电网中无功补偿电容器可靠性分析说明

电网中无功补偿电容器可靠性分析说明

    近年来，在电网建设与实际改造中,特别强调了对电网线路实行无功补偿。但是, 从电气技术专业的学生作社会实践所了解的情况来看,线路无功补偿的效果并不理想, 尤其是在农村电网方面。分析其原因, 主要是补偿电容器在许多情况下不能可靠地运行, 有些已经损坏, 还有些因此而闲置未用。笔者结合这方面工作的实际情况, 分别从电容器的安装设计、运行管理与维护检测3方面进行阐述电容器的可靠运行问题,从而能保证电容器的可靠运行, 使电网运行良好。

　　1、 电容器的安装设计

　　1)电容器每组安装的数量不超过3台, 且采用Y 型接法。如果采用! 型接法, 电容器出现故障击穿时就会形成相间短路, 从而引起线路保护开关跳闸断电。

　　2)电容器采用单台熔丝保护, 熔丝的额定电流为电容器额定电流的2倍左右, 并采用氧化锌避雷器作为操作过压和雷击过压保护, 以保证电容器的安全工作。电容器单元内部应装有符合国标GB /T 11024. 1规定的放电电阻。

　　3)电容器应单独设置台架。如果和配变同台架设、共用一组跌落保险, 当发生一相熔断器熔断形成单相断路或接触不良打火, 或者电容器容量与配变容量比例不当、跌落保险拉合不同期, 极易引起铁磁谐振, 产生过电压和过电流, 损坏配变和电容器。

　　4)电容器采用Y 型接法, 其外壳直接接地,避免电容器底部对铁架产生放电火花。

　　5)接地网的设置。电容器容量在150 kvar以下时, 设置一组接地网, 接地网沿台架周围环形布置, 其接地电阻R ≤ 50 /Lc ( Lc 为电容器电流) ,电容器容量大于150 kvar时, 为避免年长日久接

　　地电阻过大, 在两线一地的系统中, C 相接地段的架空线装设一段假三相线路, 线路两端设置两组接地网, C相从两端接地。

　　变电站就是因接地工作没有做好, 在运行几年之后使得接地电阻过大, 接地网压降接近70 V (要求< 50 V ) , 电容器接地相负荷电流将接地网扁铁烧化熔断, 电容器台架的水泥杆也烧坏。

　　6)在同一线路上有两组电容器时, 两组电容器之间的距离应在1 km以上。如果相距较近,当一组电容器运行后再投入另一组电容器时, 就会产生数倍于额定电流的涌流, 从而损坏电容器。

　　7)当接电容器的母线上接有硅整流设备等谐波源时, 有可能发生谐振过电压。因为电容器电路可等效为R - L - C 串联电路, 其固有频率与电网电压中某次谐波的频率相同或接近时, 就会在这一谐波电压的作用下发生谐波, 使电网出现过电压, 结果使电容器成倍地过负荷而损坏, 电网也不能正常工作。

2、电容器的运行管理

　　1)根据电网结构变化与负载变化情况, 及时调整电容器的安装地点与补偿容量。可利用变电站的无功电度表与有功电度表计算出功率因数。若发现无功电度表反转(无功计量出现负值), 则说明线路过补偿, 应适当减少无功容量( 但应使功率因数保持在滞后0. 9以上), 这一情况经常出现在节假日、夜晚等轻负荷状态; 如果功率因数低于0. 8, 则说明欠补偿, 应增加无功容量。这样使任何时刻从电网吸取的无功电流均接近最小。

　　2)为使电容补偿容量始终做到合理, 对于人工投切电容器, 最好把负荷的功率因数变化及相应投切的容量列一运行表, 由值班人员按照表列情况及时投切电容器; 对于自动投切的补偿装置,其整定值应正确无误, 还应防止投切频繁使得放电电阻没有足够的冷却时间而损坏。

　　3)电网停电后重合闸时, 要考虑电容器是否充分放电(一般要求3m in以后再重合闸)。为可靠起见, 最好先把电容器退出电网重合闸装置, 待重合闸后投入电容器, 因为电容器带电重合闸易损坏电容器, 岩桥变就曾出现过重合闸时间过早而损坏电容器的情况。

　　4)运行中要监测电压, 尤其是轻负荷时要保证电压不超过电容器额定电压的10%。因为运行电压升高, 使电容器发热和温升增加, 并在高电场强度作用下, 会使其绝缘老化, 有功损耗增加, 加速电容器的损坏。

　　5)对于高压电容器, 要在电容器的三相线上分别装上电流表进行监测。如果发现三相电流严重不平衡, 必是某一相电容器的熔丝断开。此时应退出运行, 找出原因, 然后补充1台电容器, 调整平衡后再投入运行。

　　6)运行中要加强巡视检查, 每月至少2 次。如发现电容器有放电声、渗油(常出现在引出线套管部位)、外壳锈蚀、鼓肚或严重发热等现象时, 应及时退出运行, 进行检测和处理。

3、结语

　　电容器是电力线路无功补偿的主要器件, 必须做到安全可靠的运行。为此, 在电容器的安装设计方面, 应考虑好每组电容器的数量与接法、台架的设置、电容器的保护以及预防谐振过电压等问题; 在电容器的运行管理上, 应做好电容器的合理调整与投切、电压与电流的监测以及巡视检查等工作; 在电容器的维护检测方面, 要做好放电装置试验与人工放电工作、电容器的绝缘电阻与耐压值的测试工作等。实践表明, 做好了这些工作,就能保证电容器的可靠运行。