电力电容器的维护与运行管理.doc

行业资料：_电力电容器的维护与运行管理单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 13 页电力电容器的维护与运行管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。现将电力电容器的维护和运行管理中一些问题，作一简介，供参考。1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，对于3.15kV及以上的电容器，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，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，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：如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。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。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：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。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。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，保护装置不能有误动作。保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。消耗电量要少，运行费用要低。(4)电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。2电力电容器的接通和断开(1)电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。(2)接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：当汇流排(母线)上的电压超过1.1倍额定电压最大允许值时，禁止将电容器组接入电网。在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入，但自动重复接入情况除外。在接通和断开电容器组时，要选用不能产生危险过电压的断路器，并且断路器的额定电流不应低于1.3倍电容器组的额定电流。3电力电容器的放电(1)电容器每次从电网中断开后，应该自动进行放电。其端电压迅速降低，不论电容器额定电压是多少，在电容器从电网上断开30s后，其端电压应不超过65V。(2)为了保护电容器组，自动放电装置应装在电容器断路器的负荷侧，并经常与电容器直接并联(中间不准装设断路器、隔离开关和熔断器等)。具有非专用放电装置的电容器组，例如：对于高压电容器用的电压互感器，对于低压电容器用的白炽灯泡，以及与电动机直接联接的电容器组，可以不另装放电装置。使用灯泡时，为了延长灯泡的使用寿命，应适当地增加灯泡串联数。(3)在接触自电网断开的电容器的导电部分前，即使电容器已经自动放电，还必须用绝缘的接地金属杆，短接电容器的出线端，进行单独放电。4运行中的电容器的维护和保养(1)电容器应有值班人员，应做好设备运行情况记录。(2)对运行的电容器组的外观巡视检查，应按规程规定每天都要进行，如发现箱壳膨胀应停止使用，以免发生故障。(3)检查电容器组每相负荷可用安培表进行。(4)电容器组投入时环境温度不能低于-40，运行时环境温度1小时，平均不超过+40，2小时平均不得超过+30，及一年平均不得超过+20。如超过时，应采用人工冷却(安装风扇)或将电容器组与电网断开。(5)安装地点的温度检查和电容器外壳上最热点温度的检查可以通过水银温度计等进行，并且做好温度记录(特别是夏季)。(6)电容器的工作电压和电流，在使用时不得超过1.1倍额定电压和1.3倍额定电流。(7)接上电容器后，将引起电网电压升高，特别是负荷较轻时，在此种情况下，应将部分电容器或全部电容器从电网中断开。(8)电容器套管和支持绝缘子表面应清洁、无破损、无放电痕迹，电容器外壳应清洁、不变形、无渗油，电容器和铁架子上面不应积满灰尘和其他脏东西。(9)必须仔细地注意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、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。(10)如果电容器在运行一段时间后，需要进行耐压试验，则应按规定值进行试验。(11)对电容器电容和熔丝的检查，每个月不得少于一次。在一年内要测电容器的tg23次，目的是检查电容器的可靠情况，每次测量都应在额定电压下或近于额定值的条件下进行。(12)由于继电器动作而使电容器组的断路器跳开，此时在未找出跳开的原因之前，不得重新合上。(13)在运行或运输过程中如发现电容器外壳漏油，可以用锡铅焊料钎焊的方法修理。5电力电容器组倒闸操作时必须注意的事项(1)在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容器组断路器后，再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。(2)事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。(3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。(4)电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3min之后才可进行。6电容器在运行中的故障处理(1)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。此类事故多是由于系统内、外过电压，电容器内部严重故障所引起的。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，电容器组不得使用重合闸，跳闸后不得强送电，以免造成更大损坏的事故。(2)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3min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。(3)当电容器的熔断器熔丝熔断时，应向值班调度员汇报，待取得同意后，再断开电容器的断路器。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。7处理故障电容器应注意的安全事项处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两则的隔离开关，并对电容器组经放电电阻放电后进行。电容器组经放电电阻(放电变压器或放电电压互感器)放电以后，由于部分残存电荷一时放不尽，仍应进行一次人工放电。放电时先将接地线接地端接好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无放电火花及放电声为止，然后将接地端固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等，因此有部分电荷可能未放尽，所以检修人员在接触故障电容器之前，还应戴上绝缘手套，先用短路线将故障电容器两极短接，然后方动手拆卸和更换。对于双星形接线的电容器组的中性线上，以及多个电容器的串接线上，还应单独进行放电。电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器，它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱，内部元件发热较多，而散热情况又欠佳，内部故障机会较多，制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大，所以运行中极易着火。因此，对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。8电力电容器的修理(1)下面几种故障，可以在安装地方自行修理：箱壳上面的漏油，可用锡铅焊料修补。套管焊缝处漏油，可用锡铅焊料修补，但应注意烙铁不能过热，以免银层脱焊。(2)电容器发生对地绝缘击穿，电容器的损失角正切值增大，箱壳膨胀及开路等故障，需要在有专用修理电容器设备的工厂中才能进行修理。第 8 页 共 13 页电力电缆受潮的处理方法前施工所用电力电缆主要以YJLV22系列交联铝芯电缆和YJV22系列交联铜芯电缆(10KV)为主，与架空线路和老式充油电缆相比较，该型电缆绝缘性能好，允许工作温度高(可达90)，有较好的机械强度。电缆的大量应用，既提高了供电可靠性，又美化了城市市容，值得推广。但在长期施工过程中，结合运行单位的大量反馈意见，我们发现电缆受潮进水这一现象越来越成为影响电缆安全运行的潜在隐患。1、电缆受潮进水的原因及危害(1)新进的整盘电缆在出厂时，其两头均使用塑料密封套封住，但在施工现场根据实际情况用去一段之后，剩下的部分就用塑料布简单包扎一下断口，由于平时露天摆放且密封不好，日子一久，难免就会有水汽渗入电缆。(2)电缆敷设时，需要经常穿越道路、桥梁和涵洞等，由于天气或其他原因，电缆沟内也时常积聚了许多的水，敷设过程中，不可避免的会出现电缆头浸在水中的情况，因塑料布包扎不严或破损而使水进入电缆;另外在牵引和穿管时，有时也会发生外护套甚至钢铠被刮坏现象，当使用机械牵引时，这种现象尤为突出。(3)电缆敷设完成后，因现场施工条件限制未能及时进行电缆头制作，使未经密封处理的电缆断口长期暴露在空气中，甚至浸在水中，使水汽大量进入电缆。(4)在电缆头制作过程中(包括终端头和中间接头)，由于施工人员的疏忽大意，新处理的电缆端头有时会不小心掉入现场的积水中。(5)在电缆的正常运行中，如果因某种原因发生击穿等故障时，电缆沟中的积水便会沿着故障点进入电缆内部;在土建施工中，尤其是在使用大型建筑机械的建筑工地，因各种人为因素而引起的电缆破损或击穿事故，也屡见不鲜。当发生此类事故时，电缆绝缘遭严重破坏，也会造成电缆进水。研究表明，电缆进水后，在电场的作用下，会发生水树老化现象，最后导致电缆击穿。水树是直径在0.1m到几微米充满水的空隙集合。绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。水树发展过程一般在8年以上，湿度、温度、电压越高，水中所含离子越多，则水树发展越快。2、电缆受潮进水的解决办法根据我们目前的技术力量和现有设备，要处理进水电缆是非常困难的(如采用热氮气加压吹燥)。在实际操作中，如果发现电缆头进水，我们只能是锯掉前端几米，看一看里面是否干燥，如果不行就继续向前锯。但如整条电缆已进水，我们就无能为力了。因此，电缆进水应主要以预防为主，通过长期实践我们总结出了以下几条对策：(1)目前，我们在城网6kV系统改造中采用了8.7/10kV等级的电缆该等级电缆绝缘厚度达4.5mm，而6/10kV等级电缆的绝缘厚度为3.4mm。由于电缆绝缘厚度的增加，降低了场强，能防止水树的老化，同时，由于6kV中性点小电流接地系统在单相接地时，电缆要承受1.73倍的相电压，且按要求要运行2小时，因而，有必要加厚电缆绝缘层。(2)由于绝缘中的杂质、气孔等是水树发生的起点，因而电缆质量的好坏对防止水树老化至关重要。购买电缆时，必须选择质量过硬的厂家，我们对各厂家送检的样品都要进行严格的试验，并要求各厂家进行投标，从中选出质优价廉的产品。(3)保证电缆头密封良好，对于锯开的电缆端头，无论是堆放还是敷设，均要用塑料密封起来，最好采用电缆专用的密封套，防止潮气渗入。(4)电线敷设后要及时进行电缆头的制作，因条件限制确实无法立即制作的，将电缆头密封包好后架空摆放。(5)提高施工人员的技术素质，加强电缆头制作工艺的管理，可有效防止在制作过程中电缆头进水。实践证明一旦电缆进水，则最早出现击穿现象的往往是电缆头，因而电线头制作得好，可以延长电缆的整体寿命。如电缆在剥离半导体层时，我们首先要在半导体层上按规定尺寸环切，接着竖划几道，然后顺着切痕一条条剥去半导体。在用刀划时力度一定要掌握恰当，若划得太浅，半导体层很难剥除，若划得太深，便会伤及绝缘层，给水树的产生带来机会。遇有半导体不可剥离的电缆时，就必须用玻璃片将半导层刮去，这就要求施工人员一定要认真细致，既要将半导层清理干净，又要尽量避免损伤主绝缘，最后一定要将主绝缘表面打磨光滑。另外，制作热缩头在上焊锡时，一些施工人员为图省事往往会直接用喷灯来熔化焊锡，此时，火焰会损坏铜屏蔽层及绝缘层，因此在现场制作时要注意杜绝此类现象的发生。当热缩材料加热硬化后，就不再具有弹性，这是由它的材料特性决定的。在长期的运行中，由于热胀冷缩的原因，逐渐会在电缆结合处产生微小间隙，导致水气内侵。鉴与此，目前，我们公司已经基本淘汰了热缩头，普遍采用了3M公司生产的硅橡胶冷缩电缆附件，与热缩头相比，3M冷缩头制作工艺简单方便，不用动火，不用焊锡。并且硅橡胶冷缩材料性能稳定、具有弹性，能紧紧地贴在电缆上，长期使用不开裂，有效克服了热缩材料所具有的缺点。(6)在电缆直埋敷设时我们采用PP-R新型塑料管材作为套管，该管耐腐蚀、内壁光滑、强度与韧性良好，因而可以大大减少电缆外护套破损现象的发生。(7)由于条件的限制，本地的电缆敷设均采用直埋或电缆沟形式，我们地处沿海地区，当地多为盐碱地，加之排水不畅，造成电缆沟或电缆井中时常有积水。因此在前期规划时，就应与土建施工方及时协调电缆沟、涵洞与电缆井的设计，便于电缆沟(井)的排水。同时，电缆沟中预埋支架，把电缆用支架撑起。另外，针对胜利油田辖区内内石化企业众多的现状，附近的电缆沟必须要有完善的排水设施。在电缆涵管设计时，要尽量直，减少弯头，使电缆便于敷设;(8)当电缆敷设好、电缆头制作完成后.在移交运行管理部门正式投运之前按规定要做一次直流耐压泄漏试验，一切合格后，方可投入运行。当在运行中发现电缆有问题，就要管理人员加强监控及时处理。电缆一旦发生故障处理起来将是非常麻烦的，要查找故障点，甚至调换整条电缆，系统遭受短路电流的冲击，造成非计划性停电等。因此验收之前的预防性试验是必不可少的。当然