電網(wǎng)中無(wú)功補(bǔ)償電容器可靠性分析說(shuō)明

    近年來(lái)，在電網(wǎng)建設(shè)與實(shí)際改造中,特別強(qiáng)調(diào)了對(duì)電網(wǎng)線路實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償。但是, 從電氣技術(shù)專業(yè)的學(xué)生作社會(huì)實(shí)踐所了解的情況來(lái)看,線路無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч⒉焕硐? 尤其是在農(nóng)村電網(wǎng)方面。分析其原因, 主要是補(bǔ)償電容器在許多情況下不能可靠地運(yùn)行, 有些已經(jīng)損壞, 還有些因此而閑置未用。筆者結(jié)合這方面工作的實(shí)際情況, 分別從電容器的安裝設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理與維護(hù)檢測(cè)3方面進(jìn)行闡述電容器的可靠運(yùn)行問(wèn)題,從而能保證電容器的可靠運(yùn)行, 使電網(wǎng)運(yùn)行良好。

　　1、 電容器的安裝設(shè)計(jì)

　　1)電容器每組安裝的數(shù)量不超過(guò)3臺(tái), 且采用Y 型接法。如果采用! 型接法, 電容器出現(xiàn)故障擊穿時(shí)就會(huì)形成相間短路, 從而引起線路保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘斷電。

　　2)電容器采用單臺(tái)熔絲保護(hù), 熔絲的額定電流為電容器額定電流的2倍左右, 并采用氧化鋅避雷器作為操作過(guò)壓和雷擊過(guò)壓保護(hù), 以保證電容器的安全工作。電容器單元內(nèi)部應(yīng)裝有符合國(guó)標(biāo)GB /T 11024. 1規(guī)定的放電電阻。

　　3)電容器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置臺(tái)架。如果和配變同臺(tái)架設(shè)、共用一組跌落保險(xiǎn), 當(dāng)發(fā)生一相熔斷器熔斷形成單相斷路或接觸不良打火, 或者電容器容量與配變?nèi)萘勘壤划?dāng)、跌落保險(xiǎn)拉合不同期, 極易引起鐵磁諧振, 產(chǎn)生過(guò)電壓和過(guò)電流, 損壞配變和電容器。

　　4)電容器采用Y 型接法, 其外殼直接接地,避免電容器底部對(duì)鐵架產(chǎn)生放電火花。

　　5)接地網(wǎng)的設(shè)置。電容器容量在150 kvar以下時(shí), 設(shè)置一組接地網(wǎng), 接地網(wǎng)沿臺(tái)架周圍環(huán)形布置, 其接地電阻R ≤ 50 /Lc ( Lc 為電容器電流) ,電容器容量大于150 kvar時(shí), 為避免年長(zhǎng)日久接

　　地電阻過(guò)大, 在兩線一地的系統(tǒng)中, C 相接地段的架空線裝設(shè)一段假三相線路, 線路兩端設(shè)置兩組接地網(wǎng), C相從兩端接地。

　　變電站就是因接地工作沒(méi)有做好, 在運(yùn)行幾年之后使得接地電阻過(guò)大, 接地網(wǎng)壓降接近70 V (要求< 50 V ) , 電容器接地相負(fù)荷電流將接地網(wǎng)扁鐵燒化熔斷, 電容器臺(tái)架的水泥桿也燒壞。

　　6)在同一線路上有兩組電容器時(shí), 兩組電容器之間的距離應(yīng)在1 km以上。如果相距較近,當(dāng)一組電容器運(yùn)行后再投入另一組電容器時(shí), 就會(huì)產(chǎn)生數(shù)倍于額定電流的涌流, 從而損壞電容器。

　　7)當(dāng)接電容器的母線上接有硅整流設(shè)備等諧波源時(shí), 有可能發(fā)生諧振過(guò)電壓。因?yàn)殡娙萜麟娐房傻刃镽 - L - C 串聯(lián)電路, 其固有頻率與電網(wǎng)電壓中某次諧波的頻率相同或接近時(shí), 就會(huì)在這一諧波電壓的作用下發(fā)生諧波, 使電網(wǎng)出現(xiàn)過(guò)電壓, 結(jié)果使電容器成倍地過(guò)負(fù)荷而損壞, 電網(wǎng)也不能正常工作。

2、電容器的運(yùn)行管理

　　1)根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化與負(fù)載變化情況, 及時(shí)調(diào)整電容器的安裝地點(diǎn)與補(bǔ)償容量?？衫米冸娬镜臒o(wú)功電度表與有功電度表計(jì)算出功率因數(shù)。若發(fā)現(xiàn)無(wú)功電度表反轉(zhuǎn)(無(wú)功計(jì)量出現(xiàn)負(fù)值), 則說(shuō)明線路過(guò)補(bǔ)償, 應(yīng)適當(dāng)減少無(wú)功容量( 但應(yīng)使功率因數(shù)保持在滯后0. 9以上), 這一情況經(jīng)常出現(xiàn)在節(jié)假日、夜晚等輕負(fù)荷狀態(tài); 如果功率因數(shù)低于0. 8, 則說(shuō)明欠補(bǔ)償, 應(yīng)增加無(wú)功容量。這樣使任何時(shí)刻從電網(wǎng)吸取的無(wú)功電流均接近最小。

　　2)為使電容補(bǔ)償容量始終做到合理, 對(duì)于人工投切電容器, 最好把負(fù)荷的功率因數(shù)變化及相應(yīng)投切的容量列一運(yùn)行表, 由值班人員按照表列情況及時(shí)投切電容器; 對(duì)于自動(dòng)投切的補(bǔ)償裝置,其整定值應(yīng)正確無(wú)誤, 還應(yīng)防止投切頻繁使得放電電阻沒(méi)有足夠的冷卻時(shí)間而損壞。

　　3)電網(wǎng)停電后重合閘時(shí), 要考慮電容器是否充分放電(一般要求3m in以后再重合閘)。為可靠起見(jiàn), 最好先把電容器退出電網(wǎng)重合閘裝置, 待重合閘后投入電容器, 因?yàn)殡娙萜鲙щ娭睾祥l易損壞電容器, 巖橋變就曾出現(xiàn)過(guò)重合閘時(shí)間過(guò)早而損壞電容器的情況。

　　4)運(yùn)行中要監(jiān)測(cè)電壓, 尤其是輕負(fù)荷時(shí)要保證電壓不超過(guò)電容器額定電壓的10%。因?yàn)檫\(yùn)行電壓升高, 使電容器發(fā)熱和溫升增加, 并在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下, 會(huì)使其絕緣老化, 有功損耗增加, 加速電容器的損壞。

　　5)對(duì)于高壓電容器, 要在電容器的三相線上分別裝上電流表進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)三相電流嚴(yán)重不平衡, 必是某一相電容器的熔絲斷開(kāi)。此時(shí)應(yīng)退出運(yùn)行, 找出原因, 然后補(bǔ)充1臺(tái)電容器, 調(diào)整平衡后再投入運(yùn)行。

　　6)運(yùn)行中要加強(qiáng)巡視檢查, 每月至少2 次。如發(fā)現(xiàn)電容器有放電聲、滲油(常出現(xiàn)在引出線套管部位)、外殼銹蝕、鼓肚或嚴(yán)重發(fā)熱等現(xiàn)象時(shí), 應(yīng)及時(shí)退出運(yùn)行, 進(jìn)行檢測(cè)和處理。

3、結(jié)語(yǔ)

　　電容器是電力線路無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕骷? 必須做到安全可靠的運(yùn)行。為此, 在電容器的安裝設(shè)計(jì)方面, 應(yīng)考慮好每組電容器的數(shù)量與接法、臺(tái)架的設(shè)置、電容器的保護(hù)以及預(yù)防諧振過(guò)電壓等問(wèn)題; 在電容器的運(yùn)行管理上, 應(yīng)做好電容器的合理調(diào)整與投切、電壓與電流的監(jiān)測(cè)以及巡視檢查等工作; 在電容器的維護(hù)檢測(cè)方面, 要做好放電裝置試驗(yàn)與人工放電工作、電容器的絕緣電阻與耐壓值的測(cè)試工作等。實(shí)踐表明, 做好了這些工作,就能保證電容器的可靠運(yùn)行。