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10kV变电站无功补偿装置可靠性和保护技术
作者:华盛安达河北电气设备 发表时间: 浏览人气:4

10 kV 变电站 无 功 补偿 补偿 装置 可靠性 和 保护 技术 


1))) 因素 是 影响 k 10 kV 无 功 自动 跟踪 补偿 补偿 装置 可靠性 的 主要 因素 


K 10 kV 无 功 功 装置 中 , 电容器 投 切 开关 与 普通 负载 的 高压 开关 的 要求 有 差别 , 除了 短路 分 断 外 性能 指标 均比 普通 开关 开关 影响 影响 影响 影响 10 kV 无 功 自动 补偿 装置 装置 可靠性 安全 性 的 的 关键 问题。 


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⑴ 频繁 动作 


K 10 kV 无 功 功 补偿 装置 中 的 电容器 投 切 开关 , 要 跟踪 变电站 的 负荷 变化 开 动作 投 切 电容器 每天 可能 要 开 几次 甚至 十 几次 几次 , 普通。普通 开关 长时间 的 频繁 动作 难以 做到 不出 故障 , 电容器 投 切 开关 不能 胜任 频繁 动作 一直 是 影响 装置 可靠 运行 的。。 


⑵ 涌流 对 开关 触头 触头 的 


~ 电容器 投入 的 瞬间 会 产生 产生 涌流 其 约为 250 ~ 4000Hz。单独 一 组 电容器 的 合闸 涌流 约为 额定 电流 的 5 ~ 15 倍, 大小 和 时间 取决于 系统 电源 的 阻抗 和 电容器 容量 的 大小, 多 组 电容器 逐级 投入 时, 会 产生 追加 合闸 涌流, 约为的 额定 电流 的 25 倍 ~ 250 倍 , 大小 主要 取决于 已 投入 电容器 组 与 追加 投入 电容器 电容器 组 的 阻抗。。即使 装有 串联 电 抗 器 合闸 涌流 仍在 数倍 以上 , 特别 是 合闸 有 弹跳 的 涌流 会 会。普通 负载 的 开关 合闸 分 闸 时 没有 以上 现象 现象 : 投 切 电容 的 : : : 合闸 弹跳 时间 要 短 , 触头 压力 不能 太小 , 以 承受 合闸 涌流 的 冲击 、 减小 触头 烧损。 


⑶ 开关 重燃 是 影响 补偿 装置 装置 的 的 隐患 


在 电容 时 , 分 闸 开始 时刻 可能 在 交流电 的 正 半 周 或 负 半 值 峰值.分 闸 时 电容器 保持 了 交流电 的 正 半 周 或 负 半 周 的 峰值 , 分 闸 后 保持 的 势 和 电 网上 交流电 峰值 叠加 在 电压 其它 电压 电压 的 的 约为 2 ~ 3 倍 的 额定 额定。一般 情况 下 , 电容器 都 串 有 电 抗 器 , 在 分 闸 的 瞬间 都 带有 复杂 的 , 所以 在 分 闸 的 瞬间 加 开关 触头 触头 上 的 的 触头 触头 触头 间隙 要 尽量 大 , 以 承受 分 闸 时 的 过 电压 避免 重燃。 


切 电容器 时 真空 开关 一旦 发生 重 击穿 , 很有 可能 连续 多次 重 击穿 , 就会 产生 很高 的 电压 危险。 电容器 是 储能 元件 , 在 电 网上 并联 运行 时 它 的 充 放电 是 随 交流电 的 周期 变化 变化 的 , 分 闸 的 瞬间 , 两端 保持 了 分 闸 闸 一定 一定 一定 的 能量。如果 开关 的 触头 间隙 不够 大 、 真空 度 不够 高 、 开关 弹跳 等 原因 造成 触头 间 绝缘 耐压 不够 都会 发生 重。。约为 一次 重 击穿 一旦 发生 电容器 上 就 又 保持 了 第 一次 重 击穿 时 的 电压 约为 约为 倍 2 倍 以上 的 额定 电压 , 第二 重 击穿 更。第二 次 重 击穿 发生 后 电容器 上 的 电压 就会 更高 , 第三 次 重 击穿 就更 不可避免 了。这样 恶性 循环 电容器 上 的 电压 一次 比 一次 高 , 直至 到 某种 保护 起作用 切断 电源 , 或 电容器 和 发生 爆炸 上 一级 保护 保护 动作 电源 重燃 才能。。开关 重燃 是 影响 电容器 补偿 装置 安全 的 重大 隐患 隐患 


从 以上 分析 看 , 常规 的 断路器 开关 因 不适于 频繁 动作 不能 使用。10 器 虽然 适于 频繁 动作 但是 因为 触头 压力 仅为 10 1/10 或 更 小 , 承受 电流 冲击 能力 差 触头 烧损 严重 ; ; 间隙 间隙 切 电容 时 易。。投 切 电容 的 开关 应 选用 适合 频繁 动作 、 重燃 几率 小 的 断路器 或 电容器 投 切 专用 开关。 


2))) 保护 和 和 事故 


随着 电容器 制造 工艺 和 绝缘 材料 技术 的 提高 , 目前 电容器 在 额定 电压 下 长期 运行 , 故障 率已 降 的 很低。但是 , 如果 电容器 频繁 投 切 却 容易发生 击穿 故障 , 特别 是 当 投 切 开关 出现 重燃 时 , 故障 或 事故 很有 很有 可能。。一旦 发生 击穿 故障 , 就有 可能 引起 电容器 爆炸 着火 的 的。 


根据 多 例 故障 电容器 的 解剖 情况 来看 , 电容器 发生 故障 的 开始 大多 是 内部 一个 单元 串 段 发生 , 然后 剩余 的 某 一个 串 段 又 发生 击穿 ,。。如何 及时 发现 电容器 的 早期 故障 , 并 尽快 切除 故障 电容器 , 是 保证 高压 无 功 自动 补偿 设备 安全 运行 避免 避免 爆炸 事故 发生 的 条件。。 


⑴ 电容器 故障 分析 


 


单 只 高压 电力 电容器 内部 是 由 多个 小 单元 电容器 串联 而成, 如 10kV 系统 的 电容器 一般 有 4 个 组 或 5 个 组 单元 电容 串联 而成, 额定 电压 就 分配 在 几个 单元 电容器 上 (如图)) 提高 , 很快 又 出现 某个 单元 电容 损坏 , 剩下 单元 电容 运行 电压 又 被 提高 , 这只 电容器 此时 有 已经 出现 鼓 肚 , , 重 出现 鼓 裂 、。。这样 继续 运行 下去 , 很 可能 会 造成 这只 电容器 由 鼓 肚 、 鼓 裂 、 漏油 到 起火 爆炸。 


根据 实际 运行 经验 和 对 多 起 被 烧毁 电容器 的 解体 分析 证明 , 电容器 组 的 爆炸 起火 仅 是 某一 只 电容器 起火 所 引起 , 而 而 只 的 的 中 中 中 有 被 击穿 损坏 的 单元 不能 被 发现 继续 运行 造成 的 , 虽然 故障 发展 到 起火 爆炸 的 事故 , 但 故障 的 过程 电流 的 依然 不大 , 熔断器 和 一般 的 才 动作 , 事故 可能 已经 发生 了。 


⑵ 故障 保护 和 事故 事故 


: 电容器 高压 无 功 自动 补偿 装置 , 通常 有 : : : 一种 是 通过 断路器 把 各 组 电容器 直接 连接 在 变电站 母线 上。另 一种 是 通过 分组 投 切 (((或 负荷)))) 组 连接 在 补偿 装置 的 母线 , 再 通过 通过 总 开关 断路器 连接 变电站 变电站 上。 


 


各 组 电容器 通过 断路器 直接 连接 变电站 母线 的 方式 , 适用 于 分组 ((((()) 


 


3 开关 分 开关 小 母线 连接 方式 , 适用 于 分组 (((3 组)) 


电容器 早期 故障 的 发现 , 用 常规 的 电流 保护 不 容易 解决 , 特别 象 熔断器 保护 方式 , 参数 离散.: 的 故障 保护 应 根据 单 组 电容器 容量 大小 和 电压 ((())) 


① 单 星相 电压 式 零 ((()))) 保护 ((单 电容器 容量 较小 时)) 


② 多 多 电压 式 零 序 (()))) (((组 电容器 容量 较大 


③ 单 星相 电压 差动 微机 (((段 数 较多 单 组 容量 较小))) 


④ 多 星相 电压 差动 微机 (((段 数 较多 单 组 容量 较大)))


        


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