行无功补偿,提高功率因数,调整电网电压,充分发挥设备效率,改善供电质量。在各类新建开关站建设的同时,老站改造项目也陆续开工,高压并联电容器装置的需求量将逐年增加。相应的对高压并联电容器装置运行的安全性、可靠性也提出了更高的要求。下面针对高压并联电容器装置的一次元件、二次保护及控制以及五防联锁等方面的问题谈谈笔者的一些设计思路及经验。

1 高压并联电容器装置的分类和应用

按照接线方式,高压并联电容器装置可分为单星形接线方式和双星形接线方式;按照安装方式,高压并联电容器装置可分为背靠背布置方案、单列布置方案和一体柜布置方案。单星形接线方式主要用于有35kV进线的用户项目和高压电动机补偿的场合,双星形接线方式用于35kV(110kV)/10kV变电站中。

2 高压并联电容器装置的一次元件

高压并联电容器装置须符合DL/T604-1996《高压并联电容器装置订货技术条件》和GB50227-95《并联电容器装置设计规范》等标准的各项规定。一次元件是整套装置中最重要的设备,所以一次元件的质量关系到整套装置的安全运行。高压并联电容器装置的一次元件主要有:真空断路器(真空接触器)、高压并联电容器、单台保护用熔断器、串联电抗器、电流互感器、放电线圈和氧化锌避雷器等。

2.1 高压并联电容器装置一次元件选型及部分参数的确定

(1)真空断路器(真空接触器)选型:当高压并联电容器装置需要频繁起动时选用真空接触器,否则选用真空断路器。

(2)高压并联电容器容量的确定:装置电容器的容量应根据变压器容量或高压电机的功率确定,一般取容量或功率的(5%-20%)

(3)串联电抗器电抗率的确定:确定电抗率的经验公式是:1/(n次谐波)2。双星形接线方式使用户外空芯串联电抗器,电抗率一般为1%,单星形接线方式使用铁心串联电抗器,电抗率一般为5%-6%。

2.2 高压并联电容器装置一次元件常见的问题及解决办法

(1)整套装置噪音大

一般有两种情况可能造成整套装置噪音大,一种原因是电抗器质量问题,另一种原因是电容器质量问题,所以当发生此问题时需到现场检查更换相应元件,

(2)开口三角电压不平衡经常跳开关

有两种情况可能造成开口三角电压不平衡经常跳开关,一种原因是电容器坏了,造成开口三角电压不平衡跳开关,另一种原因是电压互感器质量不好,互感器自身三相不平衡也有可能引起开口三角电压不平衡跳开关;

(3)真空接触器机械故障

选用真空接触器的项目一般都是负载频繁变化的场合,所以接触器的运动部位容易出现问题,另外接触器的辅助触点和二次回路的小接触器也容易烧坏。

3 高压并联电容器装置的二次保护及控制

高压并联电容器装置的二次保护:单星型接线的高压并联电容器装置采用开口三角不平衡电压跳闸保护,双星型接线的高压并联电容器装置采用中性点不平衡电流保护,而不管采用单星型接线还是双星型接线,电压回路需装三只放电灯,在停电检修时电压下降至50V所经过的时间应在5s以内;过电压保护跳闸上级电容器出线开关。

高压并联电容器装置的二次控制:双星型接线一般用定时钟控制装置的分合闸,单星型接线一般用ABB公司的RVC控制装置的电容器投切。

4 高压并联电容器装置的五防联锁

高压并联电容器装置的五防联锁分为机械联锁和电气联锁。机械联锁一般有两种做法,一种做法是当装置内的隔离开关分闸且接地开关合闸时才能打开装置的前后门,另一种做法是在装置的前后门上安装专用螺栓,当装置进线柜进线电缆停电时才能用专用工具打开装置的前后门;电气联锁是装置的进线柜前后门安装强闭锁,当上级接地开关合闸时才能打开装置进线柜前后门,当高压并联电容器装置进线柜前后门关上时才能分开上级接地开关。

5 高压并联电容器装置安装时应注意的问题

现场人员必须经安全培训,有上岗证的人员才允许进站,电容器安装时严禁攀拉套管,电容器在安装前应进行电容量的分配,使各串联段的最大与最小电容值之比不超过1.02,相与相之间的最大与最小电容值之比不超过1.02。连接油浸式电容器的母线须采用软导线,干式电容器用硬母线,电容器布置应铭牌向外,以便检查,电抗器一次接线桩头与铝排接头用不锈钢螺丝固定,铝排搭接面需去氧化皮,刷导电膏后紧固。Y形接线的电压互感器接一次线时A相接高压母线,N相接中性点,电压互感器不用熔丝;安装结束后需沾示温片:黄色为60度沾于电容器外壳的(上)2/3处l绿色为70度、红色为80度,红绿配对使用,沾于母线的接头;电抗器为三相叠装时中间要垫橡皮垫,用不锈钢螺丝固定,紧固螺丝时要注意力度,以免拉坏瓷瓶。

6 高压并联电容器装置在运行和维护时应注意的问题

(1)新安装的或停运时间较长的装置,在使用前必须进行耐压试验,试验前后应检测电容量;电容量有明显变化,则不能投入使用,待查明原因处理后方可投入。

(2)装置投入前,应用兆欧表测量放电回路是否良好。

(3)装置投入时,应每天巡视检查,若发现电容器箱壳明显膨胀,外熔丝熔断或其它异常现象应停止使用,待查明原因处理后方可投入。

(4)装置自断电后,电容器组虽通过放电回路放电,但当检修人员接触时,必须先挂上专用接地线,方可接触、维护保养。

(5)电容器组自回路断开后,1min内不得重新投入。

(6)新装的装置在投入前应做好各部分的清洁工作,运行一段时间后装置也应定期清除污垢。

7 结束语

高压并联电容器范文第3篇

关键词:高压电网;并联电容器装置;保护整定;继电保护方式;专用保护 文献标识码:A

中图分类号:TM53 文章编号:1009-2374(2016)16-0073-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.035

对于当前高压电网来说,主要运用的无功补偿装置便是并联电容器,无论国内还是国外,九成以上电力系统都运用的是这种装置。随着市场需求的不断增加,相关设备的需求量也在日益增大,对电容器的科学保护与整定计算也显得愈发重要。根据实践经验,现阶段很多电网存在安全性不高、灵敏度较差的实际保护问题,相应的电容器事故也时有发生,严重时可能会引起火灾或爆裂,不仅造成电网无法正常运行,还会危及社会安全。因此找到一种专用的保护方式,是确保高压并联电容器稳定运行的关键。

1 继电保护方式

在我国当前颁布的相关文件中,继电保护是需要重点关注的一个部分,属于安全Ⅰ区,需要通过专用通道来实现对其的有效控制。现阶段,我国主要运用的保护方式主要有四种:第一,开口三角电压保护;第二,桥式差电流保护;第三,相电压差动保护;第四,中点性电流保护。一旦电容器在运行过程中发生故障,上述常规保护虽然能够起到一定的保护作用,但如果已经超出了既定的保护阈值,上述保护便无法实现对故障的及时预警,也无法确定产生故障的位置,从而给故障处理带来困难。另外,上述常规保护所使用的电压检测信号,是以放电线圈为基础,通过二次侧电缆来连接相应保护装置的,在这个过程中,放电线圈所面临的电压较高,而且容量大、串段多,很容易在运行时导致放电线圈损坏。

2 新型专用保护

针对高压并联电容器的实际情况,其放电线圈需要面对比较恶劣的工作环境,因此相关研究人员尝试将无线传输技术应用到放电线圈中,研制出了一种新型放电线圈,能够充分满足当前市场的实际需求。也就是说,在实际运行过程中,通过无线传输所传输的信息,不能接入到Ⅰ区中。

2.1 相关原理

该保护方案在数据传输过程中,主要由以下三部分完成:

2.1.1 传感器。这一部分主要包括电流传感器与放电线圈,在一台电容器中,需要装置一部电流传感器,以实现对设备中电流的监测,与此同时,还要将其与放电线圈并联起来,以实现对设备中电压的监测。在运行过程中,传感器需要通过无线传输方式,将相关数据传输到合并单元中,整个传输不仅不用外接电源,而且不需要布线,大大简化了安装过程,也解决了二次悬浮电位这一传统保护中的实际问题。

2.1.2 合并单元。这一部分主要是运用有线方式来实现数据传输的,该装置可以通过电容器产生的一些变化对电容器运行状态进行判断,从而做到及时预警,一旦遇到异常情况,也能够及时采取开关动作。

2.1.3 保护装置。这一部分是整个系统中的关键部分,这一部分所产生的相关数据实际上是不纳入到继电保护系统中的,而是以专用保护为基础来完成相关保护动作的。这样一来,不仅可以通过无线方式对相关数据进行传输,而且与国家颁布的相关规范相符。

2.2 结构功能

对于整个保护系统来说,专用保护装置是最核心的一个部分,在运行过程中,其主要用于对合并单元所发出的数据进行接收,同时完成对数据的判断与处理,与此同时,还能够实现数据储存与生成报表等一系列功能。具体的模块功能包括:

2.2.1 数据接口,用于数据的接收,并向另外两个部分发出指令。

2.2.2 管理软件,用于向合并单元传输信息,在运行过程中,还需要将发生变化的信息传送到合并单元中。

2.2.3 数据处理,处理电压差、电容差以及不平

衡度。

2.2.4 保护预警,以设定阈值为基础,对事故进行有针对性的处理。

2.2.5 数据存储与显示,将所得到的数据信息存储到系统中,而显示界面能够将设备运行过程中所产生的信息显示出来。

2.2.6 报表打印,能够实现报表的生成与打印。

2.2.7 网络接口,通过对IP地址的设定,能够以局域网为基础,下载与查询其他网络中的信息。

3 保护整定值

3.1 单台电容量

在设备运行时,一旦发现电容量存在一些微小的非正常变化,就说明设备中的熔丝对电容器产生了影响,设备可能会出现一些事故。这时候,设备虽然可以运行,但对于设备未来的影响很大,因此需要充分明确设备运行过程中的电容量变化。在我国相关文件中明确规定了电容偏差需要在-3%~+5%之间。

对于专用保护方式来说,单台设备的保护整定值包括基准值与警告值两部分,对于前者来说,设备上所标注的实测值,一般情况下,其可以折算到+20℃,其所表示的便是基准值。与其他温度的换算公式如下:

式中:X所表示的是温度,其与电容量之间呈现出反比例关系。

对于后者来说,可以以熔丝形式与接线方式为基础,再计算相应的保护整定值。当前,警告的等级可以根据实际情况进行划分,依托于故障程度来判断是否要断开断路器。

3.2 放电线圈

针对高压并联电容器,在绝大多数情况下,放电线圈都与电容器呈现出并联关系,并装置在绝缘框上。设备运用放电线圈的主要目的便是要控制设备快速放电问题,但在实际运行过程中,放电线圈本身却没有必要的保护措施,尤其是在桥差保护中,常常因此出现运行问题,最典型的便是匝间短路与层间短路。也正因为欠缺必要的检测手段,放电线圈爆炸事故也屡见不鲜。近年来,很多变电站都曾经发生过放电线圈爆炸事故,因此必须予以重视。

如果放电线圈存在二次绕组,那么其也能够作为电压检测装置,其原因在于,在设备运行过程中,一旦电容器出现故障或者放电线圈出现故障,二次绕组也会产生相应的电压变化,相关人员对这一变化进行实时检测,便能够及时掌握设备的运行情况。

对于专用保护方式来说,放电线圈的保护整定值也包括基准值与警告值两部分,对于前者来说,主要参考母线上所显示出来的PT电压,从而实现对放电线圈的有效检测;对于后者来说,可以用变比变化对警告值进行控制,一般情况下取±1%~±1.5%,一旦放电线圈中二次绕组的电压变化大于±2%,便会发出警告。在这个过程中,警告阈值可以进行事先设定与更改,但系统会自动对所有的数据进行保留,从而为以后的工作打下

基础。

3.3 三相不平衡

专用保护方式还可以以单台电容器为基础,通过对其电容量的检测,判定其运行状态,而三相不平衡程度,则是这个判断过程的一个主要辅助量。在日常运行中,每一天都需要向系统中上传一次三相不平衡数据,并将其视为设备运行状态的一个主要参考量,一旦这一数据的变化存在异常,即使不存在其他异常情况,也需要对设备及时检查,以免引起更大的运行事故。另外,这项数据还需要实时储存,以便于以后查找事故原因。

4 结语

综上所述,对于高压并联电容器来说,其保护问题一直以来都是领域内部关注的重点问题,而传统保护方式无法完善地对设备进行保护,因此需要运用专用保护方式。这种方式能够实现对单台电容器的有效检测,与此同时,还能够检测放电线圈,通过两者的运行状态,判定设备是否存在故障,并控制开关动作,从而实现对电容器的保护。这种方式的额定电压相对较低,因此与其他方式相比,这种方式所花费的成本较少,可靠性较高。另外,专用保护系统并没有纳入到整体性的继电保护系统中,所以具有很强的独立性,不会受到安全区的影响,因此专用保护系统对设备的保护效果更好。

参考文献

[1] 刘水平,苏开云,杨文荣,等.向家坝-上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研制[J].电力电容器与无功补偿,2010,(1).

[2] 田庆,原敏宏,王志平,等.交流特高压试验示范工程电容器保护配置、整定及应用原则探讨[J].高压电器,2010,(3).

[3] 张霖.10kV并联电容器组不平衡电压保护动作分析及探讨[J].电力电容器与无功补偿,2010,(2).

[4] 盛国钊,姜胜宝,倪学锋,等.不对称接线内熔丝高压并联电容器组的不平衡保护计算[J].电力电容器与无功补偿,2013,(6).

[5] 肖遥,夏谷林,张楠,等.H和∏接线高压滤波电容器组不平衡电流保护的定值计算及比较[J].中国电机工程学报,2014,(S1).

[6] 秦华忠,黄雪勇,易春回,等.10kV小容量无熔丝并联电容器组保护整定分析[J].电力电容器与无功补偿,2015,(3).

高压并联电容器范文第4篇

关键词:电容器;事故分析;处理建议

1 500kV某变电容器组故障及处理情况简述

我公司[简称NW]接到某超高压通知:某站其中一组电容器组成套装置发生不平衡电压保护动作。NW人员在接到通知后立即赶到现场配合进行了检查、试验,确定了更换的方案,其中更换了15台,经判断15台中有5台电容器容量变化超标(1台容量变为0,另4台容量变化在5%~8%),有10台电容器容量变化经估算在1只元件左右,更换返厂的目的是为了能对5台容量变化超标产品的判断分析更具代表性。

2 变电站电容器装置的基本情况

3 电容器结构情况的说明

电容器型号为BAM6r12/2-334-1W,单瓷套,卧放方式。电容器串并联为12并4串,箱壳尺寸为440*180*760,露箔式结构,介质结构为15+15μm,带内熔丝结构,场强为50kV/mm。

4 试验、解剖情况

发现电容器编号198号单台电容器出现开路现象,电容器有鼓肚、绝缘油发黑现象。其中:第一串的第1、4、9、12个元件损坏,其中第1、4个元件是击穿的,第9、12个元件主要是熔丝熔断烧坏的。第二串的第1、2、12个元件损坏,主要是熔丝熔断烧坏的。第三串的第1、2、5、9、11个元件损坏,主要是熔丝熔断烧坏的。第四串的第1、9、11、12个元件损坏,主要是熔丝熔断烧坏的。

通过现场了解和电容器的解剖,发现以下情况:在故障现场发现,变电站有一台电容器电容量为0(即开路)。根据现场检测发现,此变电站发生容量变化的电容器绝大部分分布在框架的上层。解剖的故障电容器中元件的击穿点在元件的大面位置。此变的198#容量变化为0的电容器,解剖中发现部分元件内熔丝衬垫上有明显的烧灼痕迹,有些严重的已在元件的表面外包薄膜上留下了受热的印痕,另外有部分内熔丝未充分气化,变成很多的小段留在纸板上。

5 故障情况分析

5.1 关于电容器组不平衡电流保护动作的计算复核

继电保护动作的主要原因应该是由于其中的一台电容器电容量变化为零引起的。通过相应理论计算所得的保护动作电压与实际保护动作电压非常接近。

计算一下根据实际测量结果应产生的保护出口电压。

单台电容器的额定电压为12/2kV,4串。由于没有获得当时电容器运行电压,我们先假设故障前装置的线电压为U0=38kV,考虑串联电抗器的分压之后电容器组承担的电压为22/(1-0.12)=25kV。

当PT的变比为120:1时,如果差电压保护的定值设为3伏的话,则这时允许切除的故障元件数为9只,完好元件上将承受2.3倍的过电压(超出GB11024.4-2001中4.2及5.3.1条关于内熔丝隔离和试验条款的要求),故障串联段完好的电容器也将在大于1.05倍的过电压下运行,因此从电容器组稳定运行角度来说不甚合理,一旦等到继电保护动作时,可能会发现由于一台电容器的损坏而发展到多台受损的情况。

5.2 关于电容器容量变化的分析

分析认为:此变电站的继电保护动作是由于电容器内部元件击穿,一台电容器容量变零引起的。引起电容器元件击穿的可能原因大致有以下几点:

现场及元件击穿点位置情况:

大部分容量变化大的电容器基本上发生在装置的上层,同时解剖过程中击穿点位置在瓷套侧元件部分占总的击穿元件的75%。通过以上数据,我们可以发现,电容器的击穿点在电容器的温度较高部分,可见温度在促使电容器绝缘介质劣化上发挥了一定的影响。

分析意见:

装置上层受阳光照射后相对温度较高,在夏季时周围环境温度也很高,就会出现上层比下层更容易发生元件损坏现象,出现更高的淘汰率,这是由于工作于温度类别上限或高于上限值时,绝缘材料的热劣化现象造成的。不排除个别电容器及内部元件的损坏也有可能是材料存在的个别偶然的弱点,经过运行后出现的自然淘汰现象。

变电站的电容器元件在熔丝连接片处击穿,由于损坏比较严重,铝箔和侧面铜带相连接造成了整个串联段短路,所以此单台电容器出现熔丝群爆而第三个串联段短路的现象。短路点电流很大、温度很高,造成绝缘油快速汽化,导致箱壳鼓肚。同时由于上述的一些原因而使其他几台电容器也受到影响,出现少量的不同程度的容量变化。

此变电站继电保护动作时的出口电压值与模拟计算值基本一致,保护动作正确的切除了故障电容器组,判断事故的直接原因是上层的个别电容器内部元件绝缘受到热的作用劣化,耐电性能下降发生击穿,在保护定值内发展到一个串联段的内熔丝全部熔断并影响其他串联段,最终由一台容量变零导致了差电压不平衡保护动作。

6 建议

个别电容器及内部元件可能受环境温度、阳光照射的影响,使绝缘材料出现热劣化现象,考虑电容器能够安全稳定运行,建议是否可以采取在夏天遮阳的措施来解决。按现行的继电保护整定原则,电容器组电压差动保护定值存在略偏大的情况,建议对电容器组重新进行保护整定值核算,对内熔丝电容器宜按完好串联段电容器元件允许过电压值进行整定,提高保护灵敏度,以及时地切除故障电容器组,避免损坏面由于个别电容器偶然的损坏而扩大。以上分析、建议如有不妥之处还望谅解并给我们多提宝贵意见,谢谢!

参考文献

[1]周存和.并联电容器补偿装置技术问答[M].广西科学技术出版社,2012.

[2]宋森,等.并联电容器补偿装置技术及应用[M].中国电力出版社,2011.

高压并联电容器范文第5篇

关键词:SF6断路器 电场 数值分析

1 引言

在高压电器设备的绝缘设计和分析中,数值计算已经成为不可缺少的重要环节,绝缘设计分析的大部分工作是以电场数值计算为基础而进行的。电场数值计算对于分析高压SF6断路器灭弧室内部的绝缘状况、对各部分结构参数进行优化设计进而改善断路器的介质恢复特性有着重要意义。模拟电荷法以其方法简便、实用性强等特点而被广泛应用于电场计算。基于此,本文应用模拟电荷法对高压SF6断路器内的三维电场进行了数值计算。计算结构如图1、图2所示,其计算场域是一复杂的三维区域。在实际计算中,考虑了动触头、静触头、喷口及屏蔽罩的存在,尤其是分析了并联电容器组对其内部电场分布的影响,得到了有无并联电容器组时的断路器内部不同截面电场分布图,为与此相关的高压断路器的进一步设计开发提供理论依据和计算工具。

2 断路器三维计算场域图及边界条件处理

本文分析的超高压SF6断路器,在动、静触头旁有并联电阻,为了能改善触头附近的电场分布,除在动、静触头两侧分别装设大、小屏蔽罩外,在触头两旁还装设并联电容装置。因此,这种电场分析不能采用传统的认为是一个轴对称场计算问题的分析方法,而应该是一个真正的三维电场的计算问题。

由于计算结构的对称性,图3所示为断路器断口附近实际计算场域的1/4部分。在电场计算中取静触头及连接件为高电位,电压为1000V,动触头及金属连接件为低电位,电位值为0V。

3 模拟电荷法的计算原理与应用

模拟电荷法是根据静电场的唯一性定理,在电极内部放置若干个假想的离散电荷,使其共同作用的结果满足给定的电极和介质表面的边界条件,则这一组电荷所产生的场即为满足一定精度的实际电场,进而可求得计算场域中各点的场值。在计算中模拟电荷的种类、数目及与电极表面匹配点之间的匹配关系将直接影响到计算量的大小和计算结果的精确度。模拟电荷法以往主要用于对形状比较简单、规则的形体进行电场的计算分析。对于计算断路器这样复杂的三维场域,采用模拟电荷法尚未见报导,需要做大量的研究工作,其模拟电荷的分布规律、不同形体的位置处理、电荷量的大小等等是一个统筹的优化问题。一般的模拟电荷法计算,是在导体内部设置N个模拟电荷,在边界表面取M(M≥N)个匹配点。这些匹配点的电位φ1,φ2,…,φm为电极表面电位。它们是由N个模拟电荷共同作用而产生的,即

式中 P为系数矩阵;φ为电位矢量;Q为待求模拟电荷矢量。

根据断路器具体结构,本文采用能较好地反映复杂形体变化的点电荷来模拟实际边界的作用进行电场求解,为方便计算,采用坐标变换技术将局部坐

标转换为全局坐标,点电荷的电位系数和电场系数推导如下:设任一模拟点电荷Qj位于(x0,y0,z0),则空间中任一点(x,y,z)的电位为

由此可得单一模拟点电荷的电位系数为

从式(4)可得单一模拟点电荷的电场强度系数

4 模拟电荷法的应用

4.1 前处理

模拟电荷法的计算精度与模拟电荷和电极表面轮廓点的布置有着密切的关系,选择合适的布置方案显得尤为重要。通常,由于轮廓点是在电极表面,所以应首先确定轮廓点的位置,轮廓点的布置应尽可能逼真地模拟电极的真实形状,然后再按一定方式确定模拟电荷的位置。在计算区域内,对于较关心部位和电场变化比较剧烈处,轮廓点布置应较密些,其它部位可较疏些。根据计算经验,轮廓点也并不是布置得越密越好,关键是要适当。应注意在同一部件上,轮廓点密度应均匀配置,否则在局部会引起电位系数贡献较大,而且在不圆滑部位的凸起和凹下处(即电场奇异点处),不宜布置轮廓点。而模拟电荷的布置较轮廓点来说更有自由度,但要选取较好的布置方式需一定的经验和进行优化计算。

本文的计算结构,同轴圆柱体有2个端面和1个侧面,对于极间电场来说,端面的影响较大。本文最初在进行端面轮廓点和模拟点配置时,用均匀分布在几个同心圆周上的点来表示(见图5(a)),外层表示在端面上取7条半径呈等差数列的同心圆,每个圆上取8个轮廓点,内层为与之相对应的模拟电荷点。由于轮廓点集中于某几条半径上,而其它方向上的轮廓点较少,对电位系数贡献也小,这种缺陷不适宜用增大每个圆周上轮廓点的个数来弥补。计算结果表明,这种配置方式不佳。通过大量计算分析,对端面的模拟,本文最终采用如图5(b)所示的配置方式,在圆内使之呈矩形分布,相应的模拟电荷点也如此布置。

轮廓点与模拟电荷点相互位置的确定对于电场计算的结果也有较大影响,如图6所示,对于端面来说,模拟电荷点所在面与轮廓点所在面的间距为a,而轮廓点所在面上相邻两点的最大距离为b,令BS1=a/b。对于侧面来说,模拟电荷距与其对应的轮廓点的距离为R-r,两层电荷的间距为DD,BS2=(R-r)/DD,需根据实际情况在1.0~1.5之间合理选取BS1和BS2的值。

4.2 坐标变换

在模拟电荷法的应用中,为便于求得模拟点、轮廓点及计算点的坐标,本文采用坐标变换处理。

T为一圆柱体,平面X1 Z1与平面XZ的夹角为α,图7中的任意一点A在坐标系XYZ和X1Y1Z1下的坐标(X,Y,Z)和(X1,Y1,Z1)有以下关系:

任意场点在坐标系XYZ下的坐标(x,y,z)用式(6)即可将在坐标系X1Y1Z1下的点坐标变换到整体坐标系XYZ下。

5 断路器内三维电场计算结果及分析

5.1 有、无并联电容器组时在x=0截面处的电场

图8(a)、(b)分别为有无并联电容器组作用时x=0截面处的电场分布图。从图8可见,由于并联电容器组的作用使得该区域的电场分布与无并联电容器组时的电场分布明显不同,从整体上改善了电场的均匀度。因为断路器采用了同轴圆柱体结构,并且在直径较小或具有尖角的部位,如触头和喷口等处都加上了屏蔽罩,因而使得全场域电场分布比较均匀,在静触头端大罩附近、静触头端小罩附近以及动静触头之间的区域的电场强度值较大。由此可见。高电位静触头一侧电场强度较大,而地电位动触头一侧电场强度较小。

5.2 Z为1.0、-1.0、0.25和-0.25处的截面电场

图9(a)(b)分别为动、静触头靠近大罩附近小罩处和断口附近极间的典型截面的电场等位线分布情况。通过对这4个区域的计算结果证实:①在静触头端大罩附近的等位线分布较密,而动触头端大罩附近等位线分布较疏;②由于电容器组的作用,使得所计算区域的电场分布较为均匀;③电位线在靠近罐体侧比在靠近静触头侧要疏。

图10(a)(b)分别为Z=-1.0和Z=-0.25截面的等电场强度分布情况。从图中可以看出,靠近静触头大、小罩附近的电场强度较大,场强较大值集中在静触头小罩附近的形体顶角处。

6 结论

(1)本文首次采用模拟电荷法进行SF6高压断路器断口附近复杂三维场域的计算,成功地求得了断路器内部不同位置的电场分布情况,证明了模拟电荷法对于求解复杂场域的计算是可行的。

(2)本文采用的三维模拟电荷法计算电场的应用机理具有通用性,可以适用于其它结构的高压断路器灭弧室等三维电场的计算,而且在该方法的实施过程中,一旦选定了一套能真实地反映电极实际情况的模拟电荷和与之相匹配的位于电极表面的轮廓点,确定模拟电荷的具体量值,不仅可方便地求得断路器内电场的分布情况,而且可以定量分析灭弧室内各结构部件参数对全场域电场分布的影响。

(3)在整个场域中,屏蔽罩和并联电容器组起到了很好的均匀电场的作用。场强较大值位于静触头小罩形体顶角处。

(4)模拟电荷法在具体实施时,对于不同结构来说,模拟电荷的个数、性质、位置和量值对计算结果的精确度有较大的影响,因此计算需以大量计算调整工作为基础,也需较多的经验和技巧。

参考文献:

[1] 河野照哉,宅间董.电场数值计算法.北京:高等教育出版社,

1985.

高压并联电容器范文第6篇

关键词:带故障投切;电容器组;群爆分析

中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)04-0133-02

1 缺陷情况

2012年9月25日,某110kV变电站10kV#2电容器组517开关在14时01分59秒485毫秒发生限时电流速断三相动作跳闸故障,且在15时02分12秒373毫秒零序差流动作,经现场检查后发现#2电容器组已发生群爆,表面已爆毁了21条熔断器,中性点CT爆裂,三相母排均有不同程度的烧蚀及弯曲,必须停电进行消缺工作以恢复供电。#2电容器组型号为:TBB10-6000/200-BL,电容单元型号为:BAM411/√3-200-1W,生产日期2002年12月和2003年3月。

2 原因分析

2.1 谐波情况分析

经过调查#2电容器组的一些情况:(1)该组安装了熔断特性一致苏杭电气胜天熔断器厂生产的熔断器;(2)系统电压的运行长期基本对称;(3)在变电站装设了消谐装置;(4)华南理工大学电力学院2010年9月和2011年1月对该站测量电网中高次谐波成分结果没有超标;(5)电容器组的中性点没有直接接地。从以上情况看出,可以排除熔断特性不一致的熔断器、系统电压的运行不对称、高次谐波成分高、系统共振、由于电容器组中性点直接接地的同时,发生10kV单相接地等因素造成的电容器群爆。

2.2 保护动作情况分析

据调查了解,该站电容器内部故障保护形式为熔断器和继电保护的方式,保护的动作原理均是由故障电容器在故障时引起电容变化,使故障支路与非故障支路之间电流和电压产生不平衡而动作的,当电容器内部故障发生特别迅速时,继电保护如不能快速反应就可能无法避免外壳爆裂。从保护信息反映,故障发生时,保护动作正确,排除电容器组接线错误和保护动作失灵的

原因。

2.3 继保整定值方面分析

#2电容器组不平衡电流保护二次整定值为2A,此定值是根据南网及广东电网公司相关的标准来整定,从多年来的运行实际经验,电容器组不平衡电流保护二次整定值为2A是可行的,且此次故障也反映出保护动作是正确的。

2.4 故障原因综合分析

综合以上种种分析和推理,由于电容器的速断保护动作,可以推断出在电容器组内部发生了相间短路。首先#2电容器组A相某只电容极间接通造成短路,导致了相间母线短路,其结果造成了电容器的速断保护动作。电容器组中未经电容器极间短接部分,通过熔断器、母线经电容器的短路放电,导致了的熔断器部分熔断即“群爆”。

电容器在投切过程和长期运行中,元件中的个别弱点会老化扩大,甚至个别元件导致击穿,出现电容量超差或绝缘性能不良等故障。因此在上次保护动作后,必须对电容器进行检查和检测,防止带故障单元投运。特别是在电容器在合闸过程中,产生过电压和过电流,导致电容器击穿严重和故障扩大。

带故障电容器单元合闸,合闸过电压使电容器单元进一步击穿短路放电,相邻完好的多个电容器的大量储能(此时电容器的电压为合闸过电压比额定电压高许多其储能更大)通过其串接的熔断器及串接在故障电容器的熔器断迅速注入故障电容器,产生巨大的放电电流,熔断器动作的过程中,其开断性能不良,不能迅速切除故障电流,造成熔断器群爆,巨大的能量使熔断器炸飞、到处闪络放电、巨大的电动力造成母线弯折、瓷瓶烧伤炸坏,使故障扩大,甚至造成电容器爆炸。

由于单台BAM411/√3-200-1W电容器没有内熔丝,采用1.5倍额定电流的50A外熔丝以及中性点不平衡电流来实现保护,只有当单台内部元件击穿达到一定数量时,熔断器才能完全切除故障单元,此时的故障单元已处于完全损坏或过电流运行状态,而中性点不平衡电流(零序电流)保护整定值取得过大也为带病单元超负荷运行提供条件,在没有全部检查电容器单元就以更换外熔丝投入运行,将加速故障单元内部元件损坏和绝缘下降,导致极间瞬间短路和故障相电压下降,完好相序电压升高,从而引起相间放电,完好电容器的大量储能迅速注入故障电容器,最终导致熔断器群爆,中性点瞬时的大电流使得CT还未躲过保护延时时间就发生爆炸,从而将事故扩大。

根据调取的保护信息,发生故障时#2电容器组限时电流速断三相动作Ia=8.18A;#3电容器组限时电流速断三相动作Ia=7.64A。所用的电流互感器变比为500:1,计算可知当时一次的故障电流高达4000A,而熔断器的极限开断工频电流为1800A,熔断器在高达4000A的故障电流时,必然导致非正常熔断,发生如下图1所示的爆毁现象。

3 处理对策

更换#2电容器组故障电容器及其保险以及中性点CT,修复母排并家对电容器组不平衡保护电流整定值进行计算校验后各项条件均为合格,故障消除,取得了很好的效果,可以恢复运行。

4 结语

发生电容器中性点CT保护动作后,应全面检查全部电容器单元,在确认无故障后才能投入电容器,带故障单元投入电容器将会引起事故扩大甚至引发电容器群爆现象,当单只电容熔断器烧断时,可以采用电容电感测试仪方便地检测全部单元,及时发现其他可能有缺陷的电容器,并进行更换,从而将安全隐患及时消除。

参考文献

[1] 倪学锋,盛国钊,林浩.我国电力电容器的运行与改进建议[J].电力设备,2004,(9).

[2] 刘文山,徐林锋,周菲.广东电网电力电容器运行统计分析[J].电力电容器与无功补偿,2008,(4).

[3] 穆尔塔扎.由110kV叶成变电站10kV电容器爆炸事故引起的思考[J].新疆电力技术,2011,(3).

高压并联电容器范文第7篇

新标准

需求侧功率因数管理及无功补偿优化研究

中国2015年余热余压发电能力达到3100万千瓦

基于启发式策略的配电网电容器优化配置

浙江省电力公司1000kV皖电东送特高压交流项目获国家核准

谐波分析与治理软件的开发与应用

关于唐山玉田农网无功补偿配置的探讨

基于COM技术和遗传算法的可视化无功优化软件开发

地区电网无功电压运行情况分析及对策

高压内熔丝电容器探讨

基于PIC24F单片机的智能补偿电容单元模块设计

电抗器设计优化算法

高压并联电容器装置过电压研究及应用EMTPE软件仿真验证

更正

恒张力技术在电容器薄膜分切设备中的应用

关于无功补偿分类术语和定义的探讨

对某500kV开关断口间并联电容器的高压介损诊断及分析

两起电容式电压互感器故障的分析处理

南网高压直流输电基本设计软件包功能扩展和工程应用项目通过验收

STATCOM与SVC的性能比较与应用分析

基于改进遗传算法的配电网无功规划优化

基于APF电能质量调节装置的研究

STATCOM与SVC在某钢铁企业的应用选择

晋中电网电压和无功现状分析以及改进建议

调压型无功自动补偿装置在许北变电站的应用

高压并联电容器组放电线圈的选用

并联电容器组保护起始不平衡值的估算

一种电容器成套装置的配平方法

换流站交流滤波电容器外壳振动研究

500kV电容式电压互感器抗震试验

500kV电容式电压互感器现场自激测试法分析

并联电容器型式试验或耐久性试验的合格有效性覆盖

6kV高压电容柜熔丝熔断故障分析及其对策

产品型号发放通报

电容器的常见故障处理方法与技术

专利信息

文摘

2010年《电力电容器与无功补偿》杂志征稿启事

变电站电容器装置中电容器额定电压的合理选择

1000kV特高压长治站110kV并联电容器组技术创新及运行分析

基于自耦变压器的新型动态无功补偿装置

县级电网的无功补偿

无功补偿的规划

新标准出版发行信息

油纸绝缘电流互感器的绝缘设计

牵引变电所动态无功补偿方案设计研究

基于迭代学习控制的并联型有源电力滤波器研究

电能质量在线评估终端的开发

并联电容器分闸重击穿操作过电压研究

电力电容器保护探讨

一起66kV电容器故障的分析及预防措施

浅析影响电容器安全运行的因素

专利信息

文摘

10kV配电线路无功补偿的选择

谐波条件下的低压无功补偿技术

谐波治理和管理措施探讨

宋家营变电站无功配置分析

高压并联电容器范文第8篇

2.无功补偿装置电磁暂态仿真计算陈鹏云,苏梓铭,鲁铁成,甘艳,王成智,CHENPeng-yun,SUZi-ming,LUTie-cheng,GANYan,WANGCheng-zhi

3.浅谈动态无功补偿与滤波技术刘新根,王学才,LIUXin-gen,WANGXue-cai

4.双星形电容器组中性点不平衡电流计算与调整赵卫东,ZHAOWei-dong

5.三相线间负载的无功和不平衡补偿实用算法曾亚波,ZENGYa-bo

6.葛—南直流系统南桥站的谐波抑制及无功控制肖磊,杨光亮,邰能灵,XIAOLei,YANGGuang-liang,TAINeng-ling

7.高速响应无功补偿控制器顾偲雯,黄金寿,顾恩远,GUSi-wen,HUANGJin-shou,GUEn-yuan

8.模拟退火法在耦合电容器优化设计中的应用韩长伟,王景洪,高波,李楠,HANChang-wei,WANGJing-hong,GAOBo,LINan

9.中频电炉特征谐波电流的计算电力电容器与无功补偿 邵宗岐,SHAOZong-qi

10.三堡变串补二次系统国产化改造与效果评价王素梅,刘永,陈昊,WANGSu-mei,LIUYong,CHENHao

11.零无功滤波器的设计与工程应用谢伟峥,XIEWei-zheng

12.对高压内熔丝并联电容器性能的认识和研究杨文荣,董燕,陈温良,YANGWen-rong,DONGYan,CHENWen-liang

13.电力电容器损坏原因与抑制措施研究侯杰,谢远伟,HOUJie,XIEYuan-wei

14.均压电容器介损现场试验的改进措施谢超,XIEChao

15.浅谈MCR型磁控电抗器的控制方式靳风琴,李鸿雁,于洋,JINFeng-qin,LIHong-yan,YUYang

16.一起10kV集合式电容器保护频繁动作原因分析丁国成,李伟,王来善,胡学斌,陶梅,DINGGuo-cheng,LIWei,WANGLai-shan,HUXue-bin,TAOMei

1.STATCOM与SVC的性能比较与应用分析翁利民,靳建峰,WENGLi-min,JINJian-feng

2.基于改进遗传算法的配电网无功规划优化高丽萍,王建勋,刘会金,GAOLi-ping,WANGJian-xun,LIUHui-jin

3.基于APF电能质量调节装置的研究蒲晓羽,PUXiao-Yu

4.STATCOM与SVC在某钢铁企业的应用选择陈大力,CHENDa-li

5.晋中电网电压和无功现状分析以及改进建议王志鹏,陈惠英,王春喜,WANGZhi-peng,CHENHui-ying,WANGChun-xi

6.调压型无功自动补偿装置在许北变电站的应用赵新卫,ZHAOXin-wei

7.高压并联电容器组放电线圈的选用张化良,黄晓明,吴怡敏,ZHANGHua-liang,HUANGXiao-ming,WUYi-min

8.并联电容器组保护起始不平衡值的估算杨昌兴,赵启承,杨立川,平孝香,YANGChang-xing,ZHAOQi-cheng,YANGLi-chuan,PINGXiao-xiang

9.一种电容器成套装置的配平方法张欣维,ZHANGXin-wei

10.换流站交流滤波电容器外壳振动研究吴鹏,汲胜昌,曹涛,李彦明,WUPeng,JISheng-chang,CAOTao,LIYan-ming

11.500kV电容式电压互感器抗震试验刘阳,魏峰,聂志强,李楠,LIUYang,WEIFeng,NIEZhi-qiang,LINan

12.500kV电容式电压互感器现场自激测试法分析岳永刚,尹建波,王亚平,YUEYong-gang,YINJian-bo,WANGYa-ping

13.并联电容器型式试验或耐久性试验的合格有效性覆盖杨文荣,YANGWen-rong

14.6kV高压电容柜熔丝熔断故障分析及其对策韩国平,冀杰,HANGuo-ping,JIJie

15.电容器的常见故障处理方法与技术吕俊霞,LVJun-xia

1.两星臂电容量不相等的双星形中性点不平衡电流保护计算王雪梅,WANGXue-mei

2.模糊控制器在并联电容无功补偿中的应用秦国栋,龚仁喜,周希松,宁存贷,QINGuo-dong,GONGRen-xi,ZHOUXi-song,NINGCun-dai

3.铝电解用变压器第三绕组滤波方案比较张海忠,张金平,郭金伟,刘莲萍,ZHANGHai-zhong,ZHANGJin-ping,GUOJin-wei,LIULian-ping

4.玉田寰宇铸造公司谐波治理及经济效益公析肖志国,卢昌宏,宗恒秀,张柱石,高俊福,XIAOZhi-guo,LUChang-hong,ZONGHeng-xiu,ZHANGZhu-shi,GAOJun-fu

5.并联电容器容量和电流的估算霍大勇,宣峰,HUODa-yong,XUANFeng

6.基于自适应遗传算法的配电网无功优化单瑞卿,吕群芳,王建勋,刘会金,SHANRui-qing,LVQun-fang,WANGJian-xun,LIUHui-jin

7.基于PLC和晶闸管的无功控制装置的基本原理任社宜,陈涛,薛艳霞,RENShe-yi,CHENTao,XUEYan-xia

8.有源滤波器的研究现状及前景展望尹慧,许彦,YINHui,XUYan

9.线路无功补偿电容器的可靠运行问题胡浩,李晓峰,HUHao,LIXiao-feng

10.GPRS在无功补偿控制中的应用林旭义,李泳泉,LINXu-yi,LIYong-quanHtTp://

11.基于虚拟仪器和CORBA的高压动态无功补偿系统研究张霖,计绿浪,ZHANGLin,JILü-lang

12.电容器组架结构动力分析的探讨李楠,王洪朋,侯成革,LINan,WANGHong-peng,HOUCheng-ge

13.《电力电容器与无功补偿》、《电瓷避雷器》期刊第二届一次编委会会议纪要

14.50kvar用户端STATCOM主要路参数的设计白雪飞,于长淼,BAIXue-fei,YUChang-miao

15.电力电容器与无功补偿 串联电抗器及其电抗率的选取陶梅,江钧祥,TAOMei,JIANGJun-xiang

16.提高金属化薄膜电容器的脉冲电流处理能力谢平,XIEPing

1.调压型实时无功自动补偿装置黄留欣,黄冰,陈三杰,HUANGLiu-xin,HUANGBing,CHENSan-jie

2.整流变压器无源滤波优化设计郭金伟,张海忠,李育,张金平,GUOJin-wei,ZHANGHai-zhong,LIYu,ZHANGJin-ping

3.10kV并联电容器组不平衡电压保护动作分析及探讨张霖,ZHANGLin

4.低压并联电容器的放电及快速放电器赵可盖,ZHAOKe-gai

5.从节能角度谈低压无功补偿装置应注意的问题王培波,WANGPei-bo

6.电容器组串联用干式半铁心电抗器磁场分布特性的研究刘全峰,李勤,姚恩祥,LIUQuan-feng,LIQin,YAOEn-xiang

7.高频串联谐振电容器的研制谢平,XIEPing

8.电力电容器用两种掺合油的对比试验研究李兆林,刘军,陈松,LIZhao-lin,LIUJun,CHENSong

9.耦合电容器不拆高压引线试验方法研究马明,戴瑞海,林坚,MAMing,DAIRui-hai,LINJian

10.电容式电压互感器介损测试分析杨殿成,YANGDian-cheng

11.改进的串联超级电容器组充电均压方法的研究邓欢欢,DENGHuan-huan

12.二次插值在有源电力滤波器中的应用与改进莫耀金,黄洪全,MOYao-jin,HUANGHong-quan

13.一起500kV电容式电压互感器电压异常的分析处理丁涛,陈卓娅,刘忠,高利明,DINGTao,CHENZhuo-ya,LIUZhong,GAOLi-ming

14.110kV带抽头电容式电压互感器介质损耗角正切tanδ测试误差原因分析付彦霖,FUYan-lin

15.某变电站10kV集合式电容器故障分析李凯宇,LIKai-yu

16.专利信息王元荪

1.我国电力电容器技术的发展房金兰,FANGJin-lan

2.向家坝-上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研制刘水平,苏开云,饶娣,杨文荣,LIUShui-ping,SUKai-yun,RAODi,YANGWen-rong

3.三相电压不平衡对开口三角保护的影响姚成,聂书群,YAOCheng,NIEShu-qun

4.浅析影响电容偏差的主要因素马变珍,谢永,MABian-zhen,XIEYong

5.信息

6.分布电容对桥差保护初始不平衡电流的影响郭庆文,黄瑄,杨晓良,张长宇,GUOQing-wen,HUANGXuan,YANGXiao-liang,ZHANGChang-yu

7.宝鸡换流站HP12/36直流滤波器高压电容器组不平衡电流保护周登洪,李媛,信建伟,ZHOUDeng-hong,LIYuan,XINJian-wei

8.浅析"直流PLC滤波电容器损耗角正切值偏大"的原因郭银杏,GUOYin-xing

9.一种具有高品质暂态响应特性的电容式电压互感器研制吴琦,张永莉,权玲丽,WUQi,ZHANGYong-li,QUANLing-li

10.110kV电流互感器电场分析与绝缘结构改进杨茜,郭天兴,刘海,张华,YANGQian,GUOTian-xing,LIUHai,ZHANGHua

11.换流站直流场瓷套式PLC/RI电容器的研制薛朵,XUEDuo

12.脉冲磁体供电用高储能自愈式脉冲电容器的研制李维维,金玲,许继业,程健康,高琪,芦峰,LIWei-wei,JINLing,XUJi-ye,CHENGJian-kang,GAOQi,LUFeng

13.中俄黑河HVDC背靠背工程用电容器的研制张淑宁,ZHANGShu-ning

14.电流互感器TPY级铁心暂态特性分析尚耀辉,赵建洲,刘海,刘亚亚,王宁,SHANGYao-hui,ZHAOJian-zhou,LIUhai,LIUYa-ya,WANGNing

15."云-广"特高压直流输电滤波电容器装置的设计与调试电力电容器与无功补偿 赵军,ZHAOJun

16.电力电容器试验用脉冲电流传感器的研制与应用陈温良,董燕,CHENWen-liang,DONGYan

17.对感应加热装置用电力电容器采用工频老化试验等的商榷意见江正平,杨文荣,JIANGZheng-ping,YANGWen-yong

1.MCR型SVC技术在稻地变电站的应用陈建军,卢昌宏,王淑慧,曹晓辉,高俊福,CHENJian-jun,LUChang-hong,WANGShu-hui,CAOXiao-hui,GAOJun-fu

2.信息

3.唐山农网系统无功运行现状及建议王淑华,孙超,陈秀文,WANGShu-hua,SUNChao,CHENXiu-wen

4.浅谈柱上式高压并联电容器无功自动补偿装置范闯,FANChuang

5.三相交流异步电动机的无功补偿邵宗岐,SHAOZong-qi

6.变电站无功补偿分析刘娅,LIUYa

7.关于无功补偿装置保护定值的探讨张力,ZHANGLi

8.贺州500kV串联补偿电容器装置技术特点段卫国,李毅山,阳少军,DUANWei-guo,LIYi-shan,YANGShao-jun

9.感性负载电容补偿的估算霍大勇,王玉茹,HUODa-yong,WANGYu-ru

10.电力电容器元件内部的电场计算韩长伟,李晓军,马丽荣,孙翠平,HANChang-wei,LIXiao-jun,MALi-rong,SUNCui-ping

11.不拆线测试500kVCVT介损的附加误差分析何胜红,HESheng-hong

12.复合型晶闸管投切电容器装置设计农为踊,程汉湘,陈发纲,周海霞,NONGWei-yong,CHENGHan-xiang,CHENFa-gang,ZHOUHai-xia

13.串联电容器极间介质设计场强选择王德忠,王欣,WangDe-zhong,WangXin

14.CVT高频特性的测量及影响因素王洪朋,孙东,金祥涛,李斌,WANGHong-peng,SUNDong,JINXiang-tao,LIBin

15.电容器材料分切设备张力控制技术姚建勇,YAOJian-yong

16.天生桥换流站直流滤波电容器故障原因分析及改进建议田兴旺,郝江涛,TIANXing-wang,HAOJiang-tao

1.唐山瑞丰钢铁公司无功补偿及谐波治理宗恒秀,纪伟,王淑慧,ZONGHeng-xiu,JIWei,WANGShu-hui

2.10kV配电网电容器的优化配置规划决策臧宏志,王华广,ZANGHong-zhi,WANGHua-guang

3.浅谈系统谐波与并联电容器装置间的相互影响贺应华,史海洋,王波,HEYing-hua,SHIHai-yang,WANGBo

4.靠近电源点的地区电网无功电压分析糜作维,夏美红,MIZuo-wei,XIAMei-hong

5.无功合理补偿的容量计算与经济补偿方法胡浩,李晓锋,HUHao,LIXiao-feng

6.低压TSC切除时承压分析和防同极性迭加控制曾亚波,ZENGYa-bo

7.20kV并联电容器组保护装置的配置与计算徐缓,XUHuan

8.可再生能源发电中的储能技术袁琦,YUANQi

9.高电压电动机就地无功补偿装置的设计陆邢龙,林建国,戎尧国,LUXing-long,LINJian-guo,RONGYao-guo

10.电容式电压互感器常见故障及监测何建,余睿,杨漪俊,HEJian,YURui,YANGYi-jun

11.一起35kV干式并联空心电抗器故障分析夏长根,XIAChang-gen

12.10kV电容器渗漏问题调查分析及处理赵新卫,ZHAOXin-wei

13.背景谐波电压引起用户谐波电流超标的分析孙晓武,施火泉,刘飞,SUNXiao-wu,SHIHuo-quan,LIUFei

14.各种并联电容器的使用特点和使用问题的探讨孙德兴,SUNDe-xing

15.直流单极运行时谐波对并联电容器的影响骆志坚,叶杰宏,LUOZhi-jian,YEJie-hong

3.电气化铁路动态无功补偿(SVC)方案探讨及可控电抗器的应用王宁之,WANGNing-zhi

4.浅谈无功补偿设备的谐波放大问题徐荣琦,XURong-qi

5.电力电容器与无功补偿 10kV配电线路的集中无功补偿叶信彪,YEXin-biao

6.重新修订《功率因数调整电费办法》的建议唐寅生,庄重,李先怀,TANGYin-sheng,ZHUANGZhong,LIXian-huai

7.冷轧机引起的谐波问题及治理郑德锋,朱润红,ZHENGDe-feng,ZHURun-hong

高压并联电容器范文第9篇

关键词 电容器;过电压;谐波;预防措施

中图分类号TM4 文献标识码A 文章编号1674-6708(2011)50-0025-01

目前,随着我市工业的迅猛发展,我局电网结构不断扩大,高压并联电容器以经成为电网无功补偿的重要元件,在电力系统中的使用越来越广泛。但是高压电容器的大量使用和长期运行,电容器的故障也是频频出现,为了保障电网安全稳定的运行,做到对故障的防微杜渐,在此,对电容器常见故障提出一些预防性措施。

1 加强巡视、检查、维护

加强巡视力度,定期对电容器进行巡查,主要检查项目包括以下几点:检查电容器是否有过热、膨胀、喷油、渗漏油现象;检查瓷套管部分是否清洁,有无放电痕迹和污闪;检查接地连板是否牢固。若发现有以上现象出现,必须将电容器退出运行,检查处理。对电容器的维护,我们要按照规程的要求对电容器进行周期性的停电检测。由于电容量测量困难,对测量仪器购要求很高,最好应用全自动电容电桥测量电容器组,由于此仪器测量时不需要拆连接引线,使用方便、测量可靠,倍受试验人员的青睐。试验人员测量电容量时,如果电容器其中一相熔丝熔断,电容量会发生很大变化,当电容量减少时,或超出-5%~+10%范围时,尽快查明原因。除此之外,对停电的电容器还要做外观检查,瓷套管、壳体、固定支架等部位是否完好。

2 控制运行温度

电容器应在正常的温度下运行,电容器外壳最热点的温度不应超过60℃,对温度高于正常温度的,应尽快查明发热原因,及时处理,防止电容器因温度过高而损坏绝缘。环境温度对电容器的过热影响也很大,当环境温度每升高10℃,电容器电容量的下降速度将超过平时的一倍。由于电容器长期运行在高温、强电场下,还会引起绝缘介质老化和介质损失tgδ的增大,因而大幅缩短电容器的使用寿命。当绝缘介质老化的一定程度时,很容易击穿,直接损坏电容器。因此要防止电容器因温度过热而导致绝缘老化,电容量下降,运行中应监控好环境温度和电容器本体温度,必要时采用强迫通风,改善电容器的散热,保证电容器产生的热量及时有效的扩散出去,降低本体温度,提高抗老化能力。

3 严格控制运行电压

考虑到电容器的绝缘性能,必须严格控制运行电压和操作过电压,保证在参数范围内运行。要求并联电容器的正常运行电压不得超过额定电压值的10%,如果运行电压过高,必定缩短电容器的使用寿命。由于运行电压的偏高,并联电容器的介质损耗会增大,电容器温度随即上升,加快了电容器绝缘的老化速度,长期会使电容器内部绝缘提早老化,绝缘介质被击穿而损坏电容器。此外,由于运行电压过高,其外部绝缘下降,对恶劣天气的防范能力也随之下降,易产生瓷瓶闪络及相间短路或击穿。电容器的内部在高电压下绝缘介质极易发生局部老化,大大缩短了使用寿命。所以,应根据系统电压的实际情况,合理选择电容器的额定电压值,保证长期运行的电压不高于电容器额定电压值的1.1倍。当然运行电压也不能过低,并联电容器输出的无功功率是与其运行电压的平方成正比的,如果运行电压过低,会使电容器输出的无功功率减少,无法达到无功补偿,因此装设并联补偿电容器就不起作用了。所以系统中的电容器,必须要使并联电容器的运行电压保持在其额定电压的95%~105%,最高运行电压不得大于其额定电压值的110%;电压过高时应限制电容器的使用。

4防止操作过电压与失压

运行经验表明,要防止操作过电压和失压。电容器组的故障有很多是由于操作不当,加之电容器的配套设备质量不好,最重要的是断路器和氧化锌避雷器的动作特性不好造成过电压。还要防止断路器电弧重燃或重合过程产生高电压的危害,应使用高性能断路器来提高触头分闸的速度,使用灭弧能力出色的SF6气体做为绝缘介质,来提高灭弧能力。因此,用来分合电容器组的各型断路器,必须使用符合技术特性并且质量可靠的断路器。考虑到电容器组受运行方式的影响,投切操作比较频繁,断路器难免会出现重击穿而产生很高的操作过电压,危及电容器组的安全运行。因此,电容器必须安装无间隙氧化锌避雷器来限制过电压的幅值。运行中的电容器如果突然失去电压,电容器本身并不会损坏。但电容器突然失压可能产生下面两个后果:一是变电站因电源侧瞬时跳闸或主变压器断电,若电容器任然接在母线上时,当电源重合闸或备用电源自动投入时,会造成电容器带负荷合闸,产生过电压损坏电容器;二是当变电站失电后电压恢复时,电容器不退出可能造成空载变压器带电容器合闸,产生谐振过电压,可能造成变压器或电容器损坏。所以,电容器应装设失压保护。电容器所接母线失压后,失压保护应能及时断开运行中的电容器。

5 防止谐波产生

石嘴山供电局负荷主要以高耗能企业为主,用户在生产过程中不断产生谐波。一家用户产生的谐波虽然不大,但面对众多的用户,产生出来的一个较大的谐波电流共同进入电网,导致电网的谐波分量升高,影响的系统的正常稳定运行。如果在设置并联电容器的地点谐波过大,若直接投入并联电容器运行,会使电网中产生更大的谐波,对并联电容器的安全稳定运行产生很大的威胁。因此,我们选择加装串联电抗器的方法,来有效抑制谐波分量及涌流的发生,对保证并联电容器的安全运行有明显的效果。串联电抗器的容量选择,可根据所装设的并联电容器容量来确定。

6 对不正常运行工况及时处理

在运行中发现并联电容器出现放电、熔丝烧断、鼓肚、接头发热、严重漏油等异常情况,必须将电容器退出运行,并查明其原因。对已经开始起火、冒油、放电等情况,以及内部有放电声及放电设备有异常响声的,必须立即停电,做好相应的防范措施,查明事故原因,分析是内部故障还是外部故障引起的,对其区别对待进行处理,只有经过试验合格后的电容器方可继续投入系统运行。

参考文献

[1]赵智大主编.高电压技术[M].中国电力出版社.

高压并联电容器范文第10篇

关键词电容器放电线圈;温度异常;分析处理

中图分类号TM64文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0121-01

高压并联电容器是电网的无功补偿设备,放电线圈随小,但他是保证高压并联电容安全运行必不可少的重要设备。但由于中性点错误接线,导致放电线圈温度异常,由于绝缘护套的影响,护套内部的温度远远大于外部检测到的温度,导致发生烧毁

事故。

1事故概况

1.1设备情况

某110kV变电站1#-4#电容器,型号为BAMH12/√3-3000-1×3W,额定电压为12/√3 kV、额定电流为144 A、额定容量为3000 kvar,该电容器2006年03月出厂;与电容器配套的放电线圈型号是EDE2-12/√3-1.7-1 W,配套电容器最大容量1.7 Mvar,11月投入运行。接线方式属于Y,中性点的短接线在放电线圈的一次端头,且用40 mm的铜辫线。

1.2事故过程

2010年1月,1#、2#、3#电容器热备用,4#电容器投入运行。试验班进行定期远红外测温,发现4#电容器C相放电线圈放电PTX端与铝母线连接处发热。A相为-0.8℃、B相为3.2℃、C相为88.3℃、参考温度-9℃、环境温度-12℃、相对温差为89%、按照2008-06-04《带电设备远红外诊断应用规范》属于严重缺陷。

2010年4月,1#、3#、4#电容器热备用,2#电容器投入运行。试验班进行定期远红外测温时,发现2#电容器放电PTX端接线桩头、软铜辫短接线、铝母线发热。A相为40℃、B相为18℃、C相为28℃、参考温度10℃、环境温度8℃、相对温差为68%,按照2008-06-04《带电设备远红外诊断应用规范》属于一般缺陷。

2010年6月1日,2#并联电容器A相放电PTX端连接软铝母线烧断,导致2号并联电容器组退出运行。

对2#电容器进行检查发现放电PTA相放电线圈靠中丁刀闸侧的套管及连接母排的铜软联烧损,A相PT瓷套开裂,B相瓷套上部灼伤,C相正常。

2事故原因及分析

分析造成缺陷的原因:

1)接触面接触不好,电阻增大,造成发热。

2)采用的导电膏质量较差,导致接触电阻增大。

3)所有的放电PTX端与铝母线的连接处都存在很厚的绝缘包覆,所以试验人员检测到的外部接头温度远远小于瓷套绝缘护套内当时的温度,造成误判断。比如C相为88.3℃,实际绝缘护套内的温度应该是》88.3℃,当时判断为重大缺陷,实际已经达到危急缺陷。

4)试验人员虽然测出2#电容器放电PTX端、软连接、铝母线等温度异常,但再次安排跟踪时温度异常的电容器并没有投运,作为试验人员没有及时联系调度,进行跟踪检测,是造成此次设备故障的主要原因。

5)短接线铜辫的截面为40 mm2,短接线截面满足,但放电PT的铜导电杆的截面只有12 mm2,软铜线的截面是4 mm2,当直接把电容器短路电流引导上面时,截面就显的偏小。

6)电容器放电PT中性点短接线直接在放电线圈的X端进行短接,将主回路电流直接引至放电PTX铜辫短接线,放电PTX截面较小,导致发热,造成放电线圈接头发热。

3事故处理

1)更换套管,并将A相放电PT内部绝缘油予以更换。

2)将各部位接线板全部进行分解,清擦、打磨、抹导电膏。

3)首先将放电线圈一次、二次引线进行标记后打开、并拆除;然后将放电线圈靠中丁刀闸侧套管进行更换处理,处理后进行电气试验,试验项目包括一、二次绕组绝缘电阻;一次绕组对二次绕组及外壳的交流耐压;一、二次绕组直流电阻;一次绕组对二次绕组的极性及变比。试验数据全部正常。

4)拆除2#电容器放电PTX端A、B、C相的铜辫短接线。

5)将2#电容器放电PTA、B、C相X端直接与铝母线进行连接,并对器进行打磨、清擦处理。

6)采用50 mm2软铝母线在靠近电容器侧的接线桩头处进行A、B、C三相短接,增大接触面,并且在电容器正常运行时,在放电PTA、B、C相X端的电流近似为零。

7)改变并联电容器放电线圈中性点的接线方式,,短接线应该在靠近电容器侧进行短接,这样电容器正常投入运行后放电PTA、B、C三相只通过微弱的电流,近似为零。

8)对所有变电站并联电容器的接线方式进行盘查,并进行了整改。

4结束语

本案例分析表明,高压并联电容器放电线圈中性点的接线方式及位置一定要选择正确。且短接线尽量靠近电容器侧。远红外线测试人员进行检测时,要注意设备护套内外的温度和护套内的温度,总结经验及时判断出绝缘护套内的实际温度,得出准确的结论。

参考文献

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