淺談智能電力電容器的應用保護與選型

更新時間：2020-12-14

技術文章

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

【摘要】本文主要闡述了電力電容器的保護、電力電容器的接通和斷開、電力電容器的放電、電力電容器組倒閘操作時要注意的事項、電容器在運行中的故障處理內容。

【關鍵詞】電力電容器保護運行維護

電力電容器是一種靜止的無功補償設備。它的主要作用是向電力系統提供無功功率,提高功率因數。一般采用就地無功補償,可以減少輸電線路輸送電流,從而減少線路損耗和壓降,改善電能質量并提高設備利用率。現將電力電容器的保護與運行維護作簡單的介紹,以供大家參考。

1電力電容器的保護

1.1電容器組應采用適當保護措施

如采用差動保護或短時限過電流保護,對于3kV及以上的電容器,要在每個電容器上配置單獨的熔斷器,熔斷器的額定電流應按熔絲的特性和接通時的涌流來選定,一般選用1.5倍電容器的額定電流,以防止電容器內部短路時油箱爆炸。

1.2除上述的保護形式外,一般還應裝設下面的幾種保護

(1)過電壓保護:如果系統電壓長時性升高,需采取措施使電壓升高不超過1.1倍額定電壓;如果電容器同架空線路或真空斷路器聯接時,可用合適的避雷器來進行大氣過電壓或操作過電壓保護;如果電容器在運行中出現的過電壓,則裝設過電壓繼電器保護動作于跳閘。(2)過電流保護:用合適的電流自動開關或電流繼電器進行保護,使電流升高不超過1.3倍額定電流。(3)在中性點不接地系統中,短路單相電流超過20A時,并且短路電流的保護裝置或熔絲不能可靠地保護接地故障時,則應裝設單相接地保護裝置。(4)低電壓保護:如果母線電壓低于0.5Ue(母線額定電壓),裝設低電壓保護并動作于電容器組的電源開關跳閘。(5)對于雙三角形接線的電容器組裝設橫差動保護;對于雙星形接線的電容器組裝設中性線不平衡電流保護;對于單星形接線的電容器組裝設開口三角電壓保護;對大容量分組電容器裝設零序電流保護。

1.3正確選擇電容器組的保護

正確選擇電容器組的保護方式是確保電容器安全可靠運行的首要條件,但無論采用何種保護方式,均應符合以下要求。

(1)保護裝置應有足夠的靈敏度。(2)能夠有選擇地切除故障電容器,或在電容器組電源全部斷開后,便于檢查出已損壞的電容器。(3)在電容器停送電過程中及電力系統發生接地或其它故障時,保護裝置不能有誤動作。(4)保護裝置應便于進行安裝、調試和運行維護。

1.4電容器不允許裝設自動重合閘裝置

相反應裝設無壓釋放自動跳閘裝置,主要是因電容器放電需要一定時間,當電容器組的開關跳閘后,如果馬上重合閘,電容器是來不及放電的,在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓性相反的電荷,這將使合閘瞬間產生很大的沖擊電流,從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。

當電容器安裝于“諧波源”較多的電網上時,為了防止諧波電流引起電容器內部相間短路,故應在電容器前串聯適當的電抗器。

2電力電容器的接通和斷開

(1)電力電容器組在接通前應用兆歐表檢查絕緣及放電網絡。(2)接通和斷開電容器組時,須考慮以下幾個方面:(1)當母線上的電壓超過1.1倍額定電壓允許值時,禁止將電容器組接入電網。(2)在電容器組自電網斷開后1min內不得重新接入,但自動重復接入情況除外。(3)在接通和斷開電容器組時,要選用不能產生危險過電壓的斷路器。

3電力電容器的放電

(1)電容器每次從電網中斷開后,應該自動進行放電。其端電壓迅速降低,不論電容器額定電壓是多少,在電容器從電網上斷開5min內,其端電壓應不超過65V。(2)為了保護電容器組,自動放電裝置應裝在電容器斷路器的負荷側,并與電容器直接并聯(中間不準裝設斷路器、隔離開關和熔斷器等)。具有非放電裝置的電容器組,例如:對于高壓電容器用的電壓互感器,對于低壓電容器用的白熾燈泡,以及與電動機直接聯接的電容器組,可以不再裝設放電裝置。為了延長燈泡的使用壽命,應適當地增加燈泡串聯個數。(3)在接觸從電網斷開的電容器的導電部分前,要用絕緣的接地金屬桿進行單獨放電。

4電力電容器組倒閘操作時要注意的事項

(1)在正常情況下,全所停電操作時,應先斷開電容器組斷路器后,再拉開各路出線斷路器。恢復送電時應與此順序相反。(2)在變電所事故停電情況下須將電容器組的斷路器斷開。

(3)電容器組斷路器跳閘后不準強送電;保護熔絲熔斷后,未查明原因之前,不準更換熔絲送電.(4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時,要在斷路器斷開3min之后才可進行。

5電容器在運行中的故障處理

(1)當電容器噴油、爆炸著火時,應立即斷開電源,并用砂子或干式滅火器滅火。(2)電容器的斷路器跳閘,而分路熔斷器熔絲未熔斷。操作人員應對電容器放電3min后,再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況,經檢查后,若未發現異常情況,可以試投,否則應進一步對保護以及電容器做全部的試驗檢查。(3)當電容器的熔斷器熔絲熔斷時,應向值班調度員匯報,待取得同意后,再斷開電容器的斷路器。在切斷電源并對電容器放電后,先進行外部檢查,如套管的外部有無閃絡痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無短路等,然后用絕緣搖表搖測間及對地的絕緣電阻值。如未發現故障跡象,可換好熔斷器熔絲后繼續投入運行。如經送電后熔斷器的熔絲仍熔斷,則應退出故障電容器,并恢復對其余部分的送電運行。

6安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹

6.1產品概述

AZC/AZCL系列智能電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元，晶閘管復合開關電路，線路保護單元，兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構成。可替代常規由熔絲、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內和柜面由導線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護方便，使用壽命長，可靠性高的特點，適應現代電網對無功補償的更高要求。

AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數、頻率、電容器路數及投切狀態、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內部晶閘管復合開關電路，自動尋找投入（切除）點，實現過零投切，具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

6.2產品選型

AZC系列智能電容器選型：