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电容器组使用中功率补偿器的安全问题

已有 265 次阅读2014-9-20 09:53

1. 防止谐振过电压

电容器组常接在变电所母线上作无功补偿。当母线接有硅整流等谐波源设备时,就有可能发生谐波过电压。因为这时的电路等效于R-L-C串联电路,其固有频率fo=1/2лLC,如果电网电压中某次谐波的频率fo等于或接近fo时,那么就会在这一谐波电压作用下发生谐振,此时电容器组两端的n次谐波电压:

由于电容比较大,fo不高很可能与5次和7次谐波都是主要的高次谐波。因此,电网可能出现较高的过电压。电容器组则可能因过电压而损坏,电网也不能正常工作。

限制谐波过电压的措施是在电容器回路中串一电抗器L,如附图所示,以消除在可能产生的谐波条件下发生谐振的可能性。电抗器的感抗值可按下式计算:

式中K——可靠系数,一般取1.25~1.4;

Xc——补偿电容器组的工频容抗;

n——可能产生的最低次谐波。

2. 防止电容器爆炸

由于电容器的功率损耗和发热量与电压的平方成正比,如电网电压偏高,加之环境湿度过高,散热困难,在较长时间的高温、高电场强度作用下,绝缘加速老化,将导致电容元件击穿。击穿后,不但击穿相电流增大,而且并联的其他电容器向击穿的电容器放电,使该电容器产生剧热,从而绝缘油分解产生大量气体,导致箱壳、瓷导管爆炸。另外,谐波过电压与操作过电压能直接引起电容器爆炸。防止电容器爆炸的措施如下:

(1)给电容器配置熔丝加以保护。对于单台电容器,熔丝的额定电流可按电容器额定电流的1.5~2.5倍选定;对于电容器组(一般不超过4台),熔丝的额定电流可按本组电容器额定电流的1.3~1.8倍选定。

(2)加强巡视。高压电容器装有电流表进行监视,如果发现三相电流严重不平衡或超过额定电流的1.3倍,应退出运行,并找出原因,妥善处理。在巡视过程中,发发现电容器有放电声,严重渗油,外壳锈蚀,鼓肚或严重发热等,应及时退出运行,进行检修与处理。

(3)合理操作。电容组每次重新合闸前,必须放电3min,禁止电容器带电荷合闸,避免操作过电压损坏电容器。为了保证电容器正常放电,每月都要检查电容器的放电装置是否良好。大功率硅整流设备、大容量电动劝机突然甩负或重复冲击负荷时,会使电容器电压升高,此时电容器也应退出运行,避免谐振过电压。

3. 防止检测电容器时触电

有些工作人员认为,电容器装有放电装置,对其检修时就不需要进行人工放电。其实这种想法是错误的。因为电容器储存的电荷虽经放电装置放电,但仍有可能存在残余电荷(尤其是电容器内部),所以无论装有哪种放电装置,都必须在人工放电后开始检修。

人工放电的方法是:先把接地线的接地端固定好,再用接地棒对电容器多次放电,直到无放电火花和放电声为止。如果是检修电容器内部故障,尽管通过人工放电,其故障部位还有可能存在残余电荷,此时应戴绝缘手套,把故障电容器两极短接放电,而后才能检修。


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