电力电容器是向电力系统提供无功功率的补偿设备,可以提高功率因数,降低输电过程中的损耗,进而减少输送电流的线路。因此,电力电容器的安全运行以及故障处理都是十分重要的。本文主要分析了电力电容器运行中常见的问题和故障,提出了相应的排除故障的措施和方法。
电力电容器(power capacitor),是用于电工设备和电力系统的电容器。简单来说,就是取任意的两块金属导体,将导体之间用绝缘介质隔离开,使之构成一个电容器。至于电容器电容的大小就是由其这两块金属导体的几何尺寸以及两极板间绝缘介质的特性共同来决定的。电力电容器的种类繁多,根据其标准的不同可以将其划分很多类型。目前普遍应用的是智能电力电容器,主要应用领域是工厂的配电系统、居民小区内的配电系统、交通隧道配电系统等等。这种电容器主要的特点就是模块化结构,体积小,现场接线很简单,并且维护方便。电力电容器在提高设备利用率以及改善电能质量方面都具有十分重要的作用。但是在长期的工作运行中,由于所处环境和人为方面等等因素的影响,电力电容器经常会出现故障,严重的影响电力输送的同时,还威胁着电力系统的运行。
电力电容器(power capacitor),是用于电工设备和电力系统的电容器。简单来说,就是取任意的两块金属导体,将导体之间用绝缘介质隔离开,使之构成一个电容器。至于电容器电容的大小就是由其这两块金属导体的几何尺寸以及两极板间绝缘介质的特性共同来决定的。电力电容器的种类繁多,根据其标准的不同可以将其划分很多类型。目前普遍应用的是智能电力电容器,主要应用领域是工厂的配电系统、居民小区内的配电系统、交通隧道配电系统等等。这种电容器主要的特点就是模块化结构,体积小,现场接线很简单,并且维护方便。电力电容器在提高设备利用率以及改善电能质量方面都具有十分重要的作用。但是在长期的工作运行中,由于所处环境和人为方面等等因素的影响,电力电容器经常会出现故障,严重的影响电力输送的同时,还威胁着电力系统的运行。
1 电力电容器常见问题及对策
1.1 渗油
这是电容器运行中经常发生的现象,这种情况主要是由于密封不牢固或者不严密造成的。电容器应该是一个全密封装置,一旦密封不严,就可能会有空气、水分和其他杂质进入油箱的内部,进而造成绝缘受损。这种情况对于电力电容器的危害是非常大的,因此一定要杜绝这种现象的发生。
实际上,电容器渗漏的主要部位就是在油箱焊缝以及套管处,这就需要对焊接工艺有一个严格的要求,并且厂家也应该以一个严肃认真的态度进行密封实验,务必要逐台试漏,严格按照试验要求进行。至于套管的渗油部位主要就是帽盖、螺栓以及根部法兰等焊口,解决的办法就是提升加工工艺,优化结构的设计。这是因为,如果螺栓和帽盖的焊接机械强度差,对其施加稍大的螺丝紧力就会使其脱焊;此外,在工人搬运时如果直接提套管或者运输过程中以不正确的方式搬运也会使焊缝开裂。总之,为了避免电容器出现这种漏油故障,就要加强对厂家以及运行检修人员的管理。当出现轻微渗漏时,可以采用环氧树脂和锡进行补焊,也可以用肥皂嵌入到裂纹处,使其保持短暂时间的使用;但是如果已经变成裂缝了,就必须及时更换电容器。
1.2 绝缘不良
发生这类现象的原因主要有以下两种。
(1)过高的电容值。
在测试使用寿命的试验中,长时间内对其加热电压时,电容值都不会有太大的变化的。电容值如果突然升高,其原因只能判断为是由于电容元件部分被击穿导致短路。这是因为,电容器是很多元件以串联的形式组成的,如果串联段数减少了就会出现电容增高的现象;相对的,电容值减少是由于部分元件发生断路。
(2)介质损失角过大。
对于那些长期运行的电容器来说,介质损失角都多少会有所增加,但增加量不会很大,如果出现成倍增长的现象,就一定是出现了故障。产生这种现象一般是由于局部过热和局部放电而引起的。
发生绝缘不良的情况是,我们一般采取的是更换元件。所要注意的是,发生断路器跳闸时,如果分路熔断器的熔丝还没有熔断,为了保证员工安全,一定要先对电容器放电3min以上才可以对其进行检查操作。总之,一定要加强巡检,及时的发现隐患并对其进行相应的故障排除和处理。
1.3 电力电容器爆炸
近几年来,电力电容器发生爆炸的情况比较少,但究其根本原因,就是极间游离放电进而引起电容器极间击穿所造成的。一般来说,只要给电容器配装适当的熔丝进行保护,它的安秒特性就不会高于油箱的爆裂特性。一旦发生电容器短路击穿时,熔丝就会切断电源,从而避免爆炸事故的发生,与此同时消除了着火的隐患以及将周围临近电容器炸坏的可能。
为避免爆炸事故的发生,一般采用星形接线,这是目前普遍采用的防爆措施。此外,采用全膜电容器也可以有效避免爆炸的发生。全膜电容器与纸膜电容器在发生极间短路击穿时所不同的是,纸膜和全膜的复合介质的元件在发生局部放电后,收到高温的作用,绝缘纸会发生碳化,而碳化纸具有一定的隔离作用,就使得放电可以持续一段时间。在这期间会产生大量的气体,如果此时没有熔丝对其进行保护,油箱就会爆裂;全膜电容器则不然,在高温作用下全膜会熔化,这样一来两个电极就会接触短联,就不会发生电弧放电的现象,自然避免了爆炸的发生。
1.4 环境温度的影响
对于电容器周围的温度有严格的要求,既不能过高,也不能太低。一旦环境温度过高,电容器工作时就不能正常的散发热量;而环境温度太低又会使得电容器内的油发生冻结的现象,容易电击穿。按照对电容器的有关使用条件规定,40℃一般为电力电容器工作时环境温度一的上限。在我国,大多地区的气温都小于这个温度,因此一般来说不需要采用专门的设施对其降温。但是如果电容器的周围附近有热源,就可能导致温度上升超过40℃,这时就需要采取相应的措施对其降温,否则就必须立即切断电容器。对于电容器工作的环境温度也有下限的要求,但应该根据电容器的介质类别以及性质来决定。特别的,YY型电容器中使用的介质是矿物油,因此即使温度低于-45℃,也不会有冻结问题的发生;而对于YL型电容器来说,由于其使用的介质很容易冻结,所以对其设定的环境温度也会有所增加,应该高于-20℃,因此,在我国北方地区一般不会在冬季采用这种电容器。
2 结语
根据以上阐述,我们可以了解一些关于电力电容器的常见故障以及解决对策,此外,还有很多常见的故障排除措施,例如当发生电容器喷油或者着火时,操作人员应该立即将电路断开,同时用砂子或者干式灭火器对其进行灭火。此外,对于电容器的故障排除还需要注意很多安全方面的问题。在实际工作中,我们应该考虑到多方面的影响因素,尽量减少不安全隐患的存在,保证电容器在一个适当的条件下运行,这样才能使电力电容器稳定运行,更好的服务于人类。
1.1 渗油
这是电容器运行中经常发生的现象,这种情况主要是由于密封不牢固或者不严密造成的。电容器应该是一个全密封装置,一旦密封不严,就可能会有空气、水分和其他杂质进入油箱的内部,进而造成绝缘受损。这种情况对于电力电容器的危害是非常大的,因此一定要杜绝这种现象的发生。
实际上,电容器渗漏的主要部位就是在油箱焊缝以及套管处,这就需要对焊接工艺有一个严格的要求,并且厂家也应该以一个严肃认真的态度进行密封实验,务必要逐台试漏,严格按照试验要求进行。至于套管的渗油部位主要就是帽盖、螺栓以及根部法兰等焊口,解决的办法就是提升加工工艺,优化结构的设计。这是因为,如果螺栓和帽盖的焊接机械强度差,对其施加稍大的螺丝紧力就会使其脱焊;此外,在工人搬运时如果直接提套管或者运输过程中以不正确的方式搬运也会使焊缝开裂。总之,为了避免电容器出现这种漏油故障,就要加强对厂家以及运行检修人员的管理。当出现轻微渗漏时,可以采用环氧树脂和锡进行补焊,也可以用肥皂嵌入到裂纹处,使其保持短暂时间的使用;但是如果已经变成裂缝了,就必须及时更换电容器。
1.2 绝缘不良
发生这类现象的原因主要有以下两种。
(1)过高的电容值。
在测试使用寿命的试验中,长时间内对其加热电压时,电容值都不会有太大的变化的。电容值如果突然升高,其原因只能判断为是由于电容元件部分被击穿导致短路。这是因为,电容器是很多元件以串联的形式组成的,如果串联段数减少了就会出现电容增高的现象;相对的,电容值减少是由于部分元件发生断路。
(2)介质损失角过大。
对于那些长期运行的电容器来说,介质损失角都多少会有所增加,但增加量不会很大,如果出现成倍增长的现象,就一定是出现了故障。产生这种现象一般是由于局部过热和局部放电而引起的。
发生绝缘不良的情况是,我们一般采取的是更换元件。所要注意的是,发生断路器跳闸时,如果分路熔断器的熔丝还没有熔断,为了保证员工安全,一定要先对电容器放电3min以上才可以对其进行检查操作。总之,一定要加强巡检,及时的发现隐患并对其进行相应的故障排除和处理。
1.3 电力电容器爆炸
近几年来,电力电容器发生爆炸的情况比较少,但究其根本原因,就是极间游离放电进而引起电容器极间击穿所造成的。一般来说,只要给电容器配装适当的熔丝进行保护,它的安秒特性就不会高于油箱的爆裂特性。一旦发生电容器短路击穿时,熔丝就会切断电源,从而避免爆炸事故的发生,与此同时消除了着火的隐患以及将周围临近电容器炸坏的可能。
为避免爆炸事故的发生,一般采用星形接线,这是目前普遍采用的防爆措施。此外,采用全膜电容器也可以有效避免爆炸的发生。全膜电容器与纸膜电容器在发生极间短路击穿时所不同的是,纸膜和全膜的复合介质的元件在发生局部放电后,收到高温的作用,绝缘纸会发生碳化,而碳化纸具有一定的隔离作用,就使得放电可以持续一段时间。在这期间会产生大量的气体,如果此时没有熔丝对其进行保护,油箱就会爆裂;全膜电容器则不然,在高温作用下全膜会熔化,这样一来两个电极就会接触短联,就不会发生电弧放电的现象,自然避免了爆炸的发生。
1.4 环境温度的影响
对于电容器周围的温度有严格的要求,既不能过高,也不能太低。一旦环境温度过高,电容器工作时就不能正常的散发热量;而环境温度太低又会使得电容器内的油发生冻结的现象,容易电击穿。按照对电容器的有关使用条件规定,40℃一般为电力电容器工作时环境温度一的上限。在我国,大多地区的气温都小于这个温度,因此一般来说不需要采用专门的设施对其降温。但是如果电容器的周围附近有热源,就可能导致温度上升超过40℃,这时就需要采取相应的措施对其降温,否则就必须立即切断电容器。对于电容器工作的环境温度也有下限的要求,但应该根据电容器的介质类别以及性质来决定。特别的,YY型电容器中使用的介质是矿物油,因此即使温度低于-45℃,也不会有冻结问题的发生;而对于YL型电容器来说,由于其使用的介质很容易冻结,所以对其设定的环境温度也会有所增加,应该高于-20℃,因此,在我国北方地区一般不会在冬季采用这种电容器。
2 结语
根据以上阐述,我们可以了解一些关于电力电容器的常见故障以及解决对策,此外,还有很多常见的故障排除措施,例如当发生电容器喷油或者着火时,操作人员应该立即将电路断开,同时用砂子或者干式灭火器对其进行灭火。此外,对于电容器的故障排除还需要注意很多安全方面的问题。在实际工作中,我们应该考虑到多方面的影响因素,尽量减少不安全隐患的存在,保证电容器在一个适当的条件下运行,这样才能使电力电容器稳定运行,更好的服务于人类。