變電站電容器故障檢測(cè)與分析

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,各行業(yè)生產(chǎn)以及居民日常生活都離不開(kāi)電力,廣闊的市場(chǎng)需求為電力事業(yè)帶來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。電容器作為變電站的重要設(shè)備之一,發(fā)揮著提高電能質(zhì)量的作用,一旦在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障,勢(shì)必影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至造成系統(tǒng)崩潰,不僅對(duì)用戶(hù)的日常生產(chǎn)生活帶來(lái)困擾,還會(huì)給電力企業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。為降低電容器發(fā)生故障的概率,提高故障解決能力,就要加強(qiáng)檢測(cè)力度,提高設(shè)備日常運(yùn)維水平及故障處理效率,提高供電可靠性。

1變電站電容器檢測(cè)方法

1.1耐壓試驗(yàn)

耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣性能的重要試驗(yàn)項(xiàng)目之一,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部游離性缺陷及絕緣老化等弱點(diǎn),有效地暴露設(shè)備絕緣缺陷。按照電壓性質(zhì)不同,耐壓試驗(yàn)可分為工頻耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)。其中,在進(jìn)行工頻耐壓檢測(cè)時(shí),要求試驗(yàn)電壓靠近被試設(shè)備出廠(chǎng)試驗(yàn)電壓值,并且不能小于1000V。而直流耐壓試驗(yàn)則可以通過(guò)泄漏電流數(shù)值,繪制泄漏電流—電壓曲線(xiàn)的方式對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,能夠及時(shí)檢測(cè)設(shè)備質(zhì)量情況。對(duì)于電力電容器,一般只進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)。

1.2絕緣電阻測(cè)試

雖然耐壓試驗(yàn)?zāi)軌蛑苯荧@知電容器的絕緣性能,但該方法容易造成設(shè)備擊穿等問(wèn)題,具有一定風(fēng)險(xiǎn),屬于破壞性試驗(yàn)。而絕緣電阻測(cè)試一般在低電壓情況下進(jìn)行,該方式對(duì)電容器損害較小,風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)更小,所以被稱(chēng)為非破壞性實(shí)驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō),電容器在生產(chǎn)后出廠(chǎng)前應(yīng)依次進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)、工頻耐壓試驗(yàn),確保電容器能夠長(zhǎng)期正常運(yùn)行。

1.3電容量測(cè)量

電容量關(guān)系到電容器的無(wú)功補(bǔ)償或?yàn)V波能力,其測(cè)量主要包括專(zhuān)用儀器法、交流阻抗計(jì)算法、雙電壓表法3種形式。專(zhuān)用儀器法是電容量測(cè)量的常用方式,具有操作簡(jiǎn)單、精確度高以及電容量讀取直觀(guān)的優(yōu)勢(shì),其測(cè)量設(shè)備大致有數(shù)字式電容表、LCR自動(dòng)測(cè)量?jī)x、萬(wàn)用電橋等。測(cè)量設(shè)備根據(jù)其功能執(zhí)行不同的檢測(cè)工作,比如數(shù)字式電容表通過(guò)充放電原理進(jìn)行電容測(cè)量,并轉(zhuǎn)化為電壓值進(jìn)行顯示。而LCR自動(dòng)測(cè)量?jī)x則是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作,測(cè)量依據(jù)阻抗一矢量電壓法原理,相比于其他設(shè)備性能更加突出。萬(wàn)用電橋則主要通過(guò)交流電橋的原理,實(shí)現(xiàn)電容量測(cè)量。

2變電站電容器故障分析及處理方式

2.1滲漏油的分析及處理

電力電容器屬于全密封型設(shè)備,一旦出現(xiàn)密封松動(dòng)或裂縫等情況,會(huì)導(dǎo)致滲漏油情況的發(fā)生,直接影響電力電容器的運(yùn)行性能。一般來(lái)說(shuō),電力電容器密封出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因有兩方面:(1）廠(chǎng)家生產(chǎn)過(guò)程缺乏質(zhì)量控制:(2）設(shè)備運(yùn)維工作不到位。

在廠(chǎng)家因素中,人為操作失誤、油箱與套管之間存在焊接缺陷、自身管理存在問(wèn)題、設(shè)備未經(jīng)過(guò)系統(tǒng)檢驗(yàn)直接投入市場(chǎng)銷(xiāo)售,都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備本身存在一定的隱患,一旦發(fā)生滲漏油情況,會(huì)對(duì)油箱內(nèi)部油的質(zhì)量和純度造成影響,直接導(dǎo)致絕緣性能下降。要解決廠(chǎng)家因素所產(chǎn)生的問(wèn)題,就要從生產(chǎn)環(huán)節(jié)入手,比如在焊接套管處螺栓與帽蓋時(shí)采取低強(qiáng)度的焊接方式,避免因強(qiáng)度過(guò)高用力過(guò)猛造成脫落。對(duì)于人為因素,在日常工作中,應(yīng)合理制定工作計(jì)劃,加強(qiáng)培訓(xùn)機(jī)制建設(shè),規(guī)范工作人員的操作方式,則能有效提高設(shè)備的安全性。

此外,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備運(yùn)維工作的重視程度,避免過(guò)度顛簸或操作不當(dāng)對(duì)設(shè)備質(zhì)量造成損害,或者導(dǎo)致焊接處開(kāi)裂。

2.2"鼓肚"現(xiàn)象的分析和處理

"鼓肚"是電容器最為常見(jiàn)的故障之一,其原因是電容器運(yùn)行中出現(xiàn)較大的溫度變化,在設(shè)備內(nèi)部形成一定的物理變化,從而出現(xiàn)膨脹或收縮問(wèn)題。在電容器運(yùn)行時(shí),一旦內(nèi)部出現(xiàn)局部放電,就會(huì)導(dǎo)致絕緣油出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)而釋放氣體,內(nèi)部氣壓不斷升高,也是導(dǎo)致發(fā)生"鼓肚"現(xiàn)象的主要原因之一。究其本質(zhì),"鼓肚"現(xiàn)象主要是設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題,或是內(nèi)部零件不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),外殼容易變形。為此,應(yīng)從采購(gòu)環(huán)節(jié)入手,加強(qiáng)市場(chǎng)調(diào)查和研究力度,通過(guò)全面的分析比對(duì),選擇質(zhì)量以及效率更加有保障的生產(chǎn)方進(jìn)行合作,并對(duì)其產(chǎn)品合格證書(shū)以及生產(chǎn)資質(zhì)進(jìn)行審查,避免以次充好。

2.3保護(hù)動(dòng)作及處理

電力電容器一般是在三相交流電壓中運(yùn)行,如果電容量偏差較大,三相電流就會(huì)無(wú)法平衡,從而導(dǎo)致電容器跳閘。除此之外,人為因素也是引起跳閘的原因之一,由于電容器多數(shù)采用熔斷器作為保護(hù),所以人為操作出現(xiàn)失誤或是偏差,熔斷器同樣會(huì)斷裂導(dǎo)致電容器無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于保護(hù)動(dòng)作的處理方式大致有3種:(1）在電容器長(zhǎng)期工作中,應(yīng)當(dāng)制定檢測(cè)周期,定時(shí)定期對(duì)電容器進(jìn)行全面檢測(cè),盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:(2）平均分配三相容量,在電容器組安裝前,進(jìn)行科學(xué)化計(jì)算,盡可能減少三相誤差,并在繼電保護(hù)裝置的安裝過(guò)程中加強(qiáng)把控力度,控制相關(guān)運(yùn)行電流,減小誤差:(3）提高電容器額定電壓的裕度,減小電壓出現(xiàn)劇烈波動(dòng)的影響,從而確保電容器工作的穩(wěn)定性。

2.4爆炸原因及處理

電容器故障嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生爆炸,對(duì)人身和電網(wǎng)安全產(chǎn)生巨大影響,所以應(yīng)當(dāng)深度剖析其原因,并采取最佳方式應(yīng)對(duì)。電容器外殼材料承載能力有限,如果在電容器工作中內(nèi)部出現(xiàn)游離放電情況,就會(huì)瞬間擊穿電容器極間,殼內(nèi)能量迅速增大,導(dǎo)致發(fā)生爆炸,這種情況一般出現(xiàn)于并聯(lián)電力電容器。隨著電容器制造技術(shù)的發(fā)展,目前電容器爆炸情況已經(jīng)得到良好控制,但仍然不能降低對(duì)此情況的重視程度。為盡可能避免爆炸情況的發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)熔絲的檢查工作。

2.5電容器溫度過(guò)高的處理

由于工作周期或外界因素變化,電容器在工作中難免內(nèi)部溫度過(guò)高,如果不加以重視,可能會(huì)引發(fā)多種故障。電容器溫度過(guò)高的情況一般發(fā)生在線(xiàn)路電壓過(guò)高時(shí),高次諧波會(huì)流入,從而影響電容器電流,并直接超過(guò)額定電流。對(duì)此應(yīng)該監(jiān)督和把控電容器溫度,通過(guò)溫度計(jì)量設(shè)備對(duì)電容器進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)其溫度異常,應(yīng)立刻分析原因,并及時(shí)解決問(wèn)題,避免后續(xù)故障的發(fā)生。

3結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)電容器故障原因進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的解決方案,能夠切實(shí)提高電容器運(yùn)行穩(wěn)定性,加強(qiáng)變電站風(fēng)險(xiǎn)管控能力,保證電力企業(yè)能夠穩(wěn)定快速地發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。