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摘要:直流换流站自投入运行以来交流滤波器电容器出现的故障较多,因此根据这些电容器自投运以来在运行中出现的故障,对交流滤波器电容器的常见问题进行描述和原因分析,提出电容器设备检修的注意事项和事故预防措施,并对采取改进措施后的运行情况进行说明总结。
关键词:直流换流站;电容器;故障
1电容器的简单介绍
电力电容器主要由壳体、电容器心子、绝缘介质以及出线结构等几个部分组成。壳体材质为薄钢板或不锈钢板,出线套管焊接在壳盖处,电容器心子由聚丙烯薄膜与铝箔(极板)卷制而成,壳体内部充满液体介质用以绝缘和散热。
2换流站电容器渗漏油分析
渗油主要发生在接线头部及瓷套和法兰连接处。
2.1接线头部
渗油主要发生在连续运行时间较少或刚投运的电容器上,接线头的焊锡被熔化(如图1),由此可知当时接头处承受了高温。造成接头发热的主要原因在于安装接头时不到位或者接头设计问题,以致接头处接触不良,使得接头易发热,焊锡熔化后造成渗油。在电容器刚投入运行时,接触不良的端子往往能看到打出火花。
2.2瓷套与法兰连接处渗油
这类电容器安装的位置通常位于比较高的位置,瓷瓶长度较长,因此在搬运的时候,很容易搬运瓷瓶,从而对瓷瓶造成隐性的损伤。到了夏季,这样的损伤就容易爆发,因为电容器在运行过程中本身会发热,加上夏季室外温度较高,电容器内部应力加大,因此就容易发生渗油和漏油。
3电容器电容量发生变化
在运行过程中,经常发现滤波器的不平衡电流增大,后经检查发现有些电容器电容量发生了改变。电容量的改变主要是由于周围强磁场的作用,使得电容器承受较强的感应电压。此外,还有以下其他原因:第一,当接线接触不良时,会产生附加电阻。第二,热备用状态时不能较好的放电,合闸时有存在较高的合闸过电压。因此,在这些电压的共同作用下,电容器会产生较高的过电压,致使电容器发生容量变化。另外电容器运行时间长,设备老化也会导致电容量发生变化。
4电容器接头发热
电容器接头发热原因主要有4个:第一,电容器接头线夹在运行过程中多次出现发热断裂异常现象,导致线夹与电容器接触不良,引起接头过热。第二,由于部分电容器之间采取扁铁连接,扁铁的伸缩量较小,且螺栓生锈,引起电容器接头发热,严重时影响电容器安全稳定运行。第三,设备投运时间较长,雨水沿导线渗透,严重锈蚀电容器接头夹件与连线,导致接触面接触电阻变大(如图2)。第四,防鸟害涂料渗漏到内部,造成影响。
5分析换流站电容器故障解决措施
某站电容器接头过热共16起,主要集中在A换流站、B换流站。电容器接头发热改进措施如下:改进A换流站:对涂有防鸟害涂料连接线用BV线进行更换;联系专业设备厂家对现电容器哈弗线夹进行改造设计,使其与电容器接头、导线连接更加紧固,增大散热面积。改造之后至今没有出现电容器接头发热现象。改进B换流站:联系专业设备厂家对电容器接头线夹进行改造、设计,提升电容器线夹运行稳定性、可靠性。对部分电容器之间采取扁铁连接进行改造,将其更换为BV线连接,更换之后全年没有出现电容器接头发热现象。
6参考建议分析
为了进一步提高电容器的运行可靠性,综合电容器常见故障情况,提出以下几条建议,供参考。第一,电力电容器设备制造质量是其安全运行的重要前提,在电容器生产过程中应严格工艺流程,选用合格的原材料及生产装备,加强过程质量监督,并通过出厂检验从严把关,从源头上确保产品的制造质量。现场安装应合理“分相、分组”,保证“相与相”、“段与段”之间的电容量平衡匹配。同时,应加强安装后的现场交接验收,确保安装调试质量,降低运行中故障发生概率。第二,在电容器运输的过程中,注意方法,禁止工作人员触摸瓷瓶,以免在搬运和安装时对电容器造成隐形伤害。第三,安装电容器时,注意引线和均压环之间的距离,并采用硬铜线来代替软股导线。第四,加强设备日常巡视是保障电容器组正常运行的重要环节之一,应重点对电力电容器组的壳体是否形变,有无渗漏油,套管瓷瓶污秽程度、有无放电痕迹,是否存在悬挂异物以及电气距离、环境温度等进行巡视检查,还可采用辅助手段,比如红外测温、示温蜡片等对其接头有无发热现象进行检测,以及时对设备进行维护,保障电力电容器成套装置的安全运行。第五,控制运行环境温度电力电容器的运行温度与其自身性能、运行环境等因素密切相关,当电力电容器的环境温度过高时,将加快电介质的绝缘老化速度,缩短电容器使用寿命,所以应对电容器运行环境温度进行控制。安装在室内运行的电容器组,应通风良好并尽可能加装自动控温装置;室外运行的电容器组,一方面要防止太阳直射造成局部温度异常,另一方面要保证其具有良好的通风散热条件。同时,应定期对电容器组及其成套设备进行带电红外测温,便于采取相应措施,以保證其内部介质温度及运行环境温度低于规程的规定值。第六,
7结语
电容器是换流站的重要设备,它的运行情况对直流系统可靠性至关重要,保证电容器的可靠运行,对所有运行维护人员都是一个严峻考验。加强设备的巡视力度,定期的进行红外测温工作。有助于及时发现缺陷;而全面细致的检修维护工作,则可以延长设备的使用寿命。这些工作需要常抓不懈,持之以恒。
参考文献
[1]凌斯,秦涛涛.新型混合式电容器组投切开关仿真研究[J].科技创新导报,2017,14(20):35+37.
[2]王帅.10kV电容器组故障原因分析[J].贵州电力技术,2016,19(04):83-84+36.
[3]吴穹.基于TPM的直流换流站检修管理体系建设[J].商品与质量.2018,(37).
[4]高三策.直流换流站电容器故障分析[J].区域治理.2018,(25).234.
作者介绍:
丁昶凯(1995.08.03);性别:男;籍贯:山东日照;民族:汉族;学历:本科;职称:助理级工程师;研究方向:直流输电、变电运维;单位名称:国网山东省电力公司检修公司。
关键词:直流换流站;电容器;故障
1电容器的简单介绍
电力电容器主要由壳体、电容器心子、绝缘介质以及出线结构等几个部分组成。壳体材质为薄钢板或不锈钢板,出线套管焊接在壳盖处,电容器心子由聚丙烯薄膜与铝箔(极板)卷制而成,壳体内部充满液体介质用以绝缘和散热。
2换流站电容器渗漏油分析
渗油主要发生在接线头部及瓷套和法兰连接处。
2.1接线头部
渗油主要发生在连续运行时间较少或刚投运的电容器上,接线头的焊锡被熔化(如图1),由此可知当时接头处承受了高温。造成接头发热的主要原因在于安装接头时不到位或者接头设计问题,以致接头处接触不良,使得接头易发热,焊锡熔化后造成渗油。在电容器刚投入运行时,接触不良的端子往往能看到打出火花。
2.2瓷套与法兰连接处渗油
这类电容器安装的位置通常位于比较高的位置,瓷瓶长度较长,因此在搬运的时候,很容易搬运瓷瓶,从而对瓷瓶造成隐性的损伤。到了夏季,这样的损伤就容易爆发,因为电容器在运行过程中本身会发热,加上夏季室外温度较高,电容器内部应力加大,因此就容易发生渗油和漏油。
3电容器电容量发生变化
在运行过程中,经常发现滤波器的不平衡电流增大,后经检查发现有些电容器电容量发生了改变。电容量的改变主要是由于周围强磁场的作用,使得电容器承受较强的感应电压。此外,还有以下其他原因:第一,当接线接触不良时,会产生附加电阻。第二,热备用状态时不能较好的放电,合闸时有存在较高的合闸过电压。因此,在这些电压的共同作用下,电容器会产生较高的过电压,致使电容器发生容量变化。另外电容器运行时间长,设备老化也会导致电容量发生变化。
4电容器接头发热
电容器接头发热原因主要有4个:第一,电容器接头线夹在运行过程中多次出现发热断裂异常现象,导致线夹与电容器接触不良,引起接头过热。第二,由于部分电容器之间采取扁铁连接,扁铁的伸缩量较小,且螺栓生锈,引起电容器接头发热,严重时影响电容器安全稳定运行。第三,设备投运时间较长,雨水沿导线渗透,严重锈蚀电容器接头夹件与连线,导致接触面接触电阻变大(如图2)。第四,防鸟害涂料渗漏到内部,造成影响。
5分析换流站电容器故障解决措施
某站电容器接头过热共16起,主要集中在A换流站、B换流站。电容器接头发热改进措施如下:改进A换流站:对涂有防鸟害涂料连接线用BV线进行更换;联系专业设备厂家对现电容器哈弗线夹进行改造设计,使其与电容器接头、导线连接更加紧固,增大散热面积。改造之后至今没有出现电容器接头发热现象。改进B换流站:联系专业设备厂家对电容器接头线夹进行改造、设计,提升电容器线夹运行稳定性、可靠性。对部分电容器之间采取扁铁连接进行改造,将其更换为BV线连接,更换之后全年没有出现电容器接头发热现象。
6参考建议分析
为了进一步提高电容器的运行可靠性,综合电容器常见故障情况,提出以下几条建议,供参考。第一,电力电容器设备制造质量是其安全运行的重要前提,在电容器生产过程中应严格工艺流程,选用合格的原材料及生产装备,加强过程质量监督,并通过出厂检验从严把关,从源头上确保产品的制造质量。现场安装应合理“分相、分组”,保证“相与相”、“段与段”之间的电容量平衡匹配。同时,应加强安装后的现场交接验收,确保安装调试质量,降低运行中故障发生概率。第二,在电容器运输的过程中,注意方法,禁止工作人员触摸瓷瓶,以免在搬运和安装时对电容器造成隐形伤害。第三,安装电容器时,注意引线和均压环之间的距离,并采用硬铜线来代替软股导线。第四,加强设备日常巡视是保障电容器组正常运行的重要环节之一,应重点对电力电容器组的壳体是否形变,有无渗漏油,套管瓷瓶污秽程度、有无放电痕迹,是否存在悬挂异物以及电气距离、环境温度等进行巡视检查,还可采用辅助手段,比如红外测温、示温蜡片等对其接头有无发热现象进行检测,以及时对设备进行维护,保障电力电容器成套装置的安全运行。第五,控制运行环境温度电力电容器的运行温度与其自身性能、运行环境等因素密切相关,当电力电容器的环境温度过高时,将加快电介质的绝缘老化速度,缩短电容器使用寿命,所以应对电容器运行环境温度进行控制。安装在室内运行的电容器组,应通风良好并尽可能加装自动控温装置;室外运行的电容器组,一方面要防止太阳直射造成局部温度异常,另一方面要保证其具有良好的通风散热条件。同时,应定期对电容器组及其成套设备进行带电红外测温,便于采取相应措施,以保證其内部介质温度及运行环境温度低于规程的规定值。第六,
7结语
电容器是换流站的重要设备,它的运行情况对直流系统可靠性至关重要,保证电容器的可靠运行,对所有运行维护人员都是一个严峻考验。加强设备的巡视力度,定期的进行红外测温工作。有助于及时发现缺陷;而全面细致的检修维护工作,则可以延长设备的使用寿命。这些工作需要常抓不懈,持之以恒。
参考文献
[1]凌斯,秦涛涛.新型混合式电容器组投切开关仿真研究[J].科技创新导报,2017,14(20):35+37.
[2]王帅.10kV电容器组故障原因分析[J].贵州电力技术,2016,19(04):83-84+36.
[3]吴穹.基于TPM的直流换流站检修管理体系建设[J].商品与质量.2018,(37).
[4]高三策.直流换流站电容器故障分析[J].区域治理.2018,(25).234.
作者介绍:
丁昶凯(1995.08.03);性别:男;籍贯:山东日照;民族:汉族;学历:本科;职称:助理级工程师;研究方向:直流输电、变电运维;单位名称:国网山东省电力公司检修公司。