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浅谈电力电容器的常见故障处理方法与选型

2021-01-30 [50]

  【摘要】分析了电力电容器在正常使用条件下的渗漏油、缺油及处理,论述了电容器绝缘不良现象、温升高、过电压、外力因素的破坏、瓷瓶表面闪络放电、外壳变形、爆炸等原因及处理措施,正确掌握电容器各种常见故障相应的处理方法和注意事项。可以延长电容器的使用寿命,减少运行中出现故障的机会,保证电力系统正常的运行。

  【关键词】电容器;故障;运行;处理;检修;防火措施

  0引言

  电力电容器的种类很多,按照不同的标准可分为不同的类型。按照浸渍液体电介质可分为:电容器油、十二烷基苯、异丙基联苯、二芳基异烷苯甲基硅油;按照电容器固体电介质可分为:全电容器纸电介质、全聚丙烯薄膜介质、纸、薄膜复合介质;按照用途可分为:移相并联电容器、耦合电容器、串联电容器、电热电容器、均压电容器、滤波电容器、脉冲电容器、标准电容器等8个系列。不同类型的电力电容器具有不同的用途。

  并联电容器与负荷或者供电设备并联运行,能够补偿电网的无功功率不足,因此,称为并联补偿。在电网中安装并联电容器的目的是为了减少线路的无功输出,提高电网的输送能力,提高电网的功率因数,降低电能损耗。

  1并联电容器运行中的故障处理

  1.1滲漏油及处理

  并联电容器渗漏油是一种常见的异常现象,其原因是多方面的。主要有:出厂产品质量不良;运行维护不当;长期运行但缺乏维修,导致外皮生锈腐蚀而造成电容器渗漏油等原因。

  电容器金属外壳的渗漏油,一般发生在下底部和上盖边沿的滚焊焊缝处、上盖地线端子和注油孔处、铭牌及两侧搬运把手焊接处。电容器运行前应按照标准加热到75勾并保持2h试验,检查有无渗漏油现象。如果有轻微渗漏油可以用锡和环氧树脂补焊或者钎焊解决。钎焊时,除上盖注油孔宜用松香作焊剂外,其他部位可用氯化锌作焊剂,但量不宜过多,不能用盐酸、焊锡膏等酸性焊料。装配式套管的电容器,漏油常常发生在外瓷套与油箱的结合面处,适当紧固上螺母即可解决,不要轻易拆开套管的外瓷件。若要拆开套管的外瓷件,要用汽油将密封件擦拭干净,更换耐油胶垫,并涂以环氧树脂等胶合剂再行紧固。在打开外瓷件的过程中,要注意防止引线铜心掉进外壳内部。焊接式套管的电容器渗漏油,要进行补焊,补焊时要防止温度过高引起的银层脱落。

  如果是裂纹微微渗油,可在渗油裂纹处用肥皂嵌入,以便暂时使用;如果已成裂缝,则应该更换电容器。

  1.2电容器缺油

  电容器缺油时,可用电烙铁烫下封口的小铁盖,将油倒出后进行真空注油。若缺油不多,元件未露出油面,则表明潮气尚未浸入元件,只需添加合格的油后封口即可,不必进行真空处理。

  电容器由于长期渗漏油而缺油者,只要油面不低于元件的顶部,则可由上盖注油孔处加入经试验合格的电容器油即可。

  1.3电容器外壳变形及处理

  电容器外壳变形(即电容器外壳膨胀,称之为“鼓肚”)在故障中占比例大。一般油箱随温度补焊发生膨胀和收缩是正常现象,但是,当内部发生局部放电,绝缘油产生大量气体时,就会使箱壁变形,形成明显的“鼓肚”现象。造成“鼓肚”的原因一般是由于漏油,或者是电容器使用期已过;或者是产品本身质量差,使产品内部电介质膨胀;比如绝缘纸和铅箔质量差,浸渍液不是吸气性的电容器油,又没有合格的净化处理条件,加上设计上追求比特性的指标,工作场强选择较高,这些低质量产品在高场强下运行,使得电容器内部的绝缘(电介质)物游离而分出气体或部分元件击穿电极对外壳放电等原因,使电容器的密封外壳内部压力变大,导致电容器的外壳膨胀变形。对于电容器运行中故障的征兆,应及时处理,避免事故蔓延和扩大。因此,运行使用前一定要对电容器的产品质量进行严格把关。发生“鼓肚”的电容器不能修,只能拆下来及时更换的新的电容器3。

  1.4电容器爆炸的原因及处理措施

  运行中电容器爆炸是一种严重事故,其原因

  1)内部元件发生击穿或外壳绝缘击穿时与之并联的其他电容器将对该电容器释放很大的能,这样就会使电容器爆炸以致引起火灾。

  2)制造工艺不良,密封不良和漏油、鼓肚、带负荷合闸、温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波分量大、操作过电压等也会造成电容器的爆炸。

  电容器装配适当的保护熔丝,其安秒特性就小于油箱的爆炸特性。当电容器发生短路击穿时,熔丝将会熔断切断电源,避免爆炸,并可防止着火和将邻近的电容器炸坏。

  容值就会减少。长期运行的电容器介质损失角会略有变加,但成倍变长却是不正常现象。由于只有发生局部放电和局部过热才会发生介质损耗角过大的问题,因此,对这些绝缘不良的产品只能进行更换。

  长时间过电压运行会造成过负荷,温度变高,使绝缘过早老化击穿。因此,应限制过电压运行,长期运行时,一般不允许超过额定电压。

  1.5过电压及外力因素的破坏

  由于开关重燃引起的操作过电压、系统谐振、套管外绝缘强度不高和清洁工作做的不好,雷击电容器套管闪络或避雷器距离电容器超过150 rrlm,起不到防雷作用,都会损坏电容器。不过,总的来说,过电压对电容器的威胁不大。由于小动物(比如老鼠等)窜人电容器设备的接头之间,造成短路击穿,套管短路引起爆炸的事故是时常发生的。为了防止外力因素的破坏,在接头周围安装适当的保护遮拦(加装防护罩)是很有必要的。

  电容器本身质量差;或者瓷瓶表面积灰太多,产生相间拉弧或对地拉弧等也可造成短路击穿,从而引起电容器的爆炸。前者的处理方法是更换质量好的电容器,后者则应清理积灰,保证平面无灰尘。

  1.6绝缘不良现象的分析与处理

  电容器过高的介质损耗角taru5过大会造成绝缘不良现象。电容值的突然变高,可以认为部分电容元器件击穿短路,因为电容器是由多段元件串联组成的,串联段数减少,电容才会变高。如果部分元件发生断线,电容值就会减少。长期运行的电容器介质损失角会略有变加,但成倍变长却是不正常现象。由于只有发生局部放电和局部过热才会发生介质损耗角过大的问题,因此,对这些绝缘不良的产品只能进行更换。

  长时间过电压运行会造成过负荷,温度变高,使绝缘过早老化击穿。因此,应限制过电压运行,长期运行时,一般不允许超过额定电压。

  1.7电容器温升高

  主要原因是电容器过电流和通风条件差造成的。例如,电容器室的设计、安装不合理所造成的通风不良;电容器长期过电流等等。此外,电容器内部元件故障,电介质老化、介质损耗角变大等都可能导致电容器温升过高。电容器温升高影响电容器的寿命,也有导致绝缘击穿使电容器短路的可能。因此,运行中应严格监视和控制电容器的环境温度,如果采取措施后仍然超过运行温度时,应立即停止运行。

  1.8电容器瓷瓶表面闪络放电

  运行中电容器瓷瓶闪络放电,其原因是瓷绝缘有缺陷,表面脏污。因此,运行中应定期进行清扫检查,对污秽地区不宜安装电容器。

  1.9异常声响

  电容器在正常运行情况下无任何声响,因为电容器是一种静止电器,又无励磁部分,不应该有声音,如果运行中,发现有放电声音或其他不正常声音,说明电容器内部有故障,应立即停止运行。

  1.10电容器的检修

  以并联电容器为例。他的使用、保护和维护,可根据网络电压、功率因数和无功功率进行自动投切电容器,也可以按规定的时间表进行自动投切或手动投切⑶。

  为了保护电容器,应装设过电压、过电流和失电压保护装置,防止因系统异常而损坏电容器。发生故障时,应及时检査出故障,并用参数相近的电容器来取代故障电容器。

  应对电容器进行定期停电检查和清扫电容器的箱壳,浅意套管和接线端处是否松动,检查各触点的接触情况,油漆是否脱落,是否渗漏油及外壳是否变形,并进行必要的处理。

  2防止电容器火灾的措施

  电容器都是充油的。如果电力系统超负荷,温度过高或者电器元件老化等,电容器容易发生爆炸引发火灾,势必会造成电力系统的停电事故。怎样预防电力电容器火灾呢?

  电容器的安装环境应满足制造厂规定的技术条件要求。电容器室是单独的防火建筑,如果电容器数量不超过20台,也允许与开关柜在同一个房间内,但电容柜应当单独排列,不得与开关柜混在一起。电容器室应通风良好,百叶窗应加铁丝网,以防小动物钻进去。电容器室不应有窗户,门应朝北或朝东向开,应能向左右开180。,比较好是铁门。如果是木质门,应包上铁皮。室温不应超过40Y,湿度不得大于80%,而且周围环境不得含有对金属和绝缘有害的侵蚀性气体、蒸汽及尘埃,不得堆积有易燃易爆物品或杂物。

  电容器安装一般不超过3层。电容器母线对上层架构的垂直距离不小于200mm,底部距地面不应小于300mm;电容器架构间的水平距离不应小于0.5mm,每台电容器之间的距离不应小于500mm。电容器的铭牌应朝向通道,外壳应可靠接地,应该设置温度计和贴示温蜡片,以便监视运行温度。

  对电容器进行安全检查时,要注意以下几点:

  1)检查温升情况,如果室温超过了规定的限度,就要采取通风降温措施。听一听电容器运行中有无异常响声;看一看电力电容器外壳有无膨胀鼓起现象;

  2)当电容器母线电压超过规定电压的1.1倍或电流超过额定电流的1.3倍以及室温超过40Y时,电力电容器应该退出运行;

  3)电容器容易发生事故的时段是用电高峰和温度升高时。因此,在这个时间一定要加强对电容器的检査。

  总之,精心操作,电容器安全运行就有了保证。一旦电容器发生火灾,由于是带电燃烧,蔓延迅速,扑救困难,危险较大。因此,电容器室内要备用适宜扑救带电设备的灭火器,如二氧化碳、卤化烷灭火器等。当然,万一电容器发生爆炸火灾,应该立即切断电源,预防触电。在紧急情况下拉闸断电时,注意不要带大负荷拉闸,以免电弧把人伤。

  3安科瑞AZC/AZCL智能集成式电容器介绍

  3.1产品概述

  AZC/AZCL系列智能电容器是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元,晶闸管复合开关电路,线路保护单元,两台共补或一台分补低压电力电容器构成。可替代常规由熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置。具有体积更小,功耗更低,维护方便,使用寿命长,可靠性高的特点,适应现代电网对无功补偿的更高要求。

  AZC/AZCL系列智能电容器采用定式LCD液晶显示器,可显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等。通过内部晶闸管复合开关电路,自动寻找投入(切除)点,实现过零投切,具有过压保护、缺相保护、过谐保护、过温保护等保护功能。

  3.2产品选型

  AZC系列智能电容器选型:

AZCL系列智能电容器选型:

3.3产品实物展示

4结语

  综上所述,我们了解了电容器正常运行要求、电容器常见故障的排除方法。在实际应用中,应综合考虑多种因素的影响,为电容器提供必要的运行条件,尽可能减少电容器存在的不安全因素。这样,电容器就能够正常稳定地工作,使电力更好地为人类服务。