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無功補償電容器出現(xiàn)鼓肚是什么原因?

來源:希拓電氣(常州)有限公司    日期:2020-07-31    瀏覽量:載入中...

一、項目概述

某生產(chǎn)車間有10KV/0.4KV,800KVA變壓器1臺。車間負荷主要以點焊機和普通電機為主,點焊機工作時最大的一個特點就是周期較短,速度快,屬于沖擊性非線性負荷,無功波動大。由于點焊機本身特性,會產(chǎn)生3次,5次,7次,11次諧波電流,且運行時功率因數(shù)比較低,為了避免無功罰款,故裝設TSC動態(tài)無功補償裝置。 

TSC動態(tài)無功補償裝置

無功補償裝置其安裝容量為400kvar,采用三相干式鐵芯電抗器,額定電抗率為14%;采用快速可控硅開關進行投切,重復投切時間間隔20ms,電容器無需放電,實時跟蹤負荷的快速變化。共分10路,每路40kvar,選用0.525kV,50Hz,40kvar三相并聯(lián)電容器,編碼投切方式,控制器相應時間20ms。

無功補償裝置運行一個月后,部分電容器出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象,電容器出廠嚴格的做了出廠試驗,且電容器廠家通過3C認證。鼓肚電容器更換為國內某知名品牌電容器運行一段時間后也出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象。

二、事故分析 

電容器選型問題,考慮到點焊機產(chǎn)生3次及以上諧波電流因數(shù),串聯(lián)14%電抗器,可以防止電容器將諧波電流放大。系統(tǒng)電壓在400V時,電容器兩端的實際基波運行電壓為465V,加上少量的諧波電壓,電容器額定電壓選擇525V完全滿足運行要求。 

快速熔斷器選型是根據(jù)電容器額定電流的1.5倍選擇,未發(fā)現(xiàn)有熔絲燒壞的現(xiàn)象。 

通過示波器檢測可控硅開關投切涌流小于2倍,滿足國家投切涌流小于5倍的標準,排除投切過電壓導致電容器損壞。

導致其鼓肚原因可能是電容器本身質量問題,長期過電壓運行,運行溫度過高。由于電容器已用兩家知名品牌電容器,都出現(xiàn)問題,可以排除并非電容器質量問題。將鼓肚的電容器退回廠家分析是由于內部元件擊穿產(chǎn)生的電弧使油分解而產(chǎn)生氣體,其體積膨脹造成的。對未鼓肚的電容器支路進行電流和電壓檢測,檢測儀器為FLUCK三相諧波測量儀。未發(fā)現(xiàn)電容器有諧波電流放大和電容器過電壓運行的現(xiàn)象。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電容柜內溫度很高,由于電容柜內有電抗器和可控硅開關,在運行的時候發(fā)熱很嚴重。夏天配電室溫度比較高,用紅外線測溫儀檢測電容器表明溫度70℃。電容器允許在室溫40℃溫度以下運行,外殼溫度不超過60℃,電容器溫度升高將影響電容器的壽命并導致電容器絕緣擊穿而損壞。在此可基本確定為環(huán)境溫度過高導致電容器鼓肚。 


三、處理結果 
由于溫度過高導致補償裝置出現(xiàn)電容器損壞,要求用戶改善配電室運行環(huán)境,應采取必要的通風、降溫措施,如果采取措施后仍然不能滿足室溫控制在40℃以下的要求時,應立即停止運行。用戶在配電室裝設空調后,電容柜內溫度降下來了,電容器運行一切正常。 

防護措施
配電室內應做好補償設備運行情況記錄,有值班人員; 
每天都要對運行的電容器組的外觀巡視檢查,如發(fā)現(xiàn)箱殼膨脹應立即停止使用,以免發(fā)生故障; 
定期檢測電容器組各相電流是否正常(用鉗形表可測); 
電容器外殼上最高溫度的檢查(可用紅外線測溫儀測量),并且做好溫度記錄(特別是夏季); 
防止補償設備有小動物爬入,電抗器運行中震動比較大,定期緊固電抗器進出線連接的螺絲。

四、結束語 
通過以上分析和預防處理,可以及時了解和掌握電容柜的運行情況,及時發(fā)現(xiàn)電容柜缺陷并采取有效措施,避免電容柜故障的進一步擴大,保障電容柜安全運行。

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