網(wǎng)絡(luò)的電流中往往有高次諧波存在,從而使受電端母線電壓發(fā)生畸變。母線電壓的畸變,對供電網(wǎng)絡(luò)、用戶以及某些電氣設(shè)備都產(chǎn)生有害影響。尤其是對并聯(lián)補償用的移相電容器,危害更大。因為移相電容器對高次諧波的阻抗小,常因電壓畸變而產(chǎn)生嚴重過電流,甚至燒壞電容器。另一方面,接在母線上的并聯(lián)電容器組,對高次諧波有放大作用,因而使母線電壓畸變更加嚴重,形成惡性循環(huán)。
在電容器回路中串入小值電抗器后,補償支路的諧波電抗也呈感性。它與系統(tǒng)中其他感性電抗并聯(lián),使系統(tǒng)的諧波等值阻抗減小,從而減小了母線的諧波電壓,抑制了母線電壓的畸變。此外,它還能夠有效的減小電容器支路中由于高次諧波所引起的穩(wěn)態(tài)諧波過電流,限制電容器組的合閘電流沖擊,減小電容器支路切斷時所產(chǎn)生的過電壓。因此,在電容器回路中串入小值電抗,無論對改善網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量還是保證電容器的安全運行,都是非常必要的。
十四、 耦合電容器上要安裝接地刀閘
耦合電容器的主要用途是:使強電和弱電兩個系統(tǒng)通過電容耦合,利用高壓輸電線路作為載波通道,構(gòu)成高頻訊號的通路,利用高壓工頻電流進入弱電系統(tǒng),使兩種不同的系統(tǒng)隔離,以保證人身安全。
在供載波通訊用的耦合電容器回路上,其耦合電容器的低壓出口裝有一組接地刀閘,當合上此刀閘時,高頻載波訊號即被大地短接,通訊中斷,并起保安接地作用。
如果耦合電容器還帶有電能抽取裝置,則在抽取裝置前面也要接一組接地刀閘,作為抽取裝置二次回路的保安接地。但當抽取裝置停用以后,如果合上該接地刀閘,應(yīng)注意此時高頻通訊信號也被短接,所以事先應(yīng)與有關(guān)部門聯(lián)系。而當合上載波通訊回路前的接地刀閘時,則不會影響抽取裝置的工作。
兩個接地刀閘均應(yīng)在耦合電容器無故障的情況下進行操作。
十五、 耦合電容器上要裝放電燈泡或閥式放電器
載波機和電能抽取裝置回路,主要是通過耦合電容器與高壓輸電線路直接耦合的。如果耦合電容器的內(nèi)部元件被擊穿或串聯(lián)元件中任一元件開路,都將產(chǎn)生危險的高電壓。為了防止高壓竄入二次回路,在抽取裝置和載波通訊裝置前都應(yīng)安裝放電燈或閥式放電器,一旦出現(xiàn)過電壓,可通過它們放電,以保護設(shè)備和人身的安全。
十六、 不允許在電容器組裝設(shè)自動重合閘裝置
自動重合閘,是指斷路器跳閘后,不用工作人員操作,自動重新合閘。由于是電容器放電需要一定時間,當電容器的斷路器跳閘后,如果立即重合閘,則電容器來不及放電,此時可能由于殘存的電荷的極性相反,在合閘的瞬間會產(chǎn)生很大的沖擊電流,導致電容器損壞,甚至引起爆炸。因此電容器組不但不允許裝設(shè)自動重合閘裝置,相反應(yīng)裝設(shè)無壓釋放的跳閘裝置。
十七、 禁止電容器組帶電荷合閘
在交流電路中,如果電容器帶電荷再次合閘,則電容器可能承受2倍以上的額定電壓(峰值),這對電容器是有害的。同時,也會產(chǎn)生很大的沖擊電流,導致熔體熔斷或斷路器跳閘。因此,電容器組每次拉閘之后,必須先進行放電,待電荷消失后再行合閘。
從理論上講,電容器的放電,需要一段相當長的時間才能放完,但實際上只要放電電阻選擇得合適,一般1分鐘左右就可完成放電。所以,運行規(guī)程規(guī)定;電容器組每次重新合閘,必須在電容器斷開3分鐘后進行,以保證安全。
十八、 操作以氯化聯(lián)苯為浸漬介質(zhì)的電容器應(yīng)注意的事項
氯化聯(lián)苯為有毒化學物質(zhì),其特點是含氯越高,毒性越大。目前國產(chǎn)的氯化聯(lián)苯電容器浸漬液中,三氯聯(lián)苯所占比重約為90%,其余為多氯聯(lián)苯混合物,氯化聯(lián)苯屬于慢性中毒物質(zhì),其毒性與擴散在空氣中的濃度有關(guān)。規(guī)程規(guī)定,氯化聯(lián)苯擴散濃度不得超過1毫克/米<sup>3</sup>。接觸這類電容器(特別是滲漏嚴重的電容器)應(yīng)注意以下事項:
(1) 工作時必須戴防毒口罩和橡膠手套,避免氯化聯(lián)苯液體沾污衣服(皮膚的破口處要絕緣對防止沾染),工作完畢應(yīng)換洗衣服。
(2) 電容器室內(nèi)應(yīng)有良好通風條件,進入電容器室前應(yīng)先開動通風裝置。
(3) 氯化聯(lián)苯不易燃,燃燒后產(chǎn)生濃煙,污染空氣。因此,清擦、檢修用過的棉紗和從滲、漏嚴重的電容器上拆下的報廢零件,不得隨意亂扔或燒掉,也不可深埋,一般暫時裝在塑料袋內(nèi)并封口,統(tǒng)一進行處理。
(4) 氯化聯(lián)苯及其污染物應(yīng)置于專用的焚燒爐中進行燃燒處理,使其在高溫(1200℃以上)下燃燒分解成氯化氫和二氧化碳。
使用氯化聯(lián)苯作電容器的浸漬介質(zhì),具有介電系數(shù)高、化學性能穩(wěn)定、電容器體積?。ū鹊V物油電容器幾乎小2/3)等優(yōu)點。但是,由于它有毒性以及對環(huán)境的污染,在未找到有效的控制、處理辦法以前,只能是限制它的應(yīng)用。
十九、 電容器的額定電壓與電源電壓不符能否使用
通常,電容器的補償容量與加于電容器的電壓的平方成正比,即
Q=2πfCU<sup>2</sup>(千乏)
因此,當電容器的額定電壓與電源電壓不符時,無功容量將相應(yīng)發(fā)生變化。
如果電源電壓過高,雖然Q值也相應(yīng)提高,但是通過電容器的電流將增大,使電容器過載。另外,電壓過高,也可能使電容器過熱、擊穿或損毀;如果電源電壓過低,則補償效果將大為降低,因此很不經(jīng)濟。
所以,一般不允許使用額定電壓與電源電壓(或系統(tǒng)電壓)不符的電容器。至于電網(wǎng)電壓波動,雖也存在上述問題,但是,如果波動不大,則影響也不會太嚴重。運行規(guī)程規(guī)定,當電源電壓為電容器額定電壓的1.1倍及以上時,電容器應(yīng)停止運行,待電源電壓恢復正常后,電容器才可重新投入運行。
二十、 造成電容器過電壓運行的原因
造成電容器過電壓運行的原因有以下幾種:
(1) 由于串聯(lián)電容器的電壓分布與電容成反比,當將數(shù)個電容值不同的單臺電容器組串聯(lián)后接入電網(wǎng)時,電容值低的電容器就可能產(chǎn)生過電壓。
(2) 當電容器組為中性點不接地的Y形接線時,由于各相的電容不同,也會造成三相電壓不平衡,使某一相過電壓運行。
(3) 接有電抗器的電容器組,因有電抗存在,其端電壓可能升高。
(4) 輕載時,母線電壓有時會高于電容器的額定電壓。
二十一、 電容器的運行中的異?,F(xiàn)象
在電容器的運行中常出現(xiàn)以下異常現(xiàn)象:
(1) 電容器外殼鼓肚。
(2) 套管和油箱漏油。
(3) 溫升過高。此外,在電容器的運行中有時也會出現(xiàn)某種不正常的“咕咕”聲,這表明內(nèi)部有局部放電現(xiàn)象,主要是內(nèi)部絕緣介質(zhì)電離而產(chǎn)生空隙造成的,這種現(xiàn)象是絕緣崩潰的先兆。遇到這種情況,應(yīng)使電容器立即停止運行,并進行檢查處理。
二十二、 電容器的損壞類型及規(guī)律
補償電容器損壞的類型很多,一般可歸納為以下幾種:
(1) 初期性故障。這是指剛送電或送電不久就發(fā)生故障,多是制造工藝不良或有嚴重缺陷造成的。
(2) 偶發(fā)生性故障。這是指運行中通風不良而過熱、外力破壞、操作過電壓或雷電等原因造成損壞。
(3) 磨損性故障。這是電容器運行多年后,由于絕緣老化和內(nèi)部游離等原因,造成絕緣的電氣強度降低而引起的損壞。
電容器損壞的一般規(guī)律是:
(1) 高壓電容器多于低壓電容器。
(2) 夏季多于其他季節(jié)。
(3) 安裝在室外的多于裝在室內(nèi)的。
(4) 在頻繁過電壓和過負荷情況下運行損壞較多。
(5) 開關(guān)操作頻繁的損壞較多。
(6) 管理維護不善、通風不良的,損壞較多。
二十三、 電容器發(fā)生爆炸事故的原因
電容器因故障而損壞,進而發(fā)生爆炸的主要原因是:
(1) 由于制造質(zhì)量差等原因,電容器的內(nèi)部元件擊穿。
(2) 由于套管密封不良而進入潮氣,降低了絕緣電阻;由于滲、漏油、油面下降,從而導致對外殼放電或元件擊穿。
(3) 內(nèi)部游離和鼓肚。當電容器內(nèi)部產(chǎn)生電暈、擊穿放電和嚴重游離時,電容器在過電壓作用下,會產(chǎn)生一系列物理、化學、電氣效應(yīng),加速絕緣老化、分解而產(chǎn)生氣體,形成惡性循環(huán),以致箱殼壓力增大,造成箱壁外鼓進而導致爆炸。
(4) 絕緣損壞,尤其是高壓側(cè)引出線制造工藝不良、邊緣不平、有毛刺或嚴重變折時,尖端容易產(chǎn)生電暈,電暈使油分解、箱殼膨脹、油面下降而造成元件擊穿。此外,在封蓋時如果轉(zhuǎn)角處燒焊時間過長,破壞了內(nèi)部絕緣,降低了擊穿電壓,也易導致電容器損壞,進而引起爆炸事故。
(5) 當進行帶電合閘時,在合閘的瞬間,電壓極性可能與電容器殘留電荷的極性相反,因而引起爆炸。
(6) 通風不良、溫升過高、嚴重過電壓和電壓諧波分量大,也會引起爆炸。
二十四、 在哪些情況下應(yīng)將電容器組立即退出運行。
電容器組出現(xiàn)下列情況之一時,應(yīng)立即退出運行:
(1) 電容器爆炸。
(2) 電容器嚴重噴油或起火。
(3) 瓷套管嚴重放電閃絡(luò)。
(4) 按點嚴重過熱或熔化。
(5) 電容器內(nèi)部或放電設(shè)備有異常聲響。
(6) 電容器外殼異形膨脹。
(7) 環(huán)境溫度超過40℃。
二十五、 為什么不能將外殼鼓肚的電容器降級使用
電容器外殼鼓肚的原因是:在制造過程中未能排盡內(nèi)部氣體,因而當電壓升高時,會導致內(nèi)部放電,引起絕緣材料分解,并產(chǎn)生氣體,增大油箱內(nèi)部壓力,從而造成電容器外殼鼓肚。此外,在電容器的運行中,由于溫升過高等因素的影響,也可能導致電容器的外殼鼓肚。
無論哪種原因造成電容器外殼鼓肚,均表明其內(nèi)部的某些元件已擊穿。如果繼續(xù)使用,擊穿處仍將不斷產(chǎn)生電弧,使油分解。繼續(xù)不斷地產(chǎn)生氣體,最后電容器將因體積過分膨脹而爆炸。即使降級使用(降低使用電壓)也無法避免。因此,一旦發(fā)現(xiàn)電容器外殼鼓肚,應(yīng)立即使其退出運行,嚴禁采用降低使用電壓的方法繼續(xù)使用。
二十六、 電容器的保護裝置跳閘后的處理
電容器的保護裝置跳閘后,應(yīng)根據(jù)動作情況對故障原因進行判斷,在查明原因和消除故障以前,不允許對電容器強行試送電。為了確保安全,首先應(yīng)檢查電容器開關(guān)、電流互感器、電力電纜和接線有無缺陷,以及各個電容器有無發(fā)熱、噴油、外殼鼓肚和套管放電等異?,F(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)缺陷或異?,F(xiàn)象,應(yīng)立即更換電容器或采取相應(yīng)的措放,待恢復正常后進行試送電。如果未見異常,則可能是外部故障造成母線電壓波動而導致保護裝置跳閘。查實后,可進行試送電。如果保護裝置再次跳閘,則應(yīng)對保護裝置進行全面的電氣試驗,以及對電流互感器作特性試驗。如果仍查不出故障原因,就需拆開電容器組,逐臺進行試驗,直至找出原因為止。
二十七、 移相電容器在運行中應(yīng)注意的事項
在移動電容器的運行中,應(yīng)隨時監(jiān)視其運行電壓、電流和周圍環(huán)境溫度,這些參數(shù)值不得超出制造廠規(guī)定的范圍。具體地說,應(yīng)注意以下事項:
(1) 運行電壓不得超過電容器額