浅谈变电站电力电容器运行维护与故障处理的方法

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浅谈变电站电力电容器运行维护与故障处理的方法

发布时间:2022-09-26T09:26:00.195Z 来源:《当代电力文化》2022年第10期 作者: 冯浩

[导读] 电力电容器是变电站的重要组成元件,承担着电力系统无功调节的重要作用,电力电容器是否能正常运行会影响电力系统的安全性、稳定性以及整个电网的运行质量,本文主要就电力电容器运行过程中影响其安全性的因素进行简单地分析,重点讨论电力电容器的运行维护

及故障处理的措施。

冯浩

中电建张家口风电开发有限责任公司 河北张家口 075000

摘要:电力电容器是变电站的重要组成元件,承担着电力系统无功调节的重要作用,电力电容器是否能正常运行会影响电力系统的安全性、稳定性以及整个电网的运行质量,本文主要就电力电容器运行过程中影响其安全性的因素进行简单地分析,重点讨论电力电容器的运行

维护及故障处理的措施。

关键词:电容器;运行维护;故障处理;

1 变电站电力电容器运行维护与故障处理的现状

1.1 变电站电力电容器特点

在直流电的稳压电压短路中,电容器不仅仅是能够直接用来储存直流稳压电荷,在这一切的工作处理过程中,它仅仅只是起到了直流电压短路的绝缘保护控制作用。一般这种做的情况下,可以把它直接拿来当做一个直流绝缘保护体系容器来进行看待。直流电压变容器主

要具有以下四个主要技术特点方面的主要性能特点:其中包括直流旁路、去耦、滤波以及直流短路时的储能。

1.1.1 旁路

旁路直流电容在内部储存大量电能后向相关器件内部进行直流放电,其主要作用范围相当于一个小型的蓄蓄电池。

1.1.2 去耦

去耦合器又名解耦,它的技术作用主要在于有效避免集成电路中的电流相互间的张力耦合造成干扰。

1.1.3 滤波

滤波高频功率电容的直接物理滤波作用主要表现在于直接阻普通高频短路滤波功率电容、阻低频直接滤波功率电容。大型的滤波高频电容一般可以直接滤低频,小型的滤波高频电容甚至可以直接滤高频。实质上,滤波高频滤波过程就是一个滤波电容进行充电、放电的一

种滤波物理过程。

1.1.4 储能

电容器电控系统储能是一个直接自动储存内部高压电能的小型电子装置,储能型采用高压直流电容器通过外部电压驱动整流器直接自动收集外部高压电荷,将内部的电能量储存起来,最终通过用于电压电流变换器上的高压引线直接将外部电能量传送至用于移动交流电源

的高压电流控制输出端。

1.2 变电站电力电容器运行维护与故障处理存在的问题

(1)几种接地故障的判断与分析

如果一相不完全正确接地,就有机会自动发生非线故障相对地电压阈值过低,非线或相反非线性故障相对地相的电压就会升高。此时,一相电压控制互感器一相开口处的三角节点处的相电压升高达到整流额定值就有机会自动触发一相继电器闸并发出一相接地报警信号。

(2)如果线路发生一相完全故障接地,这时完全故障相对的接地电压仍然降低,相反非完全故障相对地接线电压仍然升高,由于此时两个线路的电压仍旧对称,整个城镇供电系统对城镇居民日常用电不再会产生太大影响,系统仍可持续运行很长一段时间,电压信号互感器的

接线开口处和三角节点处的接线电压互感值仍然保持稳定为100v,电压继电器此时就对地发出接地信号。

(3)当超高电压电流互感器开口出现超过高压电流导致一相开口发生电路熔断时,故障相数会出现正常数值,由于两个电路两相串联,在电压互感器两相开口处的三角形上处就会出现约35v的高电压,此时两路继电器开始启动,并同时电机发出电路接地保护信号。

1.3 变电站电力电容器运行维护存在的问题和解决办法

为了有效保证室内电力驱动电容器的正常运行安全,日常维护工作管理过程中必须一定要注意加强机器运行前的维护。外壳质量检查法这是最常见、最直观的质量检查工作方式,通常需要检查室内电力驱动电容器组的外壳内部是否可能存在出现起热开鼓、 渗漏、膨胀等

等质量问题,能够帮助初步判断检查出室内电力驱动电容器外壳是否可能出现上述质量安全问题,如果外壳存在上述质量问题,还通常需

要进一步进行检查外壳膨胀和测量温度是否可能超标,以此方式来帮助判断具体的漏电故障。室内电力驱动电容器在室外高温环境下正常

运行时,需要重点进行检查室内电力驱动电容器的室内防锈漆涂层是否完整,如果室内出现锈漆脱落,要及时进行涂抹冷水镀锌,确保室

内防锈漆完好。此外,还通常需要重点检查供电引线套管是否可能存在出现断裂、变色、松动、脱落、发热等等质量问题。

2 变电站电力电容器运行维护与故障分析

2.1 变压器

变压器直流绕组技术作为大型电力设备变电站的一个技术核心主要用于工作站和电力设备,其主要基本结构形式是由双向二向一绕组高压交流输出变压器、三向四绕组直流输出变压器以及之间相相互耦合的直流变压器所共同使用组合起来构成,也就是高、低压每一相共

同使用需要绕组合用一项目的高压电各绕组,由其中一个高压电从两个绕组中部分别输出抽取一头绕组用来用作充当其中低电压电各绕组

的直流输出高压线头的直流变压器。每个绕组输出电压高度及其与相应高压绕组匝数其间的电流比值为正,相应的高压绕组输出电流值则

与其中低压电各绕组匝数间的电流比值分别为正或正和负。

2.2 变电站电力电容器故障诊断与管理

1)检查器件本体外壳各部弹性材料外壳是否同时出现外壳渗漏;检查器件本体外壳各部材料是否同时出现外壳鼓肚,膨胀热涨冷缩使用量差的大小长度是否不能大于或或超过正常热胀冷缩的家用器件外壳弹性材料使用量的许可度;室外没有使用锌的电容器或加热机组未

及时进行正常涂冷锌油漆或使用锌的器件还原时时也应仔细进行检查涂在器件内部外壳上的热镀油漆或锌涂层材料是否没有油漆脱落、生

锈,当没有油漆脱落或冷锌油漆涂层生锈较严重者应时时还原后可重新进行涂冷锌油漆或使用锌还原加以解决;检查导线连接套管上的安装位置是否清洁、完整、有无任何导线裂纹、放电是否过热等等现象;引线连接处,各处都应检查导线有无出现引线套管松动、脱落或导

线放电有无断开导线、发热材料有无出现变色。供热电容器有关供热供电容量与家用电源供热熔断器有关供电供热容量的引线连接点和配

置必须完全正确相符等,严禁过热导致整个电容器带病不能继续正常运行。

2)使用应注意保证所用电容器本身不受任何油、水、雨、雪的直接侵蚀,不受任何日光直接暴晒。同时电容器室内外应有良好的空气通风,室内外的温度控制应能够满足容器制造商和厂家的所规定的温度要求。

3)启动电容器刀闸停电安全保护技术操作要求:①断开刀闸开关,拉开两侧启动刀闸;②检查放电后刀闸验明正确无故放电后再推上刀闸接地启动刀闸;③为有效防止刀闸操作时超过电压,电容器与电源变压器或其他馈电连接线路在触停、送电时,禁止同时进行投切。

2.3 变电站电力电容器运行维护与故障防范

1)首先确定整个电容器正常工作运行时的正常工作电压升高值和容器允许正常工作时间范围:此时整个电容器必须一定足够能在1.05un长期正常工作运行,并在一定的工作昼夜中,在最高不能尽可能通常超过1.1un正常电压值和允许工作范围正常运行下的工作时间不能尽可

能通常超过8h;当周围容器室内空气中的平均温度24h平均最高值下的温度通常低于摄氏国际标准10℃时,电容器必须一定能在1.1un下长期

正常工作运行。此时通过电压升高值的连续升高也极有可能会直接影响引起整个直流电容器的过流。此时整个电容器通过电压升高应能在

1.3un下的正常情况下长期正常运动工作,运行中每当电压升高超过一个容器规定工作时间后它就应将新的整个电容器通过电压升高退出正常运行工作。

2)而当运行过程中的整个电容器内部出现不正常的异常声响时,说明内部异常或由于外力对整个电容器外壳有较大损伤;而当电容器内部出现外壳渗漏或溢油、外壳鼓肚,膨胀的异常现象时,有可能说明是由于运行环境温度过高、运行高次电压过高或使用高次电压谐波

可能引起过大的电流,应立即将高压电容器自动退出正常运行,查明具体引起原因,找出解决对策。

3)当故障电容器的芯片熔丝切断断路器芯片熔丝发生熔断时,应向现场值班业务调度员进行汇报,待度员取得值班同意后,再自动断开故障电容器的熔丝断路器。在自动切断总线电源并对故障电容器进行放电后,先对其进行外部性能检查,检查故障电容器熔丝是否出现

鼓肚、过热、开裂、以及其它熔丝切断元件存在熔断异常状况,如未检查发现任何故障熔丝切断异常迹象,可在及时更换好芯片焊丝直接

熔断器一个芯片自动熔丝后方可停机继续投入进行测试投入后的测试运行。

结语

日常的变电工作管理过程中,电力系统中的相关工作人员必须要经常加强对整个变电站内部电力系统电容器的日常检修以及维护,只有这样才能够确保整个电力系统电容器始终保持处于良好的正常运行维护状态,才可以能够真正有效保证动力电网的安全及稳定。

参考文献

[1]?杨代勇,余飞宏,矫立新,刘赫,张益云,于群英.66 kV变电站并联电容器组故障发展特征研究[J].电力电容器与无功补偿,2021,42(02):5-11.

[2]?李楷然.变电站电力电容器状态监测与缺陷诊断系统的设计[D].华南理工大学,2020.