文档介绍：配电网络的运行维护及故障处理

电力电容器是一种静止的无功补偿设备。它的主要作用是向电力系统提供无功功率,提高功率因数。采用就地无功补偿,可以减少输电线路输送电流,起到减少线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
1、电容器的运行原则
(1)电容器运行中允许的过电压
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。但温度升高需要时间积累热量。而在运行中,由于倒闸操作、电压调整、负荷变化等因素可能引起电力系统波动,产生过电压,有些过电压辐值虽然较高,但作用时间较短,对电容器影响不大,但不能超过一定时间限度。
①运行电压对电容器的影响
电容器的无功功率与电压平方成正比,因此电压变动时对电容器容量会有影响。此外,运行电压升高,会使电容器温度增加,寿命缩短,电压过高会造成电容器损坏。
电容器运行时的电压允许范围为:,并在一昼夜中,。但当周围空气温度24h平均最高值低于标准10℃时,。
②电压波形畸变和升高对电容器影响
在配电网中由于整流负荷等的影响,常使部分网络中高次谐波电流增加,并使受端母线电压波形畸变。并联电容将使母线电压高次谐波成分增加,由于容抗Xc=1/(2πfC),高次谐波的存在将使容抗下降,产生较大的高次谐波电流,使电容器组严重过电流。
(2)电容器运行中允许的过电流
电容器的过电流,除了因过电压引起的工频过电流外,还有电网高次谐波电压引起的过电流。因此,设计电容器的允许过电流的限额比过电压的限额高。电容器允许长期运行的过电流倍数为
130%,即可超出额定电流30%长期运行。其中的10%为允许频过电流;20%为留给高次谐波电压引起的过电流。
谐波的限制通常采用裂相整流的方法或者采用在电容器回路串联小电抗器的办法。
(3)电容器运行温度
电容器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。
电容器的绝缘介质依照材料和浸渍的不同,都有规定的最高允许温度。例如,对于用矿物油浸渍的纸绝缘,最高允许温度为65~70℃,正常监视时可用试温腊片贴在外壳上间接监视,监视温度为60℃;对于用***化联苯浸渍时,则最高温度允许值为90~95℃,正常监视外壳温度为80℃。
此外,温度过低也同样对电容器不利,低温下会使电容器介质游离,电压下降,甚至可能凝固(如***化联苯电容器低于-25℃时),如此时投入运行,因中心温度升高快,体积膨胀可能开裂。
但是如果在严寒季节退出运行,则可能使内部产生真空,故对YL型电容器规定-25~40℃的范围。温度对于电容器运行是一个极为重要的因素。电容器设计的热计算,是以绝缘介质所能长期承受的最大温度为依据。运行温度过高,会使寿命缩短,甚至引起介质击穿损坏。电容器由于散热的关系,电容器内部元件的最热点在元件的中心,运行中要测量元件最热点的温度是不易实现的,因此只能从外壳的温度来间接监视元件的温升。电容器周围的环境温度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2/3装温度计处)的允许温度,也要遵守制造厂的标准。若无规定时,充矿物油和烷基苯的电容器外壳最高允许温度为50℃,充硅油的电容器为55℃。
2、电力电容器的保护
(1)电容器组应采用适当保护措施,如采用平衡或差动继电保护或采用瞬时作用过电流继电保护,,必须在每个电容器上装置单独的熔断器,熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定,,以防止电容器油箱爆炸。
(2)除上述指出的保护形式外,在必要时还可以作下面的几种保护:
①如果电压升高是经常及长时间的,。
②用合适的电流自动开关进行保护,。
③如果电容器同架空线联接时,可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。
④在高压网络中,短路电流超过20A时,并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时,则应采用单相短路保护装置。
(3)正确选择电容器组的保护方式,是确保电容器安全可靠运行的关键,但无论采用哪种保护方式,均应符合以下几项要求:
①保护装置应有足够的灵敏度,不论电容器组中单台电容器内部发生故障,还是部分元件损坏,保护装置都能可靠地动作。
②能够有选择地切除故障电容器,或在电容器组电源全部断开后,便于检查出已损坏的电容器。
③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时,保护装