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電氣知識

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10KV高壓電容補償柜的調試、維護及操作方法

10KV高壓電容補償柜的調試、維護及操作方法

1.系統供電電壓對電容柜電容器的影響

10KV高壓電容補償柜的電容器無功功率與系統供電電壓的平方成正比。若供電電壓低于電容器的額定值,將會增加電容器的損耗,并將會縮短其使用壽命。因此國標規定,電容器長時間允許運行電壓不得超過其額定電壓的1.1倍,如果超過1.1倍,電容器應退出運行。目前電容柜上安裝的功率因數調節器,都具備這種過電壓保護功能,運行時應經常對其過電壓保護動作值進行監測,如不合適,需及時給予適當的調整。

2.監視電容器組的運行電流

 每臺電容器在其銘牌上都標有額定電壓值。當系統供電電壓值為額定值時,電容器的運行電流亦應為額定值;如果偏離額定值較多、三相不平衡時,就要進行檢查和分析:  

 1)電流值偏小是供電電壓較低,還是電容器組中部分電容器存在故障;

 2)電流值偏大是供電電壓偏高,還是系統中高次諧波的影響;

 3)三相電流不平衡多數是電容器組中部份電容有故障,可用鉗形電流表逐只進行檢查;

 4)電流值大大超過額定值,電流表指針不規則地上下大幅度擺動,多數是電容器與系統中某高次諧波產生并聯諧振,使電容器在諧波狀態下嚴重過負荷。   針對以上電流表的異常情況,應采取相應的措施,以防止不正常事態的進一步擴大。

3.減少投切振蕩幾率

   投切振蕩是指電容器組中反復不間斷地投入和切除這樣一種不穩定的運行狀態,元器件頻繁通斷,會加速老化、縮短使用壽命,因此運行時應盡可能地減少其投切幾率。它的形成主要有以下兩方面原因:

         1) 當系統運行在某種狀態時,投入一組電容器后,系統就形成過補償。如此反復投切,使到系統中負載功率因數發生變化并滿足工作的條件后,才停止投切。對此可采取以下的兩種方法來緩解:  

        ①選擇合適的無功功率自動補償器。目前常用方式有兩種:一種是cosφ值,不論系統中負荷值多少,只要cosφ值高出或低于設定值,自動補償儀即發出“投入”或“切除”的指令;另一種是按系統中感性負荷值的大小作為采樣點,如果系統中的感性負荷小于補償儀的設定值,此時系統中雖然cosφ較低,補償儀亦不會發出“投入”指令,就可適當減少了投切幾率。

   ②將電容器等容分組改為不等容分組。目前大多數電容屏均為等容組,即每項組電容器的容量是相等的。如果將其中一組電容的容量減少,或者原額定容量相等而額定電壓400V等級的電容器改為額定容量相等而額定電壓為500V等級的電容器作降容使用(降壓后的容量為原額定容量的64%),亦能減少投切幾率。

      2)過電壓引起的投切振蕩。當電源電壓上升到補償儀過電壓動作值時,使原來投入的電容器逐只切除;當電源電壓低于該設定值時,過電壓保護又退出工作。補償器過電壓保護動作值一般整定在436438V為宜,且返回值也不能太高。兩者之間的差值稱為回差,回差電壓一般為6V左右。如回差電壓太小,也容易造成投切振蕩。運行時可根據系統運行電壓來核對過電壓保護整定值和回差電壓值是否合適。4.應具備可靠的放電回路

 無論哪種形式的電容柜,都有必須具備可靠的放電回路。如果電容器組脫離系統電源后,沒有可靠的放電回路,當該電容器組再次投入時,則可能使電容器承受較高的疊加電壓,由此而受到損害;同時很大的合閘沖擊電流,容易損壞有關電氣設備。當操作人員采用手動投切時,不能可靠地將剩余電荷回放到安全的范圍;同時內部電阻是否完好,難以檢查。因此筆者認為應在每臺電容器上并聯三只信號燈,既指示放電回路,又作投切指示比較合適。

4.10KV高壓電容補償柜正確的操作方法

 1)當采用手動操作時,投切速度不能太快,要保證有足夠的放電時間。

 2)副柜同樣有選擇自動和手動兩種運行方式的切換開關。要求副柜隨主柜同步自動投切,在主柜投運前(或在主柜電容器組大部分切除)的狀態下,將副柜轉換開關預先操作在自動工作的位置上,但要在盡可能避免主柜電容器組大部投入的情況下,將副柜切換開關由手動或停止轉向自動,以避免較大的電流對系統造成沖擊,損壞設備。

5.采樣與負載相位的安排

 這類負載所接的相位,應能反映在采樣互感器上,否則應能調整負載所接的相位,使控制器按照采樣處正常工作。

6.防止高次諧波對電容器的危害

 電網中的高次諧波源主要來自非線性負載,如電網中的晶閘管整流裝置、變壓器鐵心非線性飽和以及電弧爐變頻器等。高次諧波對電容器的危害甚大,首先使電容器過流、發熱、增加損耗,導致介質絕緣性能下降,后來造成內部擊穿;同時可能形成電流諧振,一旦產生電流諧振,將使大批電容器過流、熔斷器熔斷或導致爆炸事故。防止高次諧波對電容器的危害,可從以下兩方面采取措施:

     1)電容器串聯電抗器。根據測定分析,系統中出現的高次諧波成份,隨負載性質和狀態的變化而不同。根據有關資料分析,通常5次諧波,可在電容器組串聯電抗器,其基波電抗值為電容器基波容抗值的5%6%;

2)提高電容器組的額定工作電壓,以提高電容器的絕緣介質強度。例如將額定電壓500V的電容器用在400V的電源上。

7.監視電容器的溫升

 電容器在正常運行時的溫升不會很高,一般不超過20K。如果手摸其外殼,感到微溫,那是正常的;反之,如果外殼很燙手,那肯定內部存在故障,應停電退出運行。

8.加強日常維護

 1)定期對設備進行停電清掃并對一、二次回路螺釘緊固。

 2)定期檢查儀表指示是否正常?回路連接部分和主要元器件是否有過熱的現象?是否有不正常的噪聲?放電回路是否完好?如發現問題應及時處理。

9.10KV高壓電容補償柜圖片:


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