例析35kV并联电容器故障引发原因
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一起35kV并联电容器组故障的原因分析及防范措施摘要:结合330kV变电站35 kV并联电容器组的结构和运行状况,通过诊断试验、理论推断,对电容器组损坏事故进行了深入分析和经验总结,发现电容器中性线铝排与铜绞线连接处接触松动或其他原因,导致过热开始熔化,产生较大的过电压及过电流,过电压及过电流冲击造成电容器损坏。
并针对性提出防范措施,对今后如何确保电容器组安全稳定的运行,利用先进的带电检测技术手段和设备安装时的旁站监督提前发现设备所存在的缺陷和隐患,防范类似事故再次发生进行经验总结。
关键词:并联电容器组;发热;铜绞线;不平衡电流理论状态。
从故障录波图来分析,从0秒到2260毫秒以前AC相不存在不平衡电流,只有B相存在不平衡电流,但不平衡电流为3毫安,不足以使不平衡电流启动。
且B相不平衡电流从启动到跳闸,持续时间为2459毫秒,在542ms到2260ms之间,A相出现不平衡电流,在2260ms以前就出现瞬间增大,同时伴随三相电流波形增大,而2470ms到2570ms期间,ABC三相电流还有瞬时增大现象。
从现场测试结果看,A相电容器组单元数据合格,无损坏,但A相跳闸时的电流为8.42A,导致A相中性线出现大范围的烧损。
通过理论计算,双股70平方铜绞线(型号:TJRX-70)载流能力满足要求。
因A相中性线烧毁时,对C相产生较大的过电压及过电流,过电压及过电流冲击造成46、47号电容器损坏。
6号电容器铜绞线灼伤为A相中性线出现烧损时产生的电弧灼伤,这点在视频监控系统中得到印证。
根据A相跳闸时的电流为8.42A,根据现场试验测试得出的桥差电流互感器初始不平衡电流为7mA,计算出过电流倍数至少在1000被左右,造成电容器损坏。
而串联电抗器(CKK-1200/35-12,容量为1200kvar,电抗率为12%,最大使用电流为其额定电流的1.35倍)此时已达到饱和状态无法起到抗涌流作用。
3 综上所述4号电容器A相1号电容器支持瓷瓶铝排与铜绞线连接处接触松动或其他原因,导致此处过热开始熔化,熔断后对C相产生较大的过电压及过电流,过电压及过电流冲击造成46、47号电容器损坏,造成35kV 4号电容器保护桥差电流启动#3564断路器跳闸。
并联电容器的故障分析及应对措施刘志国摘要:并联电容器装置作为目前应用最广泛的无功补偿方式,在降低变压器和线路损耗、提高功率因数方面发挥了重要作用。
然而由于谐波的存在,电容器在补偿感性无功的同时可能导致谐波放大,甚至会发生系统谐振,导致电容器组的损坏。
因此在本文之中,主要是针对了并联电容器的故障以及应对的措施作出了全面的分析研究,同时也是在这个基础之上提出了下文当中的一些内容,希望能够给与在相同行业之中进行工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词:并联;电容器故障;对策;分析1导言电力电容器作为系统的无功补偿装置,能有效减少系统的无功输出,提高电网的输送能力,在电力系统的安全运行中发挥着重要作用。
同时,电容器的损坏会造成电网无功不足,影响电网的安全、经济运行。
并联电容器装置是电网设备的重要组成部分,其安全运行涉及结构材料、工艺质量、保护配置以及运行维护等全过程管理。
近期发生的一起电容器外壳爆裂、起火的严重故障,再次提醒我们对于电容器安全管理的重要性的认识。
2并联电容器常见故障分析高压并联电容器组的故障主要分为电容器组本体故障和附属设备故障。
根据对已上报的电容器组缺陷进行分析汇总可知,我公司电容器故障主要表现为不平衡保护动作、电容量超标、熔断器熔断、本体或熔断器发热、串联电抗器故障等。
2.1不平衡保护动作电容器单元的内部元件损坏后,将引起并联电容器组内电压分布和电流分布发生变化,导致电容器组某部位出现不平衡电压或不平衡电流。
不平衡保护一般与电容器组的内外熔丝配合使用,作为电容器组的第一级或第二级主保护。
某220kV变电站中,10kV电容器组配置的是北京四方公司生产的CSC-221B保护装置,其采用的保护功能为三相式不平衡电流保护,电容器单元采用外熔丝保护。
当电容器单元发生故障时,外熔丝将熔断切除故障,使电容器组缺相运行,导致不平衡电流产生,当不平衡电流达到整定值时,不平衡保护将动作切除整组电容器组。
另外,当由于外熔丝质量不合格或整定值设置不合理等原因,故障电容器单元未被切除时,不平衡保护将作为后备保护动作,将整组电容器组切除。
并联电容器的故障分析及解决措施摘要:电力系统中,通过并联电容器进行无功补偿,这对电力系统稳定安全运行、改善电能质量、降低电能损耗、增加输配电能力发挥着重要作用,文章分析了国内外有关并联电容器的常见故障及解决措施。
关键词:并联电容器;故障分析;解决措施引言:电容器在现代科学技术及工业领域中的应用十分广泛,种类很多,并联电容器是目前用量最大的电力电容器。
近年来,国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司的电网容量不断增加,电压等级的提高和输电距离的增加,无功补偿技术和补偿设备也有很快的发展,尤其是并联电容器装置有了更快的发展。
并联电容器对补偿无功功率、提高功率因数、滤除谐波等方面起着重要作用,正是由于并联电容器的广泛应用,许多关键问题未研究透彻,从而埋下隐患。
为了更好地掌握并联电容器的技术发展、存在问题及解决对策,防止在运行中发生事故造成不必要的损失,从而满足电力系统安全、经济和电压质量的要求。
1、运行中并联电容器的常见异常现象并联电容器装置在运行中出现的异常情况比较多,也比较复杂,有的是设备自身质量问题,有的是外界因素造成的。
异常运行问题如果不引起重视或者不予以及时处理,长期积累有些会影响装置的正常运行,甚至造成意想不到的事故。
运行中并联电容器的常见异常现象及原因如表1:2、外壳、支柱绝缘子和其他配件不定期清扫严重积尘;2、并联电容器典型故障分析及防止措施2.1投入电容器时产生的涌流及防止措施投入电容器(组)时产生的合闸涌流是由于合闸投运的瞬间发生的暂态过程引起的一种冲击电流。
电容器的投入涌流是一种持续时间很短的电流,由于涌流值需要与稳定电流相比较才有意义,因此通常不用涌流的电流值来描述涌流,而是用倍数来描述涌流,所谓涌流倍数就是涌流与稳定电流的比值。
其波形如图a.图a 涌流波形图涌流的频率较高,可达几百到几千赫,幅值比电容器在正常工作时电流大几倍至几十倍,但衰减很快且持续时间很短,小于20ms。
电容器投入分为两种情况:一是单独一组电容器投入;二是已经有并联电容器在运行,又投入一组电容器。
某220kV变电站35kV电容器组群爆原因探析作者:母钧丞来源:《电子技术与软件工程》2016年第20期摘要在这个电力时代,高压并联电容器组在变电站中得到广泛运用,通过电容补偿实现了电网无功功率补偿,从而提高电网功率因数。
功率因数的提高对系统的效率、稳定性及供电质量等多个方面产生影响,因此高压并联电容器组在电力系统中有着非常重要的作用。
但在实际运行过程中又容易出现电容器组各类缺陷及故障。
为减少系统运行维护成本,降低电容器组故障率。
本文结合某220kV变电站中的35kV1号高压并联电容器组群爆缺陷进行详细分析,找出群爆原因并针对性的提出防范措施。
【关键词】变电站电容器组群爆某220kV变电站中的35kV1号并联电容器组母线电压不平衡保护动作,35kV1号电容器组331断路器电流Ⅰ段保护动作跳闸。
过流保护一次电流:16.25×300/5=900A(1号电容器组331断路器CT变比300/5)。
故障录波开始及跳闸短时间内35kVⅠ段母线ABC相均存在谐波,主要为2次谐波,170mS后跳闸。
现场检查发现35kV 1号电容器组A相13、14、15、16、17、6、8号电容器保险熔断,B相除11、12号电容器外,其余电容器保险全部熔断,C 相3、4、5、6、7、8、9、10、18号电容器保险熔断,其中,C相3号电容器有喷油现象,B 相7、13号、A相17号电容器顶部瓷瓶损毁,B相13号、C相3号电容器有鼓包,B相串联电抗器与电容器连接母排变形,现场检查无小动物、杂物。
试验发现35kV电容器组编号为117、29、15、83、91、128、46、125、71号电容器试验不合格,放电线圈及电抗器试验合格;故障造成35kV 1号电容器组9只电容器试验不合格、34只熔断器熔断、2只电容器瓷瓶炸裂。
1 原因分析1.1 故障起始定位分析故障开始阶段,35kVⅠ段母线A相电流整体被抬第,直流分量方向由35kV母线侧流向主变,B、C相直流分量由主变流向母线侧。
35 kv并联干式空心电抗器故障分析
35kV并联干式空心电抗器是配电系统中重要的保护安全部件之一,其正常运行能够完成电流限制,瞬时功率消耗和潜在功率消耗等功能。
因此,35kV并联干式空心电抗器故障分析为保证其正常运行非常重要。
常见的35kV并联干式空心电抗器故障有:热故障、受电线路故障、接触杆触头故障等。
(1)热故障。
空心电抗器运行时会发热,高温会变形或膨胀,甚至脆化,这很容易
引起热故障。
如果电抗器电流过大,又没有装置冷却装置,容易对电抗器造成损坏,所以
电抗器发热时应采取措施加以控制。
(2)受电线路故障。
受电线路故障是指线路内部组件故障,如断线、绝缘损坏、绝
缘材料变质及外壳短路等,常见故障可表现为电流过大、高温和惰性故障等,这些故障会
导致空心电抗器烧坏。
(3)接触杆触头故障。
接触杆触头受污染等因素影响,会降低接触质量,从而引起
耗散功率增加,热故障和电抗器脱扣故障,建议专业的维修工程师定期检查接触杆触头的
接触性能。
此外,在设计、施工、运行过程中,应按照国家现行电气标准要求完成,定期进行维护,及时处理故障以确保其安全可靠运行。
以上就是关于35kV并联干式空心电抗器故障分析的内容。
在35kV并联干式空心电抗
器的设计、施工、运行和维护中,应严格按照国家规定进行,并定期对其进行检查和维护,以保证其安全可靠运行。
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。
某330kV变电站35kV电力电容器组故障分析摘要:电容器作为电力系统的无功补偿装置,对系统的安全稳定运行起着非常重要的作用。
但是,由于质量问题、人为因素及外在因素的原因,电容器时常发生跳闸,从而影响着电力系统的安全生产。
本文针对通过某 330kV 变电站 35kV电容器组现场故障进行原因分析。
关键词:电容器;故障;鸟害;外绝缘1.概述电容器作为电力系统中的无功补偿及滤波装置,为系统中的感性元件及输电线路提供无功功率。
然而,电容器经常出现如渗漏油、鼓包、绝缘不良、击穿、发热、各种小动物及杂物造成的短路等等。
2.某 330kV 变电站 35kV 电容器组跳闸故障分析2014年08月10日10时51分某330kV变电站35kV#8电容器组事故跳闸,电容器组网围栏内起火。
灭火后各专业人员对35kV #8电容器组现场对故障电容器组所属设备进行检查。
2.1 故障经过2.3.4 故障原因故障由单相短路接地发展成为两相短路接地,电弧接地后产生的过电压和短路电动力使电容器鼓包爆炸并起火燃烧(图11),燃烧过程中不断有电容器被烘烤之后鼓包爆炸,火势一只持续近一小时。
2.4 结论:综合故障当日的天气情况及故障后对现场的检查,检查过程中排除支柱瓷瓶外绝缘不符合要求及防鸟帽未安装规范引起电容器极间短路的假设。
判断为由于鸟害引起电容器单相接地同时引发两相短路接地故障,造成 A、C 相电容器大量爆炸、漏油、损坏及起火。
参考文献:[1]张仁豫、薛佳琪高海拔地区污染绝缘子交流放电特性高电压技术[2]沈文琪电力电容器的实际使用寿命与使用条件的关系期刊论文[3]张凤逸高压并联电容器辽宁省职工教育教材编审委员会作者简介:张济麟(1987.08),男,陕西,大学本科,初级,职称,电气试验。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·56·2019年第24期文章编号:2095-6835(2019)24-0056-02500kV某变电站35kV并联电容器故障跳闸原因分析及控制措施庹印和(中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局,广西百色533000)摘要:500kV某变电站35kV电容器自投运以来,发生了多起因电容器故障造成的电容器组不平衡电流保护动作跳闸事故。
通过对历史故障情况及故障现象进行统计分析,从操作过电压、合闸涌流、谐波、电容器产品质量等方面分析电容器故障损坏的可能性,通过对故障电容器进行解体检查,发现电容器生产工艺不满足技术要求,电容器的内部芯子与汇流母线断线是造成电容器故障的根本原因。
最后对电容器的产品质量及运维提出了意见和相应的运维控制措施。
关键词:电容器;过电压;合闸涌流;谐波中图分类号:TM614文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2019.24.022电容器是电力系统中大量使用的一种设备,它的合理应用关系着整个电网的安全,同时在保证输电质量的情况下,它的无功补偿性质可有效降低能量损耗、改善电能质量、增强输电、配电能力等,其可用率对于电网电压调节和降损节能有着重要作用。
除相关国家标准和行业标准外,《预防电容器装置事故的技术措施》《中国南方电网公司反事故措施》中均有防止装置发生事故的措施要求。
因此,为了保障电网的安全和稳定运行,有必要采取有效措施来减少电容器的故障问题,从而提高电容器的工作效率和延长使用寿命。
1概述某变电站35kV#1号、#2号电容器于2005年正式投入运行,电容器型号为TBB35-60120/334-BLW;两组电容器为户外三相式,采用双星型接线方式,带不平衡电流保护;每组单台电容器为180台,单台容量为334kVar,总容量为60120kVar,保护配置有电流速断、过电流、不平衡电流、过电压及低电压保护。
一起35kV并联电容器投运跳闸原因分析作者:曾晓文来源:《科技风》2017年第26期摘要:并联电容器组,主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率,以提高功率因数,改善电压质量。
某500kV变电站中新投运35kV并联电容器组,第一次合闸充电,不平衡电流保护动作,装置跳闸。
本文将本次跳闸的原因进行讨论与分析。
关键词:500kV变电站;并联电容器;不平衡电流保护电力电容器组是电力系统中常见的无功补偿装置。
500kV变电站中常使用35kV并联电抗器补偿无功因数角度来改善电网电压。
某500kV变电站中新投运35kV 321并联电容器组,第一次合闸充电,不平衡电流保护动作,装置跳闸。
本文将该一起35kV并联电容器组投运跳闸的原因。
1 不平衡电流保护并联电容器组的外部过电压和过电流继电保护对电容器内部元件损坏引起的过电压和过电流是起不到监测和保护作用的。
因为装在母线上的电压互感器无法检测到电容器组内部元件或单元过电压,内部故障造成的电流变化也不会使过流保护启动。
电容器组内部故障通常采用不平衡保护,通过采用不同的电容器组接线和继电保护方式,可测量到电压或电流的不平衡量,并用作保护。
并联电容器不平衡电流保护是通过检测电容器组三相不平衡电流来判断电容器组内部是否发生故障,从而给出报警信号或者跳闸信号使电容器组退出运行。
1.1 不同接线方式下的不平衡电流保护在高压电力网中,双星形接线的电容器组得到广泛应用。
这种接线可以利用其中性点连接的电流保护装置,当电容器故障击穿切除后,会产生不平衡电流,使保护装置动作将电源断开,这种保护方式简单有效,受系统电压不平衡或接地故障的影响小。
1.2 带内部熔丝的电容器组内部故障分析带有内部熔丝的三相电容器组,在每一相中,N 个电容器元件并联组成一个单元,M 个单元串联组成该相电容器组。
内部熔丝是用来断开故障的电容器元件,从而使该电容器单元的其余部分以及接有该电容器单元的电容器组继续运行。
35kV并联电容器组异常及处理浅析
刘韬;崔生;韩亮
【期刊名称】《中国电子商务》
【年(卷),期】2010(000)010
【摘要】在500kV超高压电网中,由于电压等级高,输电线路长,其分布电容对无功功率平衡有较大的影响.所以一般在500 kV枢纽变电站主变压器低压侧安装无功补偿装置,来满足无功功率的就地平衡,使其平衡在系统额定电压运行水平.本文着重介绍电容器组在电力系统中运行常见的故障及处理措施,以此未提高变电站内无功补偿装置的运行和维护.
【总页数】2页(P144-145)
【作者】刘韬;崔生;韩亮
【作者单位】内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古超高压供电局,内蒙古,呼和浩特,010080;内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古超高压供电局,内蒙古,呼和浩特,010080;内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古超高压供电局,内蒙古,呼和浩特,010080
【正文语种】中文
【中图分类】TM5
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35kV双星型接线电容器组内部故障及其保护的探讨摘要:介绍500kV变电站35kV双星型接线补偿电容器保护的基本配置情况。
重点对中性线不平衡电流保护以及不平衡电压保护的原理、整定要求、灵敏度、保护优缺点进行分析,然后根据现场的一次设备接线情况进行选择以及提出改进方案。
关键字:双星型接线;保护整定;不平衡保护;0、引言电容器内部故障是电容器最常见、对设备伤害最大的故障,一台电容器的箱壳内部,由若干电容元件并联和串联组成。
电容元件极板之间的绝缘在高电压强度作用下,在薄弱环节处产生过热,游离,直到局部击穿。
个别元件的击穿,与之并联的诸电容元件均被短路。
与此同时,与之串联的诸电容元件的电压升高,引起新的原件击穿,然后叠加在剩余电容的电压就更高,从而产生恶性连锁反应,终止于一台电容器的贯穿性短路。
箱内故障电流增大,内部绝缘击穿,从而引起箱体爆裂、起火,酿成事故。
所以合理的保护配置及整定是防止电容器内部故障发展的重要手段。
1、双星型接线电容器的内部故障机理以500kV横沥站双星型电容器(内熔丝)为例进行分析,每相分两臂,每臂由30个电容器组成(见图1),每个电容器由60个电容元件组成,组成方式为六串十并(见图2)。
注:单元电容元件六串十并,N=6,M=10;每臂内两串十五并,Q=2,P=15;共两臂。
图1 电容器组接线图图2 单元电容元件接线图假设C相一单元内部有E个元件故障被熔丝断开后,设电容器组母线相电压为1.0(标么值),故障单元电压值、故障单元过电压值倍数计算如下故障前的单相电容器组总容抗为:当E个元件内熔丝熔断后单元电容元件的电容值为:当E个元件内熔丝熔断后单元电容元件内该串联段的过电压倍数为:,由此算出单元电容器串联段过电压倍数如表1。
表1 单元电容器串联段过电压倍数内熔丝熔断数单元电容器串联段过电压倍数1 1.092 1.203 1.344 1.505 1.716 2.007 2.40所以当单元电容器内部有一片内熔丝熔断时,叠加在该串联段的电压为109%,而单元电容器内部有七片内熔丝熔断时,叠加在该串联段的电压为240%。
一起35kV电容器组跳闸原因分析电容器组作为电力系统电压质量调节的主要设备,它的安全稳定可靠运行是十分必要的。
本文介绍了电容器差压保护原理,结合某330kV变电站#4号电容器故障跳闸情况,分析跳闸原因,并对电容器保护可能误动的各个因素进行分析,为以后的电容故障分析提高思路。
标签:电容器;跳闸;原因1 引言电容器作为电力系统的一个重要的无功源,电容器采用就地布置以补偿降压变压器的无功损耗并能随负荷(或电压)变化进行调整,避免了经长线路或多级变压器传送无功功率,减少了由于无功功率的传送而引起的电网有功损耗,以达到降损节能的效果。
但随着电力系统的不断扩大,电容器组也随之增多,相应的故障异常现象也不断出现,进而对电力系统的安全稳定运行带来挑战。
本文根据电容器差压保护原理,详细分析了该电容器组故障跳闸原因,并对电容器装置提出了相关的整改建议。
2 故障情况2.1 差压保护原理根据现场设备接线及二次保护接线情况可以得出电容器组保护为单星型相电压差动保护。
电容器差压保护是通过检测电容器每一相(A、B、C三相)放电线圈二次侧两个首端相连后,两个末端进入保护装置的电压差。
因A、B、C 三相接线方式一致,故画出A相接线原理图,单星型电容器组相电压差动保护原理接线。
2.2 故障经过2018年11月24日07时46分26秒249毫秒,某330kV变电站35kV#4电容器组发生跳闸,后台监控信息为#4电容器WDR-823A/P型保护装置B相差压保护动作,跳开#3524断路器。
现场检查一次设备无烧损、喷油、发热等异常现象,查阅保护装置动作记录为:B相差压保护动作,=2.2V(保护定值为1.67V),初步判定为保护正确动作。
2.3 故障检查过程因初步检查无法确定跳闸原因,工区出动保护、一次、试验三个专业相互配合查找电容器跳闸原因。
试验专业做了:电容器组桥臂平衡测试、放电线圈直阻测试及CT的绝缘、介损和电容量等测试工作,试验数据均合格;一次专业对电容器组及放电线圈有无渗油、电容器组有无鼓胀、引线有无断股送股、连接螺栓有无松动等进行了详细检查,检查结果也无异常现象,可以确定一次设备正常。
一起35千伏并联电抗器跳闸异常原因分析发布时间:2022-11-14T07:02:42.124Z 来源:《科技新时代》2022年13期作者:孙建明[导读] 并联电抗器一般接在超高压输电线的末端和地之间孙建明国网哈密供电公司新疆哈密市 839000摘要:并联电抗器一般接在超高压输电线的末端和地之间,起无功补偿作用,电抗器由多个线圈并联而成,每个支路包括线圈自感、互感和等效直流电阻,电抗器是高压远距离输变电系统中的重要设备,其主要作用是补偿长线电容效应,能改善供电质量,保护有电设备,减少线路损耗并维持无功功率。
关键词:电抗器;无功补偿前言并联电抗器的绝缘结构与变压器的结构相同,但只有一个线圈--激磁线圈,铁心是电抗器的核心,由芯柱和铁轭组成;其芯柱由苦干个铁心饼叠加而成,铁心饼之间用绝缘垫块隔开,形成间隙,其铁轭结构与变压器相似;芯柱与铁轭由压缩装置通过拉螺杆拉紧,形成一个整体。
电抗器芯柱由苦干个铁心饼叠加而成,每个铁心饼由大理石块与硅钢片通过环氧树脂胶固定在一起,大理石块的高度决定了电抗器阻抗的大小,调节大理石块的高度即可改变电抗器的阻抗值。
1设备状况及检查情况2018年12月17号19点38分并联电抗器测断路器跳闸,电抗器保护装置显示因过流跳闸。
检修人员对该组电抗器进行诊断性试验,A、B、C三相直阻正常;对后置电流互感器做介损试验时,A相出现的短暂的放电声音。
使用电容电感表对A、B、C三相电感进行测量时(断开电流互感器测量),发现A相电感值非常小,测量结果如下:从电抗器外观状态(包括上下部的引出线、气道,包封表面)进行排查,发现A相第6包封下部有一根引线断裂,A相所有气道未发现金属等异物,未发现短路痕迹,其他正常;C相第7包封下部,第8包封下部各有一根引线断裂,其他正常;B相正常各项均正常。
验证试验(1)由于A相整台电感测量值偏小,为验证单个包封电感值变化情况,对A相断线的第6包封的单层线进行电感测量,测量电感值为5.0mH(设计电感为153 mH,单包封内每层线的电感值基本相同,试验以单包封单层线进行);(2)为排除断线等其他因素的影响,将A相第7包封完好引线剪断后进行单包封的单层线电感测量,测量电感值为5.1mH(设计电感为150 mH)。
35kV电容器组缺陷原因分析及控制措施摘要:电力电容器在电力系统中以无功补偿形式来改变电网的功率因数,从而提高系统输电能力和电能质量及平衡三相负载的有功和无功功率。
但在长期运行工作中,由于运行环境、设备质量、电网运行以及人为等因素的影响,电容器组在运行中,经常发生电容器损坏及熔丝”群爆”现象。
本文以220kVXX变电站35kV电容器组缺陷为实际案例分析导致电容器损坏原因,并提出相应的改进措施。
关键词:电容器组;损坏;原因分析一、缺陷简介2011年8月22日19:33XX变35kV1号电容器组361断路器差压保护动作跳闸,经检查:35kV1号电容器组B、C相保险共熔断36只(每相20只),A 相保险完好(20只),外观检查无异常。
二、缺陷时系统运行情况2011年8月20日至22日XX变220kV#2主变及三侧202、102、302断路器间隔预试,35kVⅡ段母线停电。
220 kVⅠ、Ⅱ段母线及线路,220 kV 母联212断路器,110 kVⅠ、Ⅱ段母线及线路设备,110 kV母联112断路器、35kVⅠ段母线及母线上1、3号电容器组运行由220kV#1主变供电。
8月20日下午#2主变预试完成恢复送电19时33分在对220kV#2主变高压侧202断路器合闸时35kV1号电容器组361断路器差压保护动作跳闸。
三、现场处理情况相关工作人员对35kV1号电容器组检查,电容器外观未发生外壳鼓肚、套管或油箱漏油、炸裂等异常情况,电容器组B、C相保险共熔断36只,A相保险完好;试验发现:电容器组A相下层编号为18;B相下层编号为16、上层编号为29;C相下层编号为7、51、17、上层编号为36、24的电容器已损坏。
图1熔断器熔断情况3.1 设备铭牌表1设备铭牌3.2 已损坏电容器试验数据表2已损坏电容器试验数据3.3试验结论:根据电容器其电容值偏差不超过额定值的-5%—+10%范围。
A相编号为18,C相编号为17、36的电容器其电容误差(%)均大于10%,其电容器电容量测试不合格。
例析35kV并联电容器故障引发原因
35kV并联电容器对于提高系统电压,改善电网功率因数等方面起着举足轻重的作用,广泛应用于500kV变电站。
近年来经济快速发展,用电量快速提高,整个电网的规模也日益壮大,500kV 电网的迅速建成投运在电网中已经占主导地位。
然而其中部分装置设备元件可靠性不高,加之四川夏季天气变化无常,运行环境恶劣等原因,35kV并联电容器在近期故障频发。
现将发生于某500kV变电站的三起电容器故障情况分析如下,供交流学习。
1 故障情况、处理过程及原因分析
国网四川省电力公司检修公司管辖四川省所有500kV变电站,本文三起电容器故障事件即所属其中的一座500kV变电站,采用AVC电压无功优化自动控制系统控制电容投切,调整系统电压。
本站共三个电压等级,分别是500kV、220kV和35kV,35kV采用单母线接线方式,供系统就地补偿无功及站用电源,每段母线有两组电容器和一组电抗器,单组容量均为120000kVA,其中35kV并联电容器组的型号TBB35-60000/500AQW,额定电流909A,额定电压35kV,生产日期2010年11月,投产日期2011年11月11日。
采用单星型接线方式,三相共由120只单只电容器五并四串连接而成,分上下两层布置。
采用南瑞NSR-621RF保护装置,配有三段式过流保护、低电压保护、过电压保护(均为线电压)、差流保护。
图1为该500kV变电站35kV侧接线方式。
1.1 事故案例一
2013年05月14日08时49分,天气情况良好。
事故现象:事故跳闸音响发出,简报显示35kV1-2电容器保护NSR621RF装置A相差流保护动作,314开关跳闸,现场有拉弧放电声音。
现场检查:35kV#1-2电容器A相电容器A25号单只电容器与中性线连接线烧断,保护装置显示A相差流保护动作,差流1.13A,开关跳闸。
现场其余一二次设备无异常。
处理过程:事故发生后,检修班组到站检查,通过故障录波和高压试验的方式,确定是此单只电容器内部故障引起事故,在更换了一只合格电容器后,本台整组电容器投入系统,运行正常,以及投运红外测温正常。
原因分析:由于此单只电容器内部故障,导致电流增大,连接线处严重发热,最终烧断,差流保护动作引起
跳闸。
1.2 事故案例二
2013年06月09日08时12分,天气晴朗。
事故现象:事故跳闸音响发出,现场有爆炸声音。
35kV1-1电容器保护NSR621RF装置C相差流保护动作,313开关跳闸。
现场检查:35kV#1-1电容器C相电容器放电线圈处起火,并产生浓烟,经过值班员使用灭火器灭火后,发现放电线圈已烧毁。
保护装置显示C相差流保护动作,差流11.44A,开关跳闸。
现场其余一二次设备无异常。
处理过程:事故发生后,检修班组和厂家到站检查,通过故障录波和高压试验的方式,确定了整组每一只电容器都没有问题,在更换了一只合格的放电线圈后,本台整组电容器投入系统,运行及投入运行后红外测温正常。
原因分析:(1)本装置上所有放电线圈是由树脂浇筑而成,浇筑时若内部气泡消除不尽,可能使局部放电不易达到规定的指标,经过一段时间的运行可能会因为局部放电造成外壳击穿。
(2)放电线圈导体采用铜材,铜与树脂的热胀冷缩系统不同,可能会使放电线圈形成小裂纹,遇到雨水天气,裂纹会渗入雨水,绝缘降低,造成对壳击穿。
(3)由于当时投入另外一组35kV#1-2电容器,导致35kVⅠ段母线电压瞬间升高,也是导致放电线圈烧毁的直接原因之一。
1.3 事故案例三
2013年07月10日05时16分,天气较恶劣(暴雨)。
事故现象:事故跳闸音响发出,简报发出35kV#2-2电容器保护NSR621RF A相差电流保护动作,324开关跳闸。
现场检查:发现#2-2电容器A08与A03两单只电容器连接线烧断,保护装置显示A相差流保护动作,差流1.03A,开关跳闸。
其他一二次设备均运行正常。
处理过程:通过检修班组和厂家人员的试验,上述两只电容器A08无异常,各项试验结果正常,A03电容器有渗油,试验结果显示电容器内部损坏。
通过更换已经锈蚀的连接导线和A03电容器,再次投入该组电容器后,运行正常。
原因分析:(1)由于连接导线表面破裂,内部渗水,导致连接导线锈蚀严重,电阻增大,电流增大,发热严重;(2)导线与单只电容器本身连接松动,导致接触不良发热。
以上两点原因最终导致连接导线烧断,反映出的问题集中在设备制造厂家制造工艺太差,建议日后对该类型设备进行全面隐患排查,以杜绝此类事故再次发生。
2 建议
以上就是发生在某500kV变电站三起不同的电容器故障,全站共4组电容器组,在投运不到两年的时间里就发生了三起事故,并且每次故障都发生在不同的电容器组上,同时每次故障点不同,但都属于电容器组本身内部故障,包括单只电容器内部故障、放电线圈故障、导线锈蚀接触不良等原因造成的故障,每次故障都非常典型,具有代
表性。
基于以上分析,给出以下六点建议:(1)提高职工责任心,加强变电站日常巡视工作,尤其要重视红外测温,发现异常及时处理;(2)设备运行单位在新建工程验收时,要组织精干力量,对重要隐患点逐一排查,保证设备零缺陷投运;(3)设备制造厂家要严格按照相关标准要求,提高设备制造工艺水平,保证制造水平可靠,彻底杜绝以往家族性缺陷;(4)在设备选型时,要充分论证,考虑设备运行环境,选择更符合当地实际条件的设备;(5)变电站或者检修班组应存有足够的备品备件,保证设备在故障时,第一时间更换,缩短设备停运时间;(6)由于今年以来变电站采用AVC电压无功优化自动控制系统,对比以往手动投切,电容器组投切次数明显增加,对电容器组增加了不小负担,提议相关单位在投入AVC系统前,充分论证无功补偿装置可靠性。
3 结语
随着电力系统“三集五大”改革不断深入,变电运维一体化的工作模式必将对变电站的设备质量、人员素质、班组统筹安排都提出了新的要求。
本文针对该500kV变电站电容器频繁出现故障提出自己的分析和思考,希望能为500kV变电站能真正达到无人值班、保障安全生产起到一定的作用。
参考文献
[1] 梁艳军.高压电容器损坏故障分析及保护[J].科技传播,2011,(10).
[2] 贺蕾,连志祥.电压无功优化系统AVC简介[J].电器工业,2011,(8).
[3] 张全元.变电运行现场技术问答[M].北京:中国电力出版社,2009.。