电容补偿装置中电抗器烧损原因与保护措施

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电容补偿装置中电抗器烧损原因与保护措施

电容补偿装置中电抗器烧损原因与保护措施

电容补偿装臵中电抗器烧损原因与保护措施摘要:针对湘黔线娄怀段电气化铁路各牵引变电所自投运以来,电容补偿装臵中电抗器屡屡烧损的严重惯性故障进行了详细的分析,得出了电抗器烧损的主要原因,并从运行角度提出了相应的保护措施。

关键词:合闸涌流、谐波过电流(压)、操作过电压、重燃0、引言湘黔线娄怀段电气化铁路于1997年1月正式开通投运。

为提高牵引供电力率,在各变电所装设了电容补偿装臵,并在装臵中串1台电抗器。

共投运了15台(甲厂11台,乙厂4台)。

投运不到1年半,接连烧坏11台,烧坏率达73.3%,同时因电抗器烧坏致使电容补偿装臵未能投运,全段力率较长时间内一直较低,造成电费损失超10万元。

在烧坏的11台电抗器中,其中有2台是在开通时的冲击试验中烧坏,另有1台则是厂家改进后用于更换的产品。

本文在全面分析了电铁负荷对电抗器运行危害的基础上,结合电抗器的结构特点,阐述了烧损的原因,并从运行角度提出了相应的保护措施。

1、电铁负荷对电抗器运行危害的分析首先须弄清电铁负荷(指铁道电力牵引负荷)的内在特点及对电抗器的运行危害,为分析电抗器的烧损原因提供理论依据。

电抗器运行电路见图1。

图1电抗器运行电路1.1、电流分析1.1.1、合闸涌流il=[Um/(Xc-Xl)][sin(ωt+φ-α)-e-σtsin(ω′t+φ-α)](1) 式中,R为电抗器直阻,Ω;L为电抗器电感量,mH;Xl为电抗器感抗,Ω;C为整组电容器容量,μF;Xc为电容器容抗,Ω;ω′=≈2.77ω,为自由振荡频率;σ=R/2L。

因R《Xl,故在式(1)中未予考虑。

将有关参量代入式(1)中,得:il=114.6[sin(ωt+φ-α)-e1.56tsin(2.77ωt+φ-α)]根据式(1)可知il呈振荡衰减,在t=0.005s时,电抗器承受的合闸涌流达到峰值约220A,有效值达156.3A,而当t=1.005s时,il已衰减至92.25A。

可见这种涌流冲击时间很短,只有1s左右,而厂家提供的产品技术标准中短时(2s)电流试验达1.76kA,由此合闸涌流对电抗器的安全运行不构成威胁。

一起10kV电抗器故障分析及防范措施

一起10kV电抗器故障分析及防范措施

一起10kV电抗器故障分析及防范措施电抗器是电力系统中常用的无功补偿设备,其作用是通过调节无功功率来维持电力系统的电压稳定。

电抗器也会发生故障,导致电力系统不稳定甚至发生故障。

本文将就10kV 电抗器的故障原因进行分析,并提出防范措施。

一、故障原因分析1. 过电流故障:过电流故障是电抗器故障的主要原因之一。

主要包括内部故障和外部故障两种情况。

内部故障主要是电抗器内部元件损坏,如电容器短路、绕组断线等。

外部故障主要是由于电力系统的瞬态电压或瞬态电流过大造成的。

2. 过电压故障:过电压故障是电抗器故障的另一主要原因。

当电力系统发生短路、放电等事故时,会产生过电压,导致电抗器的电压超过额定值,造成电抗器故障。

二、防范措施1. 定期检查维护:对电抗器进行定期检查,及时发现故障隐患,采取相应的维修措施,确保电抗器正常运行。

2. 使用保护装置:为电抗器安装过电流、过电压等保护装置,当电抗器发生故障时,及时切除电抗器,避免故障扩大。

3. 提高电抗器的质量:在选购电抗器时要选择质量好、可靠性高的产品,并严格按照产品要求进行安装和使用,避免因产品质量问题造成故障。

4. 加强运行管理:建立健全的运行管理制度,加强对电抗器的运行状态进行监测和检测,及时发现故障迹象,并采取相应的措施进行处理。

5. 进行故障分析:对发生故障的电抗器进行仔细的故障分析,找出故障原因,并针对性地制定修复方案。

电抗器故障对电力系统的稳定运行有很大影响,需要加强对电抗器的管理和维护,及时发现故障隐患,并采取相应措施进行处理,以保证电力系统的安全稳定运行。

在使用过程中要严格按照产品要求进行操作,确保电抗器的质量和可靠性。

无功补偿电容器常见故障分析与预防

无功补偿电容器常见故障分析与预防

无功补偿电容器常见故障分析与预防无功补偿电容器是电力系统中常用的设备,用于提高电力系统的功率因数,优化电能质量。

由于设备老化、操作不当等原因,无功补偿电容器常常会发生故障。

本文将就无功补偿电容器常见故障进行分析,并提出相应的预防措施。

1. 过电压故障:由于电网电压的突变或者无功补偿电容器内部电压限制装置失效,会导致电容器内部电压超过额定值。

这会导致电容器发热,甚至损坏。

过电压故障的主要原因有:电容器内部电压限制装置失效、电容器连接线松动、电压突升等。

2. 过电流故障:过电流是无功补偿电容器故障的常见问题之一。

过电流会导致电容器发热,增加损耗,甚至引发电容器短路、熔断器熔断等严重后果。

过电流故障的主要原因有:电容器内部故障、外部短路故障、超负荷工作等。

3. 温度过高故障:无功补偿电容器在工作过程中会产生一定的热量,然而当温度超过电容器的承受范围时,会导致电容器发生故障。

温度过高故障的主要原因有:设备老化、电容器内部电阻增加、通风散热不良等。

4. 绝缘损坏故障:绝缘损坏是无功补偿电容器故障中比较严重的一种情况。

当绝缘损坏发生时,电容器的绝缘电阻会下降,增加电容器内部电流,对电力系统造成较大的影响。

绝缘损坏故障的主要原因有:外部介质侵入、电容器内部绝缘老化等。

1. 定期检查:定期检查无功补偿电容器的运行情况,包括电压、电流、温度等参数的监测。

及时发现问题并采取相应的维修和保养措施,可以有效避免电容器故障的发生。

2. 电容器选择:在选用无功补偿电容器时,要注意选择质量可靠、工艺先进的产品。

合理选择电容器的额定电压、容量、功率因数等参数,避免过电压或者过电流引发的故障。

3. 电容器连接:无功补偿电容器的连接应该牢固可靠,避免连接线松动引起的故障。

连接线的截面积应符合要求,以确保电流能够正常传输。

4. 温度控制:无功补偿电容器的温度应该控制在安全范围内,避免过高的温度引发热故障。

可以采取增加散热设备、改善通风条件等方式来降低温度。

农网10kV线路固定补偿电容器烧毁原因及对策

农网10kV线路固定补偿电容器烧毁原因及对策

P AS 高 级 软 件 电 压 无 功 优 化 功 能 在 枣 强 县 电 力 局
( 主 变 分 接 头 控 制 。 每 日调 压 次 数 : 设 置 为 软 2) 当
件 自 动 调 节 主 变 分 接 头 时 .5k 主 变 有 载 开 关 日调 3 V
电 网 调 度 中心 应 用 两 年 多 来 , 统 运 行 正 常 , 备 稳 定 系 设
段 上 下 限 为 ( o3 09 ; 荷 低 谷 时 段 上 下 限 为 ( - .~ . ) 负 一
作 设 备 。 主 变 分 接 头 动 作 后 , 一 定 的 闭 锁 时 间 , 认 有 默
时 间 为 3 ri ( 人 为 设 定 ) n 可 a 。
并 联 最 低 、最 高 挡 位 设 置 : 当 两 台 主 变 需 并 列 运 行 . 分 接 头 又 不 一 致 时 , 确 定 并 联 的 最 低 挡 位 和 最 而 应 高 挡 位 , 防 止 出 现 两 主 变 在 电压 不 平 衡 的 情 况 下 并 列 运 行 , 认 为 1 默 。 主 变 挡 位 调 压 闭 锁 : 一 , 主 变 电 流 超 过 额 定 电 其 当 流 的 8 % 时 , 确 保 主 变 运 行 安 全 , 闭 锁 主 变 调 压 5 为 应 功 能 , 闭 锁 为 临 时 闭 锁 . 此 数 据 恢 复 正 常 后 闭 锁 即 该 在
毁 的原 因归纳 如下 :
() 变放 电电 阻 的特 性 , 兼 3 改 在
( ) 补 偿 后 的 过 电 压 。 由 于 农 顾 同 电 容 器 内 部 的 保 护 熔 丝 配 合 的 3过
( ) 波 造 成 发 热 。 目前 的 线 路 网 负 荷 的 不 确 定 性 ,在 轻 负 荷 时 易 前 提 下 . 高 了线 性 度 , 电 时 间 缩 1谐 提 放 负 荷 相 对 原 来 发 生 了 很 大 的 变 化 , 造 成 过 补 偿 , 过 补 偿 不 但 会 造 成 无 短 为 6 ( M 型 为 6 0s , 适 宜 8s BF 0 )更 特 别 是 近 年 来 节 能 电 器 的 推 广 , 功 倒 送 , 会 造 成 局 部 过 电 压 , 电 1 V 线 路 使 用 。 这 还 而 0k 些 非 线 性 负 荷 造 成 大 量 的 谐 波 , 容 器 对 过 电 压 极 为 敏 感 , 长 期 过 电 使

低压无功补偿电容器损坏原因分析及抑制措施

低压无功补偿电容器损坏原因分析及抑制措施

低压无功补偿电容器损坏原因分析及抑制措施摘要:本文先是分析了低压无功补偿装置中电容器损坏的一般原因,并对影响电容器寿命的因素进行了较为深入的分析,然后针对近年郴州地区电容器的损坏事故进行了统计分析,提出了相应的改进措施。

关键词:电力电容器;谐波;抑制措施;使用寿命;10kV引言电力电容器是无功补偿装置的主要部件,可以提高功率因数,减少压降,因此,在电力系统中得到广泛运用。

但电容器损坏事故在各个供电企业时有发生,给企业造成了很大损失,但由于电网电压和电流的暂态特性,以及开关重燃,谐波放大等难以捕捉,判定电容器损坏的真正原因比较困难。

为了解决电容器频繁损坏的局面,挽回企业的经济损失,我们对电容器故障的原因进行了具体分析,并提出了相应的解决办法。

1 电容器损坏常见原因分析目前,对并联无功补偿电容器损坏原因的分析研究比较多,主要可分以下几类:(1)电容器在投切过程中产生了过电压和过电流,受过压和过流的频繁冲击而损坏;(2)系统中的谐波在无功补偿装置中受串并联谐振而放大,导致电容器上谐波电压增大,内部损耗增大,温升急剧攀升,最终导致电容器损坏;(3)电容器的保护系统不合理,整定值错误或配置有缺陷,不能切实的对电容器进行有效保护;(4)电容器自身质量较差,已经超过使用年限。

对原因中的(4)只能通过对厂家提高要求来预防,我们主要针对电容器在投切时的暂态冲击以及谐波放大等方面进行具体研究分析,并给出相应改进措施。

1.1电容器使用寿命与运行中电压电流的关系电容器的使用寿命主要是由绝缘介质的老化程度决定,而介质的老化主要是受电场力的影响,因此加在电容器上面的运行电压直接影响电容器的使用寿命,如果电容器的实际使用电压如果长期高于其额定电压,将大大降低其使用寿命。

电容器介质温度也是影响电容器使用寿命的关键因素,且电容器内部介质温度越高,使用寿命就会越短,而温升一般是由内部电流过高及通风不良造成的。

由以上分析可以得出结论,电容器的损坏的因素实际上就两个:①实际运行电压;②流经它的电流值。

无功补偿电容器常见故障分析与预防

无功补偿电容器常见故障分析与预防

无功补偿电容器常见故障分析与预防无功补偿电容器是一种用于电力系统中的无功补偿设备,它能够稳定电力系统的电压、提高电力系统的功率因数,从而提高电力系统的稳定性和效率。

但是,由于工作环境的复杂性和设备本身的质量问题,无功补偿电容器在运行过程中可能会发生故障。

本文将针对无功补偿电容器常见故障进行分析,并提出预防措施。

(1)电容器内部故障无功补偿电容器内部常见故障有两种,分别是电容器短路和电容器开路。

电容器短路是因为电容器内部介质损坏或接线不良导致的。

电容器开路是因为电容器内部的电极间的接点接触不良或者铝箔烧毁导致的。

这种故障会导致电容器无法正常工作。

(2)温升过高无功补偿电容器在运行过程中会产生一定的热量,如果无法及时散热的话,电容器内部温度会过高,导致电容器内部介质老化、铝箔断裂等故障。

(3)过电压过流或电压谐波损坏电力系统中的过电压、过流或者电压谐波都会对无功补偿电容器造成一定的损坏,因为这些不稳定的电力信号会导致电容器内部的介质受到压力,从而加速电容器的老化和损坏。

2、无功补偿电容器预防措施(1)选择质量优良的产品无功补偿电容器的品质直接影响到其运行的效果和寿命,所以在使用前一定要选择成熟的品牌和性能稳定的产品。

同时,要注意不要选用劣质产品,否则很可能会出现电容器内部介质老化、铝箔烧毁等故障。

(2)正确安装和维护电容器在安装和维护电容器时,要遵循厂家的相关规定和操作要求,特别是在电容器热保护和排气装置的使用上要特别注意,以防止电容器温升过高和气体压力过高等情况。

定期维护电容器可以发现潜在的故障和问题,并及时进行处理,以防止电容器发生更严重的损坏。

(4)配合稳压器或继电器使用稳压器和继电器可以在电容器的运行过程中对其进行监测和控制,及时发现和防止电容器出现故障。

3、总结无功补偿电容器在电力系统中扮演着重要角色,但是由于环境和设备质量等因素,其运行中可能会出现各种故障。

预防这些故障需要选择优质产品、正确安装和维护电容器、定期维护电容器,并配合稳压器或继电器使用。

10kV电容器组电抗器烧毁事故分析

10kV电容器组电抗器烧毁事故分析

10kV电容器组电抗器烧毁事故分析【摘要】串联电抗器对10kV电容器组及电力系统的稳定运行有着不可缺少的作用,一旦发生烧毁事故会造成巨大损失。

本文叙述了串联电抗器的重要作用,并从具体烧毁事故着手,分析介绍了10kV电容器组电抗器烧毁的原因,并提出几项对策,以期能够防止电抗器烧毁事故的发生,保证电力系统的安全运行。

【关键词】电抗器;烧毁;对策1.引言并联电容器是国内广泛采用的无功补偿设备,有助于稳定电压、降低电能的损失、确保电力系统的安全运行。

实际使用并联电容器时,会出现电容器的合闸涌流及谐波放大的问题,引起电流的突然增大,损坏电器元件,危害电力系统的稳定。

为避免出现此类问题,主要采取串联电抗器的措施。

因此,电抗器在电力系统中具有不可缺少的作用。

但实际运用中,电抗器会不断遭受合闸涌流的冲击,加快其绝缘介质的老化、劣化,减少其使用寿命,阻碍其正常运行,最终发生烧毁事故,大大影响电网的稳定运行。

本文在对电抗器烧毁事故进行分析后,列举了些许主要的事故原因,并提出相关对策,来改善10kV电容器组电抗器经常烧毁的状况,确保电网的安全、可靠供电。

2.串联电抗器对10kV电容器组的重要作用2.1 可防止涌流纯电容回路在实际投入切换时,因电容电压不能突变的原因,极有可能出现非常大的涌流。

涌流会损坏电容及回路中的断路器、接触器等重要的电器设备。

而事实证明,在电容回路中串入电抗器,可以使电流不能突变。

所以在10kV电容器组中,串联电抗器可有效防止涌流的出现,限制电流的突然增大,保护电器设备。

2.2 可防止谐波放大并联电容器在负载电路中会出现并联谐振。

电力系统中,各种用户设备等非线性负荷越来越多,会使电压电流发生波形畸变,产生很多谐波。

如果电路中谐波电流的频率与谐振点一致,就会被强烈放大。

通过串入电抗器,可以改变电感量进而控制串联支路的谐振点,那么大于谐振点频率的谐波的回路就呈感性,不会与负载电路形成并联谐振,避免发生谐波放大的现象,也不会出现因电容器组的谐波电流放大而导致电容器过流、发热异常、损坏等影响电网安全运行的故障。

电容补偿柜常见故障和排除措施

电容补偿柜常见故障和排除措施

电容补偿柜常见故障和排除措施电容补偿柜是一种用于提高电力系统功率因数的设备,它通过安装电容器来补偿电网中的无功功率,从而提高功率因数和电网效率。

然而,电容补偿柜在使用过程中可能会出现一些故障,这些故障需要及时发现和排除,以确保电源系统的正常运行。

下面将介绍一些电容补偿柜的常见故障及排除措施。

1.电容器发热电容器发热可能是由于电容器内部损坏导致的,也可能是由于电容器连接端子接触不良导致的。

排除方法如下:-检查电容器外壳温度,若发热严重,应立即停机检修。

-检查电容器内部是否有异味,如有异味,应立即停机检查电容器内部是否受损。

-检查电容器连接端子,确保连接良好,无松动或接触不良。

2.电容器漏电电容器漏电可能是由于电容器内部绝缘损坏导致的,也可能是由于电容器连接端子接触不良导致的。

排除方法如下:-检查电容器外壳是否出现漏电现象,如有漏电现象,应立即停机检修。

-检查电容器连接端子是否松动或接触不良,确保连接良好,无松动或接触不良。

-检查电容器内部绝缘状况,确保绝缘不受损。

3.电容器短路电容器短路可能是由于电容器内部绝缘损坏导致的,也可能是由于外部因素造成的电容器损坏。

排除方法如下:-检查电容器短路指示灯是否亮起,如指示灯亮起,应立即停机检修。

-检查电容器连接端子是否松动或接触不良,确保连接良好,无松动或接触不良。

-检查电容器内部绝缘状况,确保绝缘不受损。

4.电容器超压电容器超压可能是由于电容器内部绝缘损坏导致的,也可能是由于外部因素造成的电容器超压。

排除方法如下:-检查电容器超压报警装置是否报警,如报警,应立即停机检修。

-检查电容器连接端子是否松动或接触不良,确保连接良好,无松动或接触不良。

-检查电容器内部绝缘状况,确保绝缘不受损。

5.电容器电容值不稳定电容器电容值不稳定可能是由于电容器老化造成的,也可能是由于电容器外部因素影响造成的。

排除方法如下:-检查电容器电容值是否稳定,如不稳定,应停机更换电容器。

浅析电容器损坏的原因及预防措施

浅析电容器损坏的原因及预防措施

浅析电容器损坏的原因及预防措施作者:从昌林来源:《硅谷》2010年第18期摘要:电力电容器是电网无功补偿重要元件,合理的控制运行电压、电流和温度环境等要素,正确处理电力电容器绝缘不良等故障可保障电容器长期有效运行。

关键词:电容器:损坏;原因;预防措施中图分类号:TM5文献标识码:A文章编号:1671--7597(2010)0920155--01随着人们对电力质量要求的提高,对电网的稳定性要求也越来越高,这就要求解决电压调节及无功补偿等一系列问题。

作为无功补偿的最重要一员:电力电容器大量的被装设在各级变电站和线路上。

它用来补偿电力系统的无功功率,减少系统电能损耗,提高功率因数,从而提高电能质量。

但最近调查发现很多地方出现保护动作跳闸并引发电容器单元毁坏等故障,给系统造成了极大的不稳定,同时带来了无功补偿装置可用率降低、供电质量降低等影响。

下面就电容器损坏的原因及应对措施同大家共同探讨。

1故障现象1.1电容器鼓肚现象。

鼓肚是占电容器的所有故障现象中比例最大的一项。

当内部发生局部放电,绝缘油产生大量气体,使得外壳发生明显鼓肚、塑性变形等明显的鼓肚现象时,电容器不能修复,应停用,需拆下更换新电容器。

1.2电容器渗油现象。

渗漏油现象主要是由电容器密封不严或不牢固等原因造成的。

电容器是全密封的装置,密封不严会导致空气和水分等杂质进入油箱内部,造成绝缘受损,危害极大。

1.3电容器熔丝熔断现象。

熔丝熔断现象主要发生在单台大容量电力电容器。

分析为熔断器在运行中可能因受潮、弹簧拉力下降、熔丝熔断后不能顺利拉出,导致在单只电容器故障时,不能迅速熔断隔离,出现了群爆、或拒动现象,从而使故障扩大,保护速断动作。

1.4电容器爆炸现象。

爆炸主要是充入电容器内的能量超过了外壳的耐受能力,其根本原因是极间游离放电造成的电容器极间击穿短路。

2电力电容器运行中故障的主要原园及分析电容器在运行过程中受到诸多因素的影响,电容器损坏原因主要有以下几个方面。

电容器损坏的原因及防止措施

电容器损坏的原因及防止措施

电容器损坏的原因及防止措施作者:蔡建华来源:《科学与财富》2019年第30期摘要:电力电容器作为电力系统无功补偿、电压调整、,消除谐波的重要装置,已广泛应用到变电所中,电容器组的正常运行对于电力系统电能的质量与效益起着重要的作用,如果使用不当,致使电容器电容器内部绝缘损害或爆炸,给企业带来非常大的经济损失。

因此,必须合理控制运行电压、电流和环境温度等要素,降低事故的发生率。

关键词:电力;电容;损害;爆炸;控制0 ;引言近几年,我公司电容器事故频发,电容器损坏的事例经常发生,大多数发生在室内,特别用电负荷较大的变电所。

这不仅降低电容器的补偿效果,而且给企业和用户带来了巨大的经济损失。

本文就常见故障进行分析,提出相应的防止措施。

1 ;电容器损坏的原因并联电容器损坏的原因大体有以下几方面;1.1切电容器组时,由于断路器重燃引起的重燃过电压造成电容器极间绝缘损伤甚至击穿。

有的电容器组无任何过电压保护措施,也无串联电抗器,尤其在负荷的急剧变化时,平均每天操作4—5次,就更容易导致其绝缘损伤,甚至引起爆炸。

1.2电容器投入时的瞬间振荡电压高,未设置阻尼电阻,电网的谐波超标引起过电流,使电容器过热、绝缘降低乃至损坏。

1.3电容器设有配备单台熔丝,或虽有熔丝但熔丝特性(安秒特性)太差。

当电容器内部元件严重击穿产生故障电流大,熔丝不能及时熔断,同时,有效的继电保护措施未跟上,过电流使电容器内部的温度急剧上升,导致电容器胀裂或爆炸。

1.4人员责任心不强,使用的熔丝的额定电流远大于设计值。

连接处不紧,造成桩头发热。

1.5产品质量差。

油纸绝缘没在严格的真空下干燥和浸渍处理、在长期工作电压下,内部残存的气泡产生局部放电现象。

局部放电进一步导致绝缘损伤和老化。

温升也随之增加,最终导致元件电化学击穿,电容器损坏。

1.6环境温度的影响。

如果环境温度过高,电容上的热散不出去,容易引起热击穿,甚至引起鼓肚现象。

室外电容器由于散热条件好,故障率较低。

10kV电容器组串联电抗器铁心烧毁原因分析

10kV电容器组串联电抗器铁心烧毁原因分析

/2023 0910kV电容器组串联电抗器铁心烧毁原因分析李其盛(国网天津市电力公司宁河供电分公司)摘 要:电力事业在各行各业日益高涨的电力能源需求下快速发展,电网规模、数量均呈明显上升趋势,电容器组的应用愈发普遍。

基于此,为使电网处于安全运行状态,本文简单阐述并联电容器这一常用的无功补偿装置,结合实际案例分析10kV电容器组串联电抗器铁心烧毁原因,以此为基础总结防范措施,以期为相关工作或人员提供有效参考。

关键词:串联电抗器;电容器组;铁心烧毁0 引言目前,提高电网功率因数控制是增强电网安全运行和平稳性的有效方法之一,其原理在于应用并联电容补偿装置改善系统电压质量。

但是在其运行期间,铁心烧毁现象经常发生,为控制此类问题的出现,减少损失,应做好烧毁原因分析,落实防止铁心过热的有效措施。

1 无功补偿装置(并联电容器)概述作为电力系统中常用的无功补偿装置,并联电容器主要作用在于保证系统电压的稳定性,然而在其实际运作过程中,难免涉及电容器合闸涌流问题,而这会影响到熔断器等设备的选取。

当系统中没有部署串联电抗器时,合闸涌流公式为:Is=In2槡s/Q(1)式中,分别涉及电容器涌流峰值、电容器组额定电流、电容器容量、电容器组安装处的短路容量,这几项参数依次由Is、In、Q、S表示。

根据公式(1)可知,接入处的短路容量与电容器组容量之间存在密切关联,其所具有的反比例关系使得前者越大,后者越小,在该情况下,为避免电力系统受到合闸涌流的影响,常通过串联电阻器予以限制[1]。

2 基于实例分析10kV电容器组串联电抗器铁心烧毁原因为增强该规格电容器组串联电抗器铁心烧毁原因分析的真实可靠性,故引入具体案例展开原因分析。

2 1 事故实例某变电站的电抗器出现冒烟现象,且传来明显烧焦气味,拉闸断电后,经现场人员观察,主要来自B相铁心,发现绝缘筒和环氧树脂在高温条件下出现变性分解,并形成了流体和残渣。

同时,在高温条件下,防噪声漆出现明显熔化、剥落现象,且经外观观察,电抗器铁心柱表面存在大量木屑灰尘。

无功补偿装置中电抗器异常发热现象分析及解决方案

无功补偿装置中电抗器异常发热现象分析及解决方案


要: 无功 补偿装 置在 电 网中用 以改善 电能质 量 、 高功 率 因数和 电能传 输 效 率 , 电力 系 提 是
统的重要组成部分。文章以实际工程为例 , 讨论和分析 了补偿装置 中串联千式 空心电抗器异
常发热 的原 因和解 决方 法 , 同行 在 工程应 用 中参 考。 供
关 键词 : 电力 系统 ; 无功补偿 装 置 ; 电抗 器发 热 ; 因分析 ; 决方案 原 解 中图分 类号 : M7 1 文献标识 码 : T 1 A 文章编号 :17 —7 7 2 1 ) 1 0 60 6 4 15 (0 2 0 - 0 -4 0
会 因为 电容 器组 和 串联 电抗 器 匹配 不 当 , 者 系 或 统接人 和切 除非 线性 负 载 , 引起 电 网谐 波 电压 会
和电流的放大。串联 电抗器异常发热就是这种现 象 的一 种表象 。
1 工程情况介绍
某工程项 目6k V高压并联电容器组户外框 架 式成 套 装 置 T B 6 1/ 3 B 6— 02 34—6 K , %A W 系统
装置时的系统电抗率;0 6%X 为干式空心电抗器 感抗 ;L X 为限流 电抗器感抗 ; 电 为长 电缆感抗 。 长 缆
经计算 , 整个 系统 的 K 为 8 2 , 上 温度 、 .% 加 误差 等 因素 对 K 的影 响 , 估 计可 达 9 , 种 K值 % 此 情况 , 系统在 补偿 无 功 功 率 的 同时 对 3次谐 波 产
降低。
补偿容 量 为 602ka 时 , 1 vr 系统 的 实 际情 况
为:

该成套装 置前端串入限流电抗器 ( 00A 1 0 。 电抗率 6 , % 电抗器感抗值为 0204n) .1 以后 , 整

泵站无功功率补偿电容器损坏的原因分析及防护措施

泵站无功功率补偿电容器损坏的原因分析及防护措施
由于并联 电容 器的绝缘介质 承受着高 并联 电容器 接入 引起 的母 线过 电压 ; 与线路 阻抗 产生 的谐 振形成 的谐 波 ;
电场 强度 , 上制造 、 加 安装 、 使用 上 的 装 设 电抗 器 引起 的 电容 器端 子过 电 装设 串联 电抗器 的并联 电容器组 与未
问题 , 并联 电容器运行 中发生渗漏 油 、 压 ; 有载调压装置 的取样 回路熔断 。 错 装设 串联 电抗器 的并联电容器组产 生 鼓肚 、 爆炸 、 火的事故 相当多 。如何 误升压 引起 的过 电压 ;并联 电容器组 的谐振形成 的谐波。 起
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泵站 功 礼偿 窖 塬昀 分 防 措旋 无功 率 电 器损 原因 析及 护
张振 河 李 善 明
泵站 中广 泛采用并联 电容器进行 组时触头间 电弧 重燃引起 的操 作过 电 流装 置 ) 接入 , 成 电网正 弦波畸 变 , 造
无功功率补偿 ,以实现降损节能。 但 压 ; 线路 轻载 、 补偿 引起 的过 电压 ; 所形 成的 电网谐波 污染 ;并联 电容 器 过

作 电压叠 加造 成 的过 电压 ;电 动机 部发热 , 产生电弧 , 导致金属化层烧 灼 Y △ 启动运行转换过程 中电容器无放 而损坏。涌流还会 造成 电容器介质 磨 一
电回路产生的过 电压 。
2 谐 波 损 坏 并联 电容 器 、

并联 电容器损坏的原因
1过 电压 损 坏 并联 电容 器 、
保证并联 电容 器特别是 高压 电容器 的 相间或 串联段 间电压分布 不均匀造成
可靠性 ,已成为泵站 电气维护工作 中 的部分 电容 器过 电压 ;并联 电容器放
3 涌流 损 坏 并联 电容 器 、

ABB补偿电容烧坏原因分析与设计改进

ABB补偿电容烧坏原因分析与设计改进

ABB补偿电容烧坏原因分析与设计改进并联电容器装置在现代电力系统中用来补偿感性无功功率,提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗,提高系统或变压器的有功输出,国内外关于并联电容器装置运行已经有着广泛的应用经验,并取得诸多成果。

但是在实际运行中仍存在少许问题。

本文针对广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟厂三个变电站中部分电容烧坏故障进行详细叙述,通过检查电容器、控制器,进行试验分析和设备分析,找出故障原因,在此基础上提出相关整改措施,为电网安全运行提供了可靠保障。

标签:电容器控制器相序保护器电流变送器AB5000 引言随着国民经济的迅猛发展、经济体制的不断转变,电力事业也一步步走向市场,因此,降低电能成本和降低电力网的电能损耗,将成为影响电力事业经济效益的决定因素。

电网电能损耗是一个涉及面很广的综合性问题,主要包括管理损耗和技术损耗两部分。

降低电网损耗不但可以减少电费开支,提高经济效益,而且对国家能源利用、环境保护。

资源优化配置也是非常有利的。

在电网中安装无功补偿设备可以给电网提供感性电抗所消耗的无功功率,减少电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。

现今,一般企业的用电设备大多数是电感性设备,所以会导致线路损耗大,功率因数偏低,为了克服这类缺点,确保电能的高效使用,企业普遍采用加装电容器及其成套装置来补偿电能损耗,提高功率因数,电容器(Capacitor)是两金属板之间存在绝缘介质的一种电路元件。

其单位为法拉,符号为F。

电容器利用二个导体之间的电场来储存能量,二个导体所带的电荷大小相等,但符号相反。

柳州卷烟厂配电站全部采用ABB公司生产的电容器及其成套装置,该设备于2006年就投入使用,至2013年已经严重超出了产品说明书上规定的5年正常使用期限。

近年来,柳州卷烟厂电网中的无功补偿电容器组多次发生熔丝熔断、内部电容烧坏等故障,导致电网不能安全稳定的运行。

并联电容补偿装置电抗器过电压保护

并联电容补偿装置电抗器过电压保护

信号
HWJ

UL > ULZD
TUL 跳闸
图 5 电抗器过电压保护方案框图
电抗器过电压保护装置动作时限应按躲过并 联补偿装置投入时的暂态过程持续时间,并大于低 电压保护装置动作时限整定。低电压保护装置动作 时限一般为 0.5~1 s,电抗器过电压保护装置时限 可取 1~3 s。 5.2 保护装置接线
35
供变电
电气化铁道
2011 年第 4 期
5 电抗器过电压保护的设置
5.1 保护方案
电抗器绝缘遭到破坏的最根本原因是电抗器
所承受的电压过高,超过其所能承受的电压,使电
抗器匝间绝缘遭到破坏。因此,直接以电抗器所承
受的电压作为保护动作判断的依据是防止电抗器
因过电压损坏最有效的途径。
电抗器电压可以通过母线电压和电容器电压
为防止瞬时值中的干扰脉冲造成保护装置误
动作,取电抗器电压有效值作为保护的监测量,即
∫ ∑ UL =
1 T
T
u
2 L
(t
)dt
=
0
1 N
N
uL2 (k )
1
式中:uL(k)为电抗器电压第 k 点采样值;N 为每周 波的采样点个数。
电抗器过电压保护装置动作判别式
UL > ULZD = ULmax /Kk
由此可见,形成电抗器过电压的主要原因是电 容器组在投入运行的瞬间,合闸涌流和牵引负荷共 同作用,引起母线和并联电容补偿装置电压谐波含 量增大波形畸变。
牵引负荷出现较大谐波含量的持续时间通常 都比较长,而且波形恒定,合成的电抗器电压在短 时间内不会衰减。因此,牵引负荷产生的谐波使并 联补偿装置电压发生畸变,从而破坏了电抗器的绝 缘性能。

电力电容损坏原因与抑制措施

电力电容损坏原因与抑制措施

电力电容损坏原因与抑制措施摘要:在电力系统中,高压并联电容器的应用极为广泛,是提高电网功率因数,提高电网电压质量,补偿电网无功功率的主要形式,因此高压电容器运行状况极为重要。

本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对电力电容损坏原因与抑制措施进行了深入的探讨,具有重要的指导意义。

关键词:电容器;损坏;原因;抑制措施1.前言在当前的电力系统运行过程中,电力企业通常都会采用电力电容器机组来提高运行效率。

并且由于其能够有效降低电工损耗提高电线路的利用率得到了国内外电力企业的高度关注并被广泛应用于电力系统中,具有十分广阔的发展前景。

但是近几年的电容器损坏问题越来越额突出,已经引起了电力企业的重视。

因此,以下本文就对电力电容损坏原因与抑制措施进行了初探具体分析了导致电容器设备发生损坏的重点因素并得出以下相关结论,以供参考。

2引发电力电容器损害的主要原因近些年来拌随着电力电容器损坏问题越来越严重,国内外学者就此问题进行了深入的调研分析并通过大量所得数据具体将引发电力电容器损坏的主要原因分为以下几个方面:2.1当断路器被投切时若电力电容器处于正常运行的状态将会被所产生的电压和电流直接冲击发生损坏。

2.2由于电力系统本身存在的缺陷,导致谐波在电容器支路的运行过程中产生了极其不利的影响。

2.3大部分电力企业缺乏一定的管理意识,再加之对于电力电容器设备日常养护维修工作的不到位常常导致受损的电容器无法得到及时的检查与保护进而引发更严重的设备故障问题。

2.4因为电容器自杀质量不合格致使在实际应用过程中颁发出现质量危害等问题。

3仿真试验概述通过上文叙述我们已经大概的了解到影响电力电容器设备正常使用的主要因素。

对于第三、第四点的损坏问题,电力企业可以通过改善自身管理体系,以及对电容器供应厂家提高要求来进行防治。

而第一、第二点的损坏问题则需要进行相关的研究讨论从而提出有针对性的改善措施。

因此笔者就对电容器投切和谐波放大引发的过大电流电压进行了仿真试验具体结果如下。

无功补偿电容器常见故障分析与预防

无功补偿电容器常见故障分析与预防

无功补偿电容器常见故障分析与预防无功补偿电容器是电力系统中常见的电力补偿设备,它能够提高电力系统的功率因数,改善电力系统的稳定性和效率。

由于长期运行和环境影响,无功补偿电容器也会出现一些常见的故障。

本文将对无功补偿电容器的常见故障进行分析,并提出一些预防措施,以保证设备的正常运行。

一、电容器老化无功补偿电容器经过长期使用后,电容器内部的介质会逐渐老化,导致电容值减小、损耗增加。

这样就会导致电容器的性能下降,功率因数的调节效果不佳,甚至会出现设备过热、短路等故障。

预防措施:1. 定期检测电容器的电压、电流和功率因数,及时发现异常情况并进行处理;2. 定期对电容器进行维护和清洁,确保电容器的散热良好,延长其使用寿命。

二、电容器内部故障由于电容器工作时产生的高压和高温,长期使用容易导致内部元件的老化和故障,比如电容器内部的接线端子接触不良、绝缘子击穿等故障。

预防措施:1. 定期检查电容器的内部连接部分,及时更换老化故障的元件;2. 定期对电容器的绝缘强度进行测试,确保绝缘性能符合要求。

三、电压浪涌和雷击在电力系统中,电容器容易受到电压浪涌和雷击的影响,导致电容器的内部元件损坏,甚至击穿故障。

预防措施:1. 安装电力系统的浪涌保护装置,减少电容器受到电压浪涌的影响;2. 采用防雷措施,对电容器进行良好的接地和屏蔽,减少雷击对设备的影响。

四、过电流和过载在电力系统中,因为各种原因引起的过电流和过载情况都会对电容器造成损坏,导致设备的故障。

预防措施:1. 根据电容器的额定电流和功率进行合理选择,避免因为过载引起设备损坏;2. 定期对电容器的运行情况进行监测,确保设备在额定范围内运行。

五、环境影响电容器长期处于恶劣的环境中,比如高温、高湿等环境下容易受到影响,导致设备老化、损坏等故障。

预防措施:1. 合理设计电容器的安装位置,避免受到恶劣环境的影响;2. 定期维护电容器的外部环境,确保电容器处于干燥、通风的环境中。

电抗器保护电抗器的保护措施和技术手段

电抗器保护电抗器的保护措施和技术手段

电抗器保护电抗器的保护措施和技术手段电抗器保护措施和技术手段电抗器是用来补偿电力系统中电感性负载的一种设备,可以提高电力系统的功率因数并减少电能的损耗。

在运行过程中,电抗器会面临各种各样的问题,如过电压、过电流等,需要采取相应的措施来保护电抗器并延长其寿命。

本文将介绍电抗器常见的保护措施和技术手段。

一、过电压保护电抗器在运行时会受到各种不同类型的过电压,如雷击、操作过程中的开关操作、电网故障等。

过电压会导致电抗器内部绝缘击穿,从而损坏电抗器或损坏与之配套的其他设备。

因此,需要采取措施来保护电抗器免受过电压的影响。

1.1 填充气体保护填充气体保护是一种常见的过电压保护手段。

对于大型电抗器,可以在设备内部填充氮气等惰性气体,以减缓过电压的影响,保护电抗器内部绝缘不被击穿。

该种方法具有成本低、易操作等优点,但不适用于小型电抗器。

1.2 超前电容保护超前电容保护是另一种常用的过电压保护手段。

在电抗器系统中安装一个超前电容器,可以使系统电压成为相位提前。

当电压突然上升时,超前电容器能够吸收一部分电压,从而保护电抗器内部绝缘,延长电抗器的寿命。

1.3 接地保护接地保护是在电抗器回路中加入一个接地开关,以在电压突然上升时将电抗器与口线连接,把电抗器短路来保护电抗器。

接地保护具有简单、经济、实用等优点,但需要配合接触器或者其他保护设备共同使用。

二、过电流保护电抗器在运行过程中还会受到各种过电流的影响,如短路电流、过载电流等。

过电流的存在会导致电抗器内部温度升高,甚至损坏电抗器。

因此,需要采取措施来保护电抗器免受过电流的影响。

2.1 电流互感器保护电流互感器保护是一种常见的过电流保护手段。

电流互感器安装在电抗器系统中,当系统中发生过电流时,电流互感器会产生相应的电信号,并触发保护装置对电抗器进行保护,避免电抗器受到过电流的影响。

2.2 过电流保护装置过电流保护装置是一种常见的保护电抗器的措施。

过电流保护装置可以及时检测电抗器回路中的过电流,并在出现故障时迅速切断电路,避免电抗器受到过电流的影响。

无功补偿电抗器故障分析及预防措施

无功补偿电抗器故障分析及预防措施

无功补偿电抗器故障分析及预防措施摘要:本文针对无功补偿电抗器烧毁事故进行具体情况勘测和详细原因分析,并结合相关原理和专业知识对一系列问题、现象进行阐述,给出合理有效的应对措施,提出注意事项,力求完善相关防范措施,从而更好地确保线路运行的安全性和高效性。

本文就10kV配电线路无功补偿电抗器常见故障及预防进行简单的阐述。

关键词:电抗器;谐波;预防措施前言:电抗器也叫电感器,导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场,所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。

然而通电长直导体的电感较小,所产生的磁场不强,因此实际的电抗器导线绕成螺线管形式,称为空心电抗器;有时为了让螺线管具有更大的电感,便在螺线管中插入铁心,称铁心电抗器。

电抗分为感抗和容抗,比较科学的归类是感抗器(电感器)和容抗器(电容器)统称为电抗器,然而由于过去先有了电感器,并且被称为电抗器,所以现在人们所说的电容器就是容抗器,而电抗器专指电感器。

1、故障案例分析2020年12月21日,一电抗器发生故障,内部烧毁不能使用,外部观察发现该产品输入侧(ABC侧)三相有明显同时放电痕迹,线圈表面因为外部放电熏黑,B相表面已经出现裂纹,而输出侧(XYZ侧)三相线圈表面完好。

进而,又对其性能状况进行了测试,重新测试绕组对地绝缘电阻、绕组直流电阻,三相电抗值、1.35倍额定电流下温升试验,以上电气性能测试均正常,电抗器不存在制造上的质量问题。

电抗器额定容量48KVAR,系统电压为10KV,额定电抗率6%,额定电流是41.99A,额定频率为50HZ,额定电感为9.07Ω,冷却方式是空气冷却(AN)。

1.1产品质量缺陷造成电抗器烧毁的原因很多,包括因电抗器自身的设计结构不合理导致的质量问题、保护装置没有及时启动保护防止事故的发生、长时间大电流的工作缩短了电抗器的寿命、操作失误导致故障发生如正负极反接、外部的环境因素影响如周围环境温度过高等原因都可能会造成电抗器的故障甚至烧毁。

电容补偿柜的接触器为什么烧毁?运维电工你都清楚吗

电容补偿柜的接触器为什么烧毁?运维电工你都清楚吗

电容补偿柜的接触器为什么烧毁?运维电工你都清楚吗
今天我们来分享一下电容补偿柜接触为何会烧毁?,小小电工与你一起进步
我是雄飞电气小栋,今天很高兴认识大家,和大家分享电容补偿柜接触为何会烧毁?
一、导致电容补偿柜的接触器烧毁的几个原因
①接触器老化
②电容老化
③热继电器保护失效
④过电压保护开路或者接触不良
二、电容补偿柜的接触器烧毁我们怎么处理呢?
其实这个处理起来很简单:
①首先我们我们我们要检查过电压保护是否存在开路或者接触不良,如果是过电压保护开路或者接触不良,会引起过电压把接触器把接触器烧毁。

②检查交流接触的使用时间和各个触点是否接线是否牢固,由于频繁投切产生的热量,会导致各接触部分的发热,也会烧毁,接触不良的地方,久而久之,也会烧毁导线。

③检查电容是否老化,老化了会存在很高的安全隐患,这个需要重点关注!!老化会导致回路的电压电流不平衡。

④热继电器损坏导致的热保护失效,造成接点的烧毁。

⑤如果补偿柜没有装电抗器,建议加装。

因为在补偿柜投入运行那一刻,瞬间电流冲击很大。

三、怎么预防电容补偿柜的接触器烧毁
我们需要定期对补偿进行检测,如:电源电压是否三相不平衡、电压是否出现异常,元器件是否正常,在补偿柜投入运行后,需要加强一下巡查。

其实日常做好维护,一般都不会有什么问题。

注意:如果需要频繁使用补偿柜,希望你们能对补偿柜重视起来,事故轻者烧元件,重着会产生爆炸
内容来自今日头条。

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电容补偿装臵中电抗器烧损原因与保护措施
摘要:针对湘黔线娄怀段电气化铁路各牵引变电所自投运以来,电容补偿装臵中电抗器屡屡烧损的严重惯性故障进行了详细的分析,得出了电抗器烧损的主要原因,并从运行角度提出了相应的保护措施。

关键词:合闸涌流、谐波过电流(压)、操作过电压、重燃
0、引言
湘黔线娄怀段电气化铁路于1997年1月正式开通投运。

为提高牵引供电力率,在各变电所装设了电容补偿装臵,并在装臵中串1台电抗器。

共投运了15台(甲厂11台,乙厂4台)。

投运不到1年半,接连烧坏11台,烧坏率达73.3%,同时因电抗器烧坏致使电容补偿装臵未能投运,全段力率较长时间内一直较低,造成电费损失超10万元。

在烧坏的11台电抗器中,其中有2台是在开通时的冲击试验中烧坏,另有1台则是厂家改进后用于更换的产品。

本文在全面分析了电铁负荷对电抗器运行危害的基础上,结合电抗器的结构特点,阐述了烧损的原因,并从运行角度提出了相应的保护措施。

1、电铁负荷对电抗器运行危害的分析
首先须弄清电铁负荷(指铁道电力牵引负荷)的内在特点及对电抗器的运行危害,为分析电抗器的烧损原因提供理论依据。

电抗器运行
电路见图1。

图1电抗器运行电路
1.1、电流分析
1.1.1、合闸涌流
il=[Um/(Xc-Xl)][sin(ωt+φ-α)-e-σtsin(ω′t+φ-α)](1) 式中,R为电抗器直阻,Ω;L为电抗器电感量,mH;Xl为电抗器感抗,Ω;C为整组电容器容量,μF;Xc为电容器容抗,Ω;ω′=
≈2.77ω,为自由振荡频率;σ=R/2L。

因R《Xl,故在式(1)中未予考虑。

将有关参量代入式(1)中,得:il=114.6[sin(ωt+φ-α)-e1.56tsin(2.77ωt+φ-α)]
根据式(1)可知il呈振荡衰减,在t=0.005s时,电抗器承受的合闸涌流达到峰值约220A,有效值达156.3A,而当t=1.005s时,il已衰减至92.25A。

可见这种涌流冲击时间很短,只有1s左右,而厂家提供的产品技术标准中短时(2s)电流试验达1.76kA,由此合闸涌流对电抗器的安全运行不构成威胁。

1.1.2、谐波过电流
众所周知,电力牵引负荷属波动性很大的单相整流负荷,它在系
统中产生多种高次谐波。

为得到较大的谐波电流,需取大电流时的谐波含有率。

根据现场运行经验,取大电流为640A,总的谐波含有率按最严重时的情况考虑取30%。

牵引负荷相当于一个谐波源,如图2
所示中的in。

图2牵引负荷谐波简化电路图
图中in为n次谐波源;isn为流入系统的n次谐波电流;iln为流入电抗器支路的n次谐波电流;Xs为系统电抗(Xs≈Xb)。

根据有关文献提供的各次谐波电流含有率Din的实测数据,可算出当牵引负荷电流为640A时各次谐波电流值,如表1所示。

表1牵引负荷电流中各次谐波电流
/I n 1 3 5 7 9 11 13 15 D
i D
/%100 25.1 13.2 7.5 4.4 3.1 2.3 1.9 30*
in
/A 613 153.9 80.9 46 27 19 14 11.6 640
I
n
*n=3~15
流入电抗器支路的n次谐波电流Iln为:
Iln=[nXs/nXs+(nXl-Xc/n)]In(2)
式(2)中Xs为系统电抗。

根据表1数据可算出流过电抗器的各次
谐波电流,如表2所示。

A
表2流过电抗器的各次谐波电流及总电流I
1
n 1 3 5 7 9 11 13 15 I
1
69.6 93.67 19.9 9.73 5.4 3.7 2.7 2.2 119
I
ln
由表2可知,在谐波电流严重的情况下,流过电抗器的电流可达120A左右。

此电流持续时间一般很短,但如出现持续时间达数min,甚至更长,或在某一段时间内频繁出现,则可能导致电抗器运行过热,危及电抗器安全运行。

电容补偿回路串上电抗器后,系统的谐振谐波次数n0为:
这样可避免发生谐波谐振,故不考虑谐振情况。

1.1.3、短路环流
当电抗器发生层间闪络或击穿时,电弧将烧伤层间绝缘与匝间绝缘,严重时可引起匝间短路。

电抗器发生匝间短路后对本身参数及整个支路电流影响甚微,但它会使电抗器线圈中形成局部短路闭环。

电抗器运行中将产生强大的交变电磁场,短路闭环在此强大交变电磁场的作用下产生一个数倍于其额定电流的感应电流。

这一强大电流将使短路闭环局部严重过热,并进一步损坏其周围绝缘,对电抗器的安全运行危害甚大。

1.2、电压分析
1.2.1、谐波过电压
当负荷电流含有谐波分量时,电抗器上的各次谐波电压Uln=
Iln.Xln,根据表2数据可知,当谐波含量严重时的大负荷情况下,电抗器上各次谐波电压及总电压U1如表3所示。

表3电抗器上各次谐波电压及总电压kV
n 1 3 5 7 9 11 13 15 U
l
4.78 16.58
5.87 4.02 2.87 2.4 2.07 2.21 19.27
U
ln
由表3计算结果可知,在系统谐波严重的情况下,电抗器上的电压可高达19.27kV。

此为电抗器上的谐波过电压,其持续时间很短,而电抗器1min工频耐压标准为85kV,因此谐波过电压一般不危及电抗器的安全运行。

1.2.2、操作过电压
a) 合闸冲击过电压
ul=[xl/(xl-xc)]Umcos(ωt+φ-α)-[xc/(xl-xc)]Ume-σtcos (ωt+φ-α)(3)
由式(3)知合闸瞬间Ul=Um。

当电源电压达到32kV时,电抗器瞬间承受的最大电压峰值为45.3kV,是其额定电压的11.43倍。

合闸1s后,电抗器上电压仍有0.39Um=17.68kV,这对电抗器的绝缘是一个严峻的考验。

如电抗器存在某些绝缘薄弱之处,则有可能被该电压所破坏。

b) 分闸时电弧重燃过电压
电容电流过零值断流时,电容电压达到峰值,并保留电荷。

断路器触头间在分断后的半周期,可出现2倍于回路电压的恢复电压,如果断流时消弧不完全,且触头分开的速度较慢,则可能引起触头间绝
缘破坏,导致电弧重燃。

在开断容性负载时,这种电弧重燃会引起很高的过电压。

一次重燃,电容器和母线产生3倍于母线电压的过电压,如发生二次重燃,则将产生5倍于母线电压的过电压。

因电容器两端电压不能突变,此过电压瞬间将加在电抗器上,相当于电抗器额定电压的24~40倍,这对电抗器的安全运行构成严重威胁。

2、烧损原因分析
综上所述,电抗器匝间短路、系统谐波过电流与谐波过电压、操作过电压都可能破坏电抗器的某些绝缘薄弱部位,其中尤以操作过电压和匝间短路危害最大。

导致电抗器烧坏的几个主要因素之相互关系如图3所示。

图3电抗器烧坏的几个主要因素的相互联系图
操作过电压作用于电抗器的几率相当高,同时系统谐波过电压产生的几率也不小,我们现用的两种电抗器易受过电压的冲击,简易图
见图4。

图4甲乙两厂电抗器结构简易图
甲厂电抗器采用6个线包并联,每个线包又由几组线径只有
2.5mm2线圈并联,每组线圈均几乎承受电抗器的全部电压。

其特点
是:层间电压较小,匝间电压较大。

在承受过电压时,由于电抗器线圈匝间、层间分布电容等的存在而产生分流,因此沿绕组高度方向过电压的分布不均匀,靠进线端线圈匝间承受的电压高,靠接地端线圈匝间电压低。

在过电压尤其是操作过电压作用下,电抗器个别线圈匝间电压可达到其正常电压的50~200倍,层间电压也将是正常电压的数10倍。

在烧坏的9台甲厂电抗器中,有2台就是在冲击试验中烧坏即属这种情况。

而其余7台均是在运行中发生严重大面积烧损,其主要原因是过电压造成线圈匝间短路后继续运行导致严重过热,并在闪络拉弧等因素作用下引起燃烧所致。

乙厂电抗器则是由5层线圈串联组成,线径较粗。

这种结构电抗器的突出特点是:匝间电压较小,层间电压较大,层间绝缘爬距小,在承受过电压时易发生层间闪络或击穿。

每发生一次对绝缘都是一次严重损伤,而下次再发生的几率更高,多次以后在谐波过电压作用下都可能导致层间闪络或击穿。

3、保护措施
3.1、改进现行的过电压保护方式
现行的过电压保护与避雷器保护方式(见图1)对电抗器上的过电压是无能为力的。

有文献证实,需在电抗器的进线端并联一台避雷器,以减少过电压对电抗器的危害。

该避雷器可采用Y5WT—12.7型氧化锌避雷器。

3.2、取消每天“天窗”作业前电容装臵的投切操作
通过该措施大大减少操作过电压的发生几率,从而减少其对电抗
器的危害。

但是采取本措施会对变电所的力率产生一定的负面影响,一般这种影响很小,它主要取决于该所的无功计量方式。

在全面采取本措施前宜先在某所进行试运行,以检验其对力率的影响程度,权衡利弊后再定。

3.3、对电容补偿装臵回路中的断路器,在允许范围内尽量加大其开断行程,并加强对断路器的日常维护与检修,确保其操作迅速可靠,降低其分闸时的电弧重燃几率。

3.4、加强对电抗器的运行监视,可考虑安装专门的运行监视装臵,以便及时发现隐患。

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