补偿电容器故障原因分析
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无功补偿电容器常见故障分析与预防无功补偿电容器是电力系统中常见的电气设备,通常用于提高系统的功率因数和改善电能质量。
无功补偿电容器在长期运行过程中,也会出现各种故障和问题。
及时发现和解决无功补偿电容器的故障非常重要。
本文将对无功补偿电容器常见的故障进行分析,并提出预防措施,以帮助用户更好地维护和管理无功补偿电容器。
一、常见故障类型1、电容器漏损电容器漏损是无功补偿电容器常见的故障类型之一。
电容器在长期运行过程中,由于内部介质老化或环境条件恶化,可能会导致绝缘材料的性能下降,从而出现漏损。
电容器漏损会导致电容器内部电压不均匀,严重时可能会出现放电现象,对电网和设备造成不良影响。
2、电容器短路电容器短路是另一种常见的故障类型。
当电容器内部金属箔或电介质受到损坏或老化时,可能会导致电容器两个极板之间发生短路。
电容器短路将导致电容器无法正常工作,在电网中形成负荷,影响供电质量。
3、电容器过压电容器在运行时可能会受到外部电压的影响,导致其工作电压超出标准范围,从而出现过压。
电容器过压会加速电容器的老化,降低其绝缘性能,最终导致电容器故障。
5、电容器外部环境影响电容器在安装和运行过程中,往往受到外部环境的影响,如高温、潮湿、灰尘等,这些因素可能会加速电容器的老化,甚至直接导致电容器的故障。
二、预防措施1、定期检测和维护针对无功补偿电容器的常见故障类型,用户应定期进行电容器的检测和维护。
通过定期的检测,可以及时发现电容器的潜在问题,并采取相应的维护措施,以防止故障发生。
检测内容包括电容器电压、电流、绝缘电阻、放电情况等。
2、合理选择安装位置在安装无功补偿电容器时,应合理选择安装位置。
避免电容器受到高温、潮湿、灰尘等外部环境的影响,同时注意电容器与其他设备的安全距离,确保安全使用。
3、配备保护装置无功补偿电容器在安装时应配备相应的保护装置,如过压保护、过流保护等,以防止电容器受到外部电压和电流的影响,保护电容器的安全运行。
无功补偿电容器常见故障分析与预防无功补偿电容器是电力系统中常用的设备,用于提高电力系统的功率因数,优化电能质量。
由于设备老化、操作不当等原因,无功补偿电容器常常会发生故障。
本文将就无功补偿电容器常见故障进行分析,并提出相应的预防措施。
1. 过电压故障:由于电网电压的突变或者无功补偿电容器内部电压限制装置失效,会导致电容器内部电压超过额定值。
这会导致电容器发热,甚至损坏。
过电压故障的主要原因有:电容器内部电压限制装置失效、电容器连接线松动、电压突升等。
2. 过电流故障:过电流是无功补偿电容器故障的常见问题之一。
过电流会导致电容器发热,增加损耗,甚至引发电容器短路、熔断器熔断等严重后果。
过电流故障的主要原因有:电容器内部故障、外部短路故障、超负荷工作等。
3. 温度过高故障:无功补偿电容器在工作过程中会产生一定的热量,然而当温度超过电容器的承受范围时,会导致电容器发生故障。
温度过高故障的主要原因有:设备老化、电容器内部电阻增加、通风散热不良等。
4. 绝缘损坏故障:绝缘损坏是无功补偿电容器故障中比较严重的一种情况。
当绝缘损坏发生时,电容器的绝缘电阻会下降,增加电容器内部电流,对电力系统造成较大的影响。
绝缘损坏故障的主要原因有:外部介质侵入、电容器内部绝缘老化等。
1. 定期检查:定期检查无功补偿电容器的运行情况,包括电压、电流、温度等参数的监测。
及时发现问题并采取相应的维修和保养措施,可以有效避免电容器故障的发生。
2. 电容器选择:在选用无功补偿电容器时,要注意选择质量可靠、工艺先进的产品。
合理选择电容器的额定电压、容量、功率因数等参数,避免过电压或者过电流引发的故障。
3. 电容器连接:无功补偿电容器的连接应该牢固可靠,避免连接线松动引起的故障。
连接线的截面积应符合要求,以确保电流能够正常传输。
4. 温度控制:无功补偿电容器的温度应该控制在安全范围内,避免过高的温度引发热故障。
可以采取增加散热设备、改善通风条件等方式来降低温度。
补偿电容器故障原因分析摘要:电容器被损坏的情况主要是电容器内部故障、熔丝动作和渗漏,其次是油箱鼓肚,绝缘不良。
对造成电容器损坏进行了分析,不论从设计、安装、运行管理、产品质量等各个方面都存在一定问题,应引起重视。
关键词:补偿电容器;故障;分析宜宾电业局从1997年开始在电网中投入补偿电容器,现在已有城中、竹海、叙南、吊黄楼、九都、方水、龙头等7个变电站共12组补偿电容器在网运行。
几年来的运行情况其损坏是比较严重的,电容器损坏率在15%~20%,严重地影响电网的安全运行和造成较大的经济损失。
电容器被损坏的情况主要是电容器内部故障、熔丝动作和渗漏,其次是油箱鼓肚,绝缘不良。
究其原因,造成电容器损坏的原因大致有以下几个方面。
1 谐波的影响宜宾电网的谐波问题是比较突出的,1990年电科院曾将宜宾电网列为全国的谐波监测点之一。
一般认为三次谐波在变压器二次侧的三角形接线中流通,不会进入电容器组,因此,主要是抑制五次谐波及以上的谐波分量,由此而选用6%电容器组容抗量的串联电抗器。
但实际运行中发现,变压器的三角形结线不能完全消除三次谐波,不能阻止三次谐波穿越变压器,主要是因为变压器电源侧三相谐波分量不平衡,其次是变压器二次侧除电容器外还带有谐波发生源的电力负荷,按前述所配置的6%串联电抗器对于三次谐波仍然呈容性,三次谐波进入电容器后将被放大,这对电容器组定有较大的影响。
为此,为抑制三次谐波的一个办法,根据计算装设感抗为13%电容器容抗值的串联电抗器,加大串联电抗器的感抗,以阻止三次谐波进入电容器,但这将使电容器的端电压增高15%,这是正常运行所不允许的。
由此必须更换更高耐受电压的电容器,这将增加较大投资。
另一办法是装设三次谐波滤波器,它既可以减少谐波对电容器的影响又可以避免三次谐波侵入电网,同时使电网的电压质量得到改善。
但是如果谐波来自变压器的电源侧电网,则三次谐波将穿越变压器,通过滤波器后使谐波放大,这对电网电压质量及对变压器运行带来不利影响。
无功补偿电容器常见故障分析与预防无功补偿电容器在现代电网中扮演着重要的角色,主要用于电力系统中的电压调节、降低系统电流等功能。
然而,无功补偿电容器也存在着常见故障,需要及时进行分析和预防,以确保电力系统的稳定运行。
1. 电容器电压超过额定电压电容器工作时需要满足一定的电压等级,若运行电压超过额定电压,容易导致电容器内部介质损坏、电容器起火等故障。
2. 电容器内部过热电容器运行中容易产生热量,如果长时间无法散热或电容器本身存在故障,就会导致内部温度过高,从而影响电容器的使用寿命,甚至可能引发火灾等情况。
3. 漏电流异常电容器工作过程中有一部分电流是漏电流,如果漏电流过大或出现异常,容易导致电容器故障,甚至引发严重的火灾事故。
4. 电容器接触不良长期使用电容器后,接线头可能会松动或生锈,导致接触不良,进而影响电容器的正常工作。
1. 正确选择电容器型号在使用无功补偿电容器前,需要对电网进行合理分析,根据负载类型、电压等级等因素来选择合适的电容器型号,确保电容器运行时满足电网的要求,减少故障发生的风险。
2. 做好电容器维护保养工作定期对无功补偿电容器进行维护保养非常重要。
在日常维护过程中,需要检查电容器接线头是否松动或生锈,清理电容器表面的灰尘和污垢,确保电容器表面的清洁度。
3. 加强电容器运行监测运行监测是发现电容器故障的有效手段。
通过安装监测装置对电容器的运行状态、温度、电压、电流等参数进行实时监测,并及时反馈异常情况,可以及时发现电容器潜在故障,采取措施进行维修或更换。
4. 安全使用电容器安全是排除无功补偿电容器故障的基础。
在电容器的安装、使用、维护和保养过程中,需要遵守安全规范,确保电容器操作人员的安全,避免人员伤亡和设备损坏。
总之,无功补偿电容器的故障与预防需要进行全面的考虑,不仅要正确选择电容器型号,加强维护保养工作和运行监测,还需要重视安全问题,确保电容器的正常使用和电网的稳定运行。
电容补偿柜常见故障和排除措施电容补偿柜是一种用于提高电力系统功率因数的设备,它通过安装电容器来补偿电网中的无功功率,从而提高功率因数和电网效率。
然而,电容补偿柜在使用过程中可能会出现一些故障,这些故障需要及时发现和排除,以确保电源系统的正常运行。
下面将介绍一些电容补偿柜的常见故障及排除措施。
1.电容器发热电容器发热可能是由于电容器内部损坏导致的,也可能是由于电容器连接端子接触不良导致的。
排除方法如下:-检查电容器外壳温度,若发热严重,应立即停机检修。
-检查电容器内部是否有异味,如有异味,应立即停机检查电容器内部是否受损。
-检查电容器连接端子,确保连接良好,无松动或接触不良。
2.电容器漏电电容器漏电可能是由于电容器内部绝缘损坏导致的,也可能是由于电容器连接端子接触不良导致的。
排除方法如下:-检查电容器外壳是否出现漏电现象,如有漏电现象,应立即停机检修。
-检查电容器连接端子是否松动或接触不良,确保连接良好,无松动或接触不良。
-检查电容器内部绝缘状况,确保绝缘不受损。
3.电容器短路电容器短路可能是由于电容器内部绝缘损坏导致的,也可能是由于外部因素造成的电容器损坏。
排除方法如下:-检查电容器短路指示灯是否亮起,如指示灯亮起,应立即停机检修。
-检查电容器连接端子是否松动或接触不良,确保连接良好,无松动或接触不良。
-检查电容器内部绝缘状况,确保绝缘不受损。
4.电容器超压电容器超压可能是由于电容器内部绝缘损坏导致的,也可能是由于外部因素造成的电容器超压。
排除方法如下:-检查电容器超压报警装置是否报警,如报警,应立即停机检修。
-检查电容器连接端子是否松动或接触不良,确保连接良好,无松动或接触不良。
-检查电容器内部绝缘状况,确保绝缘不受损。
5.电容器电容值不稳定电容器电容值不稳定可能是由于电容器老化造成的,也可能是由于电容器外部因素影响造成的。
排除方法如下:-检查电容器电容值是否稳定,如不稳定,应停机更换电容器。
无功补偿电容器常见故障分析与预防
无功补偿电容器是一种常用于电力系统中的设备,用于补偿电力系统中的无功功率。
由于长期运行和环境的影响,无功补偿电容器可能会出现一些常见的故障。
为了确保无功补偿电容器的正常运行,预防故障的发生非常重要。
下面将对无功补偿电容器常见故障进行分析,并提出预防措施。
电容器内部漏电是无功补偿电容器常见的故障之一。
这种故障可能会导致电容器内部的电介质损坏,进而导致电容器短路或失效。
该故障的主要原因是电容器内部电介质老化或绝缘材料受损。
为了预防电容器内部漏电故障,可以采取以下措施:
1. 定期检查电容器的绝缘电阻,及时发现异常情况。
2. 避免超电压冲击,合理调整电容器的工作电压。
3. 保持电容器的清洁,防止灰尘和湿气对电容器绝缘的影响。
为了预防电容器外壳损坏故障,可以采取以下措施:
1. 安装电容器时要注意避免受力过大,采取有效的防护措施。
2. 定期检查电容器外壳的状况,及时更换受损的外壳。
无功补偿电容器常见故障三:电容器过电流或过载
电容器过电流或过载是无功补偿电容器常见的故障之一。
过电流或过载可能会导致电容器内部的电介质发热过大,甚至引发火灾等严重后果。
过电流或过载的原因主要是电容器长时间工作在超负荷状态下,或者电网中存在过电流现象。
无功补偿电容器的故障可能会对电力系统的正常运行产生不良影响。
为了确保电容器的正常运行,预防故障的发生至关重要。
通过定期检查电容器的绝缘电阻、外壳状况和负载情况等,以及采取相应的预防措施,可以有效地减少无功补偿电容器的故障发生。
某变电站35kV高压并联电容器故障分析摘要:本文通过对一起某330kV变电站35kV无功补偿装置电容器组故障,详细分析了故障原因,通过解剖故障电容器,对电容器内部结构进行了详细阐述,对检修试验人员具有一定的指导意义。
关键词:电容器;局部放电;电场1 故障概述XX年X月X日X时,某330kV变电站35kV电容器组断路器跳闸,检查一次设备发现电容器C相第4、12只根部着火,C相第12只电容器距根部四分之三处箱壳被烧穿。
故障当日天气晴,站内无操作。
该电容器组电容器保护采用双星形中性线不平衡电流保护,每臂只有一个串联段,每一串联段为4并4串结构(图1)。
当电容器故障时,三相电容之间出现不平衡,中性点电位发生偏移,中性点之间就有不平衡电流出现,从而保护动作跳闸。
单只电容器为内置熔丝结构,该组电容器组累计发生三次故障,故障信息基本一致,均为电容器根部发生爆炸起火,其中两次故障均造成电容器组中性点电流互感器喷油损毁。
图1:电容器组接线图3.解体检查外观检查电容器根部发生爆炸,电容芯子脱落,根部四分之三处有鼓包,电容芯子脱落,内熔丝基本全部熔断,芯子对箱壳间电缆纸封包内部明显烧穿,测量尺寸发现与电容器根部四分之三处鼓包处位置一致。
电容器中的电容单元由两张铝箔作为极板,中间夹多层聚丙烯薄膜卷绕后压扁而成,极板的引出为铝箔突出结构。
电容器芯子的两张铝箔分别向一边凸出于固体介质边缘之外,铝箔的另一边处于固体介质边缘之内,由凸出的铝箔引出和导入电荷。
4 原因分析造成电容器击穿的因素包括内在因素及外部因素两方面。
外部因素与使用条件有关,主要与环境温度、稳态过电压及其作用时间、操作过电压幅值和持续时间及承受次数、电网谐波等相关。
内在因素主要有:电场均匀程度及边缘效应、电介质材料弱点、制造过程中造成元件固体电介质的机械损伤及褶皱、电容器中残留的空气、水分及杂质等。
从三次故障检查情况看,故障发生前无谐波及操作过电压情况,故障电容器套管无脏污及放电痕迹,故障现场无异物,三次故障电容器均为电容器根部发生爆炸起火,根部四分之三处有明显放电击穿现象,由此判定该组电容器三次故障均为内部绝缘击穿故障。
电容补偿柜常见故障及排除方法
电容补偿柜的常见故障及排除方法如下:
1. 主回路通电后,电容补偿柜的控制器无显示。
原因分析:电源未引入到控制器;控制器坏了。
排除步骤:用万用表检测确认是否在一次线上有电压(注意:本项必须带电操作,具体操作时需要特别小心和按规范操作);检测取电压保护熔丝有否接上以及是否坏掉(注意:在非带电状态下检查并接牢固);控制器取电压接线端子是否接及是否接紧(注意:在非带电状态下检查并接牢固);确认控制器是否有问题,有问题立即更换。
2. 负载侧电流过大,使热元件动作。
原因分析:负载过电流;热元件整定值设置偏小。
排除步骤:正确接入远控操作线;查明负载过电流原因,将热元件复位;调整热元件整定值并复位。
3. 电容柜不能自动补偿。
原因分析:控制回路无电源电压;电流信号线未正确连接。
排除步骤:检查控制回路,恢复电源电压;正确连接信号线。
4. 补偿器始终只显。
原因分析:电流取样信号未送入补偿器。
排除步骤:从电源进线总柜的电流互感器上取电流信号至控制仪的电流信号端子上。
5. 电网负荷是滞后状态(感性),补偿器却显示超前(容性),或者显示滞后,但投入电容器后功率因数值不是增大,反而减小。
原因分析:电流信号与电压信号相位不正确。
排除步骤:220V补偿器电流取样信号应与电压信号相位一致。
以上信息仅供参考,如果您还有疑问,建议咨询专业人士或厂家。
补偿电容器故障原因分析
发表时间:2018-10-19T09:33:43.973Z 来源:《电力设备》2018年第17期作者:丁保凯[导读] 摘要:传统的电力电容器检测通常为停电离线试验,停电离线试验不仅影响了无功补偿装置的可利用率,而且不能准确反映其在运行中的状态,从近几年国内外状态监测技术的发展来看,多数监测系统功能较为单一,监测的状态量较少,设备的故障诊断仅局限于超标预警,其故障分析及定位都要由运维人员凭借以往经验来完成,诊断水平与运维人员的专业水平有直接关系。
(国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000) 摘要:传统的电力电容器检测通常为停电离线试验,停电离线试验不仅影响了无功补偿装置的可利用率,而且不能准确反映其在运行中的状态,从近几年国内外状态监测技术的发展来看,多数监测系统功能较为单一,监测的状态量较少,设备的故障诊断仅局限于超标预警,其故障分析及定位都要由运维人员凭借以往经验来完成,诊断水平与运维人员的专业水平有直接关系。
基于此,本文主要对补偿电容器故障原因进行了简要的分析,以供参考。
关键词:补偿电容器;故障;原因分析引言
电容器被损坏的情况包含多种状况,对造成电容器损坏进行了分析,不论从设计、安装、运行管理、产品质量等各个方面都存在一定问题,应引起重视。
1补偿电容器故障原因
1.1电网背景谐波、谐波源的影响
国民经济发展迅猛,电网中谐波源增多,主要以变压器铁磁非线性负载、电弧炉等非线性、冲击性负载、各类交直流换流设备为主,谐波源产生的谐波电流注入电网,会对电容器运行产生较大的影响,主要是谐波分量引起运行中的电容器附加发热和过电压造成设备损坏、电容器发生谐波谐振造成设备损坏。
1.2渗漏
电容器是全密封装置,如果密封不严,空气、水分和杂质就可能进入油箱内部,造成极大危害,因此电容器是不允许发生油的渗漏。
一般发生油渗漏的部位主要是油箱与套管的焊缝,发生渗漏的主要原因是焊接工艺不良。
另外国内制造厂对电容器作密封试验的要求不严格,试验是采用加热到75℃保持2h的加热试验而不是逐台试验。
相对照美国西屋公司是采用85℃8h加热试验,法国西门子公司是采用95℃6h加热试验。
由于国外产品通过严格的试验,因此很少出现渗漏现象。
套管渗油的部位一是根部法兰,二是帽盖和螺栓等焊口,渗漏的原因有加工工艺问题,也有结构设计和人为的原因。
螺栓与帽盖应该构成整体,如焊接质量差,对螺丝紧力时紧力稍大就会引起焊缝断裂。
变电站中多是采用硬母线联接,温度变化时母线温度变化而膨胀和收缩,就会使螺杆受力,很容易将螺杆焊口拉开。
此外,搬运电容器如果是采用直接提套管的方法以及运输过程中包装质量不好,也会使套管的焊缝破裂而引起渗漏。
1.3鼓肚
鼓肚就是油箱膨胀电容器油箱随温度变化发生少许鼓胀和收缩是正常现象,但是当内部发生放电,绝缘油将产生大量气体,而使箱壁变形,形成明显的鼓肚现象。
发生鼓肚的电容器已经不能再用,而且不能修复,应拆下更换新电容器。
造成鼓肚的原因主要是产品质量问题。
过去绝缘纸、铝箔质量差,浸渍液不是吸气性的电容器油,又没经过严格的净化处理,加之在设计上追求比特性的指标,工作场强选择较高。
这样就造成低质量的产品在高电场下运行,以致发生大批电容器鼓肚、元件击穿和熔丝动作的故障。
1.4电容器后期运行的安全隐患
(1)电容器不具备滤波功能,并且由于并补电容器的构造与滤波电容器不同,所以若有谐波注入到其中还会造成电容器烧毁,尤其在大电机启动瞬间,会产生大量的谐波电流,瞬间就有可能烧毁电容器;(2)并联电容器改变了系统阻抗,设计时可以尽量避免其与系统谐振,但由于负荷工作在不同状态,系统的阻抗是在变化的,因此就有可能因增加了并联电容器而造成系统产生串并联谐振,造成大规模烧毁设备;(3)电容器补偿具有软特性,因为电容器的出力是与电网电压的平方成正比的,所以当电网电压变化时,电容器出力的变化更加明显。
而且,当电网电压降低时,需要靠容性无功来支撑电网电压,而此时电容器的出力反而降低了,没办法有效支撑电压;反之,当电网电压升高时,需要靠感性无功来拉低电网电压,但这时电容器的出力反而增大了,加剧了电网的升高,使系统故障扩大。
(4)在系统正常运行的情况下,电容器还可进行正常补偿,但当系统发生故障时,其不仅不能有效抑制系统的故障,并且可能会扩大系统故障,扩大事故。
2补偿电容器故障有效措施 2.1电容量诊断标准及要求
根据国家电网公司《电网设备状态检修技术标准汇编》中电力电容器装置状态评价导则,对电力电容器电容量变化率的故障阈值进行设定:若电容量变化率小于注意状态设定值,则判定电力电容器成套装置的运行正常;若电容量变化率超过该设定值,则将设备列入注意状态,加强后续监视;若电容量变化率超过告警阈值,则发出异常告警信号,或根据现场运行要求,向出线断路器发跳闸信号。
2.2故障处理
电容器故障后,故障检验项目不齐全,导致电容器故障定位不准,无法及时消除缺陷,影响了电容器运行可靠性。
目前电网电容器故障检验主要做电容器耐压试验、电容量试验,缺乏对配套设备(放电线圈、避雷器等)、一二次电缆的系统性故障检查,导致无法准确判断故障原因,无法及时消除设备故障。
如某110kV变电站10kV集合式电容器组,组容量为6000kvar,采用开口三角保护,故障现象是投入运行1h后,开口三角保护动作,检修人员多次去设备现场开展故障检测,电容量单一指标始终满足国标要求,检修人员判断电容器设备正常,可以投入,但投入运行后,故障现象依旧,后要求检修人员对放电线圈进行比差、角差试验和二次保护电缆接线、绝缘检查,检查发现B相放电线圈电压比误差值超出0.5%,而为防止开口三角保护误动作,要求放电线圈电压比差一致性要好,由于放电线圈的问题导致电容器开口三角保护误动作,这种问题单纯靠做电容量试验是无法发现的。
电容器容量测试用仪器精度不佳会导致电容器故障检验出现错误结论,导致电容器故障无法准确发现和消除。
2.3电容器成套装置专用保护
电网内常用的电容器专用保护主要有开口三角保护、相电压差动保护、桥差不平衡电流保护,主要根据不同电压等级、不同电容器组容量、电容器接线方式等来选择,上述保护方式均存在保护盲区,造成电容器对称性故障时,保护不能正确保护。
电容器成套装置用干式串联电抗器、放电线圈均无保护,在设备故障时易出现事故扩大化,给变电站现场带来较大的安全运行隐患,给电容器成套装置运行可靠性带来较大的安全隐患。
结束语
功率因数补偿电容器与无源滤波电容器是有区别的,交流滤波电容器,在使用时一般都是和滤波电抗器配合使用。
交流滤波电容器,是专门用来处理高次谐波的。
由于滤波电容器尽量通过谐波,因此发热严重,要求能够通过额定电流的1.6-2.5倍,而功率因数补偿用电容器,串联电抗器起到抑制谐波的作用,通过的谐波不大,过载不严重,允许通过1.3倍的额定电流。
滤波电容器为了能够承受大的过载,相邻两层铝锌膜之间的绝缘膜厚度9微米,而普通电容器补偿用电容器,绝缘膜厚度8微米即可。
参考文献:
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