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摘 要:本文针对数量庞大的低压公用台区电容补偿装置运行环境和故障进行了分析总结并就如何处理故障确保有效的运行、维护管理、降低设备的故障率,保证配电设备的安全运行提出了方法和措施。
关键词:公用台区 电容补偿装置 维护 运行管理
中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0048-02
电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率,而且通常是电感性的,它会使电源的容量使用效率降低,而通过在系统中适当地增加电容补偿装置的方式就可以得以改善。
随着经济发展及低压报装容量的放宽,低压用户的用电量大幅增长,商业、小工业和居民小区等对公用配变的需求都很大。为了有效提高公用配变利用率,降低网损,公用台区通常采用负荷侧集中补偿方式,即在低压系统(如变压器的低压侧)利用自动功率因数调整装置,随着负荷的变化,自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。
而各种家用电器及各种节能照明设备以及居民小区电梯、水泵等感性负荷大量普及使用,使得低压电容补偿装置利用率极高,运行时间长了出线低压钽电容装置故障率较高的情况。如何对数量庞大的低压电容装置进行有效的运行、维护管理,减少设备的故障率,以保证配电设备的安全运行,已经成为各级供电部门的重点工作之一。
1 电容器补偿装置的运行要求
1.1 允许过电压
电容器的无功功率、损耗和发热都与运行电压的平方成正比。长时间过电压运行,会导致电容器温度过高,使绝缘介质加速老化而缩短寿命甚至损坏。电力电容器允许的工频过电压及时间限度的规定如表1所示。
1.2 允许过电流
电容器允许长期运行的过电流倍数为1.3,即可超出额定电流30%长期运行。其中的10%为允许工频过电流,20%为留给高次谐波电压引起的过电流。
1.3 运行温度
电容装置运行温度是保证电容器安全运行和达到正常使用寿命的重要条件之一。电容器周围的环境应按制造厂的规定进行控制,若无厂家规定,一般应为-40~+40℃。电容器外壳最热点(高度约为2/3处)的允许温升,要遵守制造厂的标准,若无规定时,电容器外壳最高允许温度一般为50 ℃。
当周围空气温度在10~40 ℃范围内,电容补偿装置的各部件运行温升应符合表2的规定。
2 电容补偿装置的常见故障处理
(1)电容器或其他连接点发热
由于电容补偿装置内部某个部件发热而引起整个设备发生的故障的情况在运行中比较普遍。针对这种情况,应在运行巡视中充分利用红外测温仪(或红外成像仪)进行检查,尽早查获发热源位置,分析发热的可能原因后提出处理方法。
必须仔细地检查接有电容器组的电气线路上所有接触处(通电汇流排、接地线、断路器、熔断器、交流接触器、开关等)的可靠性。因为在线路上一个接触处出了故障,甚至螺母旋得不紧,都可能使电容器早期损坏和使整个设备发生事故。
(2)交流接触器故障
传统的无功补偿电容器投切器件基本为交流接触器,运行时间长后存在一定的缺陷:交流接触器在电容器投入和切除时会产生很大的涌流和过压,暂态的高压和投切冲击电流会导致电容器绝缘击穿、接触器触头烧损。如交流接触器故障发生内部故障时,由于现场维修时间较长,一般采取更换的方式处理。
(3)电容器本体故障
如电容器发生渗油、变形、短路击穿、异常响声、器身爆破、喷油等故障时,要认真查找原因,一般采用更换的方式处理。
(4)当电容器喷油、爆炸着火时,应立即断开电源,并用砂子或干式灭火器灭火。为了防止此类事故发生,要求单台熔断器熔丝规格必须匹配,熔断器熔丝熔断后要认真查找原因,跳闸后不得强送电,以免造成更大损坏的事故。
(5)电容器的断路器跳闸,而分路熔断器熔丝未熔断。应对电容器放电3 min后,再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常,则可能是由于外部故障或母线电压波动所致,并经检查正常后,可以试投,否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以上的检查、试验,若仍找不出原因,则应拆开电容器组,并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前,不得试投运。
(6)当电容器的熔断器熔丝熔断时,在切断电源并对电容器放电后,先进行外部检查,如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等,然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象,可换好熔断器熔丝后继续投入运行。如经送电后熔断器的熔丝仍熔断,则应退出故障电容器,并恢复对其余部分的送电运行。
3 电容补偿装置的运行、维护管理
为提高电容补偿装置的运行、维护管理水平,使电容补偿装置能符合上文所述的运行要求,应做好以下工作:
(1)制定严格的运行管理规定,规范和加强电容补偿装置的运行、技术管理,明确电容补偿装置运行巡视、技术管理、统计分析的具体要求。
(2)建立严格的缺陷管理规定,规范和加强电容补偿装置的缺陷处理流程,实现缺陷的闭环管理。
(3)加强运检人员有关电容补偿装置技术知识及维护技能的培训,运行人员应配备相应的工器具,如:红外热成像仪、测温枪、电流钳表、万用表等。
(4)制定严格的考核制定,将运检人员的工作效果与绩效挂钩,以保证运行管理规定及缺陷管理规定的真正落实。
4 结语
公用台区担负着广大城乡小工业、商品、居民用户的供电,其电容补偿装置的可靠运行不仅关系到配电设备的安全运行,同时也是电力行业实现节能降损的主要手段之一,是实现“十二五”节能减排综合性工作方案的重要一环。为了进一步提高公用台区的运行维护管理工作,供电部门应制定一套完整的管理制度,落实电容补偿装置运行、维护的闭环管理,以保证公用台区电容补偿装置的投入率及运行可靠性。
参考文献
[1] 丁荣.10kV及以下配电线路典型故障分析与预防[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2005.
[3] 陈家斌.怎样处理电气设备运行中的异常[M].北京:中国电力出版社,2005
[4] DL/T 499-2001.农村低压电力技术规程[M].北京:中国电力出版社.
关键词:公用台区 电容补偿装置 维护 运行管理
中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0048-02
电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率,而且通常是电感性的,它会使电源的容量使用效率降低,而通过在系统中适当地增加电容补偿装置的方式就可以得以改善。
随着经济发展及低压报装容量的放宽,低压用户的用电量大幅增长,商业、小工业和居民小区等对公用配变的需求都很大。为了有效提高公用配变利用率,降低网损,公用台区通常采用负荷侧集中补偿方式,即在低压系统(如变压器的低压侧)利用自动功率因数调整装置,随着负荷的变化,自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。
而各种家用电器及各种节能照明设备以及居民小区电梯、水泵等感性负荷大量普及使用,使得低压电容补偿装置利用率极高,运行时间长了出线低压钽电容装置故障率较高的情况。如何对数量庞大的低压电容装置进行有效的运行、维护管理,减少设备的故障率,以保证配电设备的安全运行,已经成为各级供电部门的重点工作之一。
1 电容器补偿装置的运行要求
1.1 允许过电压
电容器的无功功率、损耗和发热都与运行电压的平方成正比。长时间过电压运行,会导致电容器温度过高,使绝缘介质加速老化而缩短寿命甚至损坏。电力电容器允许的工频过电压及时间限度的规定如表1所示。
1.2 允许过电流
电容器允许长期运行的过电流倍数为1.3,即可超出额定电流30%长期运行。其中的10%为允许工频过电流,20%为留给高次谐波电压引起的过电流。
1.3 运行温度
电容装置运行温度是保证电容器安全运行和达到正常使用寿命的重要条件之一。电容器周围的环境应按制造厂的规定进行控制,若无厂家规定,一般应为-40~+40℃。电容器外壳最热点(高度约为2/3处)的允许温升,要遵守制造厂的标准,若无规定时,电容器外壳最高允许温度一般为50 ℃。
当周围空气温度在10~40 ℃范围内,电容补偿装置的各部件运行温升应符合表2的规定。
2 电容补偿装置的常见故障处理
(1)电容器或其他连接点发热
由于电容补偿装置内部某个部件发热而引起整个设备发生的故障的情况在运行中比较普遍。针对这种情况,应在运行巡视中充分利用红外测温仪(或红外成像仪)进行检查,尽早查获发热源位置,分析发热的可能原因后提出处理方法。
必须仔细地检查接有电容器组的电气线路上所有接触处(通电汇流排、接地线、断路器、熔断器、交流接触器、开关等)的可靠性。因为在线路上一个接触处出了故障,甚至螺母旋得不紧,都可能使电容器早期损坏和使整个设备发生事故。
(2)交流接触器故障
传统的无功补偿电容器投切器件基本为交流接触器,运行时间长后存在一定的缺陷:交流接触器在电容器投入和切除时会产生很大的涌流和过压,暂态的高压和投切冲击电流会导致电容器绝缘击穿、接触器触头烧损。如交流接触器故障发生内部故障时,由于现场维修时间较长,一般采取更换的方式处理。
(3)电容器本体故障
如电容器发生渗油、变形、短路击穿、异常响声、器身爆破、喷油等故障时,要认真查找原因,一般采用更换的方式处理。
(4)当电容器喷油、爆炸着火时,应立即断开电源,并用砂子或干式灭火器灭火。为了防止此类事故发生,要求单台熔断器熔丝规格必须匹配,熔断器熔丝熔断后要认真查找原因,跳闸后不得强送电,以免造成更大损坏的事故。
(5)电容器的断路器跳闸,而分路熔断器熔丝未熔断。应对电容器放电3 min后,再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。若未发现异常,则可能是由于外部故障或母线电压波动所致,并经检查正常后,可以试投,否则应进一步对保护做全面的通电试验。通过以上的检查、试验,若仍找不出原因,则应拆开电容器组,并逐台进行检查试验。但在未查明原因之前,不得试投运。
(6)当电容器的熔断器熔丝熔断时,在切断电源并对电容器放电后,先进行外部检查,如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等,然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象,可换好熔断器熔丝后继续投入运行。如经送电后熔断器的熔丝仍熔断,则应退出故障电容器,并恢复对其余部分的送电运行。
3 电容补偿装置的运行、维护管理
为提高电容补偿装置的运行、维护管理水平,使电容补偿装置能符合上文所述的运行要求,应做好以下工作:
(1)制定严格的运行管理规定,规范和加强电容补偿装置的运行、技术管理,明确电容补偿装置运行巡视、技术管理、统计分析的具体要求。
(2)建立严格的缺陷管理规定,规范和加强电容补偿装置的缺陷处理流程,实现缺陷的闭环管理。
(3)加强运检人员有关电容补偿装置技术知识及维护技能的培训,运行人员应配备相应的工器具,如:红外热成像仪、测温枪、电流钳表、万用表等。
(4)制定严格的考核制定,将运检人员的工作效果与绩效挂钩,以保证运行管理规定及缺陷管理规定的真正落实。
4 结语
公用台区担负着广大城乡小工业、商品、居民用户的供电,其电容补偿装置的可靠运行不仅关系到配电设备的安全运行,同时也是电力行业实现节能降损的主要手段之一,是实现“十二五”节能减排综合性工作方案的重要一环。为了进一步提高公用台区的运行维护管理工作,供电部门应制定一套完整的管理制度,落实电容补偿装置运行、维护的闭环管理,以保证公用台区电容补偿装置的投入率及运行可靠性。
参考文献
[1] 丁荣.10kV及以下配电线路典型故障分析与预防[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2005.
[3] 陈家斌.怎样处理电气设备运行中的异常[M].北京:中国电力出版社,2005
[4] DL/T 499-2001.农村低压电力技术规程[M].北京:中国电力出版社.