1 并聯電容器 并聯電容器外表面封閉,通過出線端子與母線三相連接,有一端子接地線。內部由絕緣紙、鋁泊和電容器油構成串聯電容元件,內部結構外部觀測不到。 并聯電容器的故障現象包括滲漏油、鼓肚、外殼閃烙、熔斷器熔斷、爆炸等。并聯電容器的故障幾乎都會伴有放電現象的發生。瓷套管及外殼滲漏油。由于滲漏油導致套管內部受潮、絕緣電阻降低、油面下降、元件上部容易受潮而擊穿放電。所有并聯電容器的故障中,鼓肚現象是占比例大的。一般油箱隨溫度變化發生膨脹和收縮是正常的,但當內部發生局部放電,絕緣油產生大量氣體,就會使箱壁變形,形成明顯的鼓肚現象,發生鼓肚的電容器不能修復,只能更換。由于絕緣不良和表面污穢嚴重,在電網出現內、外過電壓和系統諧振的情況下導致絕緣擊穿,表面放電,造成瓷套管閃絡破損。 熔斷器熔斷,源于電容器內部元件放電,發生故障擊穿。電容器爆炸,當電容器內部元件故障擊穿引起電容器極間貫穿性短路時,與其并聯運行的其他電容器將對故障電容器放電,如果注入電容器的能量大于外殼能承受的爆破能量,則電容器爆炸。 并聯電容器事故除了運行中的臟污、受濕問題外,事故原因與電容器自身結構和制造質量也相關,綜合分析如下: 1)在高場強下,電容元件擊穿的部位多在電極邊緣、拐角和引線與極板接觸處,以及元件出現褶迭部位。這些地方電場強度和電流密度都較高,容易發生局部放電和過熱燒傷絕緣。在制造過程中應采取適宜隔離措施以及合理的結構設計。 2)運行中電壓過高或開關重燃引起的操作過電壓,也將產生局部放電。電極對油箱的絕緣一般較高。制造工藝和產品元件質量如絕緣材料質量差,電容器油不純凈等是造成此類放電的主要原因。 3)密封不良。耦合電容器是全密封電器,如果密封不良,在運行過程中有可能進水受潮而導致損壞。密封不良運行中常表現為滲漏油。長期滲漏油的耦合電容器,除內部壓力降低進水受潮外,也會因油量減少上部漏油而發生放電故障。 4)電力電容器運行電壓過高,產生大量損耗,破壞絕緣。運行環境溫度過高和諧波的加入也會成為誘發電容器放電的原因。前者破壞絕緣,后者提升了作用電壓。 2 耦合電容器 耦合電容器事故大多發生在陰雨污穢天氣之中,事故現象為表面放電產生閃烙,內部放電積累可能引起擊穿短路,熔斷器熔斷乃至本身爆裂。其故障現象分析雷同于并聯電容器。其除了運行中的臟污、受濕問題外,事故原因與電容器自身結構和制造質量也相關,綜合分析如下: 1)交直流放電機理不同,等效電路不同,直流放電更易擊穿,制造過程中應采取適宜隔離措施以及合理的結構設計。 2)制造過程中,電容芯子位置處的絕緣設計不當,導致運行中芯子尖角處場強過大,容易引起放電。電容芯子烘干不好,殘留水分或芯子卷制后又在空氣中滯留時間過長而受潮也會形成隱患。 3)關于密封不良。耦合電容器是全密封電器,如 果密封不良,在運行過程中有可能進水受潮而導致損壞。每只耦合電容器均裝有膨脹器,并經過出廠前的檢查,密封不良運行中常表現為滲漏油。長期滲漏油的耦合電容器,除內部壓力降低進水受潮外,也會因油量減少上部漏油而發生放電故障。 4)制造過程中工藝上的不合理和缺陷以及搬運過程中引起的損傷也會成為耦合電容器事故的隱患。由已有經驗來看,存在的隱患包括夾板在制造加工過程中有缺陷,電容器油中所含芳香烴成分偏少、元件開焊、元件錯位等。這些缺陷也是極易誘發放電現象。 結論:電力電容器外部放電為電極或母線高壓對箱體放電,內部放電為極板間放電。電容器內部放電是不可觀測的。
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