電容器運(yùn)行電壓過高
高壓電容器運(yùn)行電壓可以反映出變電所母線系統(tǒng)電壓的狀況,并直接影響電容器的壽命和出力功能。高壓電容器內(nèi)部在運(yùn)行中的有功功率損耗主要由介質(zhì)損失和導(dǎo)體電阻損失兩部分組成,而其中的介質(zhì)損失占高壓電容器總有功功率損耗的98%以上。
高壓電容器介質(zhì)損耗會(huì)直接影響電容器的運(yùn)行溫度,可用下式表示:4 o7 |7 V$ n; b+ z. N
Pr= Qctgδ=ωCU2tgδ·10-3
式中Pr為高壓電容器的有功功率損耗;Qc為高壓電容器的無功功率;tgδ為高壓電容器的介質(zhì)損失角正切值;ω為電網(wǎng)角頻率;C為高壓電容器的電容率;U為高壓電容器的運(yùn)行電壓。
由公式可知,高壓電容器有功功率損耗與無功功率同高壓電容器運(yùn)行電壓的平方成正比;隨著運(yùn)行電壓的增高,高壓電容器的有功功率損耗會(huì)迅速增加,進(jìn)而溫度升高的速度也會(huì)增加,游離增大,導(dǎo)致電容器的絕緣壽命降低。另外,因高壓電容器連續(xù)運(yùn)行的過電壓一般定為額定電壓的1.10倍,當(dāng)電容器長時(shí)間處于過電壓下運(yùn)行時(shí),會(huì)導(dǎo)致電容器產(chǎn)生過電流而損壞;所以,高壓電容器組建需要安設(shè)完善的過電壓保護(hù)裝置。
電網(wǎng)高次諧波引起的過電流
當(dāng)電網(wǎng)中的諧波電流流入電容器,就會(huì)疊加在高壓電容器的基波電流上,使其運(yùn)行電流增大,同時(shí)也會(huì)使高壓電容器基波電壓上的峰電壓有效值增大。如果電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配,會(huì)對高次諧波產(chǎn)生放大作用而產(chǎn)生過電流和過電壓,引起電容器內(nèi)部絕緣介質(zhì)局部放電,使電容器產(chǎn)生鼓肚、熔絲群爆等故障。 0 w! L* c2 f6 X
電容器所接母線失壓: z8 _0 Z! [3 K# j) d. Q
如果電容器在運(yùn)行中突然失去電壓,可能會(huì)導(dǎo)致變電所電源側(cè)瞬時(shí)跳閘或主變壓器斷開。若電容器在電源合閘或備用電源自動(dòng)投入使用時(shí)未被移除,可能會(huì)導(dǎo)致電容器帶負(fù)荷產(chǎn)生過電壓而損壞。另外,當(dāng)變電所失去電壓恢復(fù)時(shí)不拆除電容器,可能會(huì)產(chǎn)生諧振過電壓,使變壓器或電容器損壞。因此,電容器應(yīng)設(shè)置失壓保護(hù)裝置,保證電容器在所接母線失壓后可靠動(dòng)作,又可在母線電壓恢復(fù)正常后可靠接入。
斷路器操作產(chǎn)生的過電壓
電容器斷路器多采用真空斷路器,當(dāng)斷路器合閘時(shí),斷路器觸頭可能會(huì)發(fā)生彈跳現(xiàn)象而產(chǎn)生過電壓。雖然由此產(chǎn)生的過電壓峰值較低,對電容器的影響也不大,但由于電容器年投切次數(shù)在千次以上,且斷路器斷開時(shí)可能引發(fā)擊穿電容器的過電壓,因此,必須采取有效的保護(hù)措施來限制斷路器操作產(chǎn)生的過電壓。 . x2 h! E8 {3 \ I" O0 X
運(yùn)行溫度過高# n; {: K. k2 W" _
由于溫度升高10℃,電容器容量下降速度就會(huì)加快一倍;如果電容器長期處于高電場與高溫下運(yùn)行,會(huì)引起絕緣介質(zhì)老化和介質(zhì)損失增大,進(jìn)而導(dǎo)致電容器內(nèi)部快速升溫而發(fā)熱,是電容器壽命降低,甚至導(dǎo)致電容器產(chǎn)生熱擊穿而損壞。按規(guī)程規(guī)定,如果環(huán)境溫度超過30℃,電容器外殼溫度超過50℃,應(yīng)開啟通風(fēng)裝置降溫,當(dāng)環(huán)境溫度超過40℃時(shí),應(yīng)立即停止電容器運(yùn)行。因此,為防止電容器因運(yùn)行溫度過高而損壞,應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控裝置隨時(shí)監(jiān)控制電容器的運(yùn)行溫度,并采用強(qiáng)制通風(fēng)裝置改善電容器的散熱條件,使電容器產(chǎn)生的熱量以對流和輻射的方式散發(fā)出來。