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电力电容器爆炸损坏原因浅析

文章出处:安高电气人气:-发表时间:2016-09-27 09:17【
摘要 : 它具有充放电特性和阻止直流电流通过,允许交流电流通过的能力。在充电和放电过程中,两极板上的电荷有积累过程,也即电压有建立过程,因此,电容器上的电压不能突变。

电容器的特点:

1.它具有充放电特性和阻止直流电流通过,允许交流电流通过的能力。

2.在充电和放电过程中,两极板上的电荷有积累过程,也即电压有建立过程,因此,电容器上的电压不能突变。

电容器的充电:两板分别带等量异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量;电容器的放电:电容器两极正负电荷通过导线中和。在放电过程中导线上有短暂的电流产生。 

3.电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小 。

 

1.电容器内部元件击穿

主要是由于制造工艺不良引起的。

 

2.电容器对外壳绝缘损坏

电容器高压侧引出线由薄铜片制成,如果制造工艺不良,边缘不平有毛刺或严重弯折,其尖端容易产生电晕,电晕会使油分解、箱壳膨胀、油面下降而造成击穿。另外,在封盖时,转角处如果烧焊时间过长,将内部绝缘烧伤并产生油污和气体,使电压大大下降而造成电容器损坏。

 

3.密封不良和漏油

由于装配套管密封不良,潮气进入内部,使绝缘电阻降低;或因漏油使油面下降,导致极对壳放电或元件击穿。

 

4.鼓肚和内部游离

由于内部产生电晕、击穿放电和内部游离,电容器在过电压的作用下,使元件起始游离电压降低到工作电场强度以下,由此引起物理、化学、电气效应,使绝缘加速老化、分解,产生气体,形成恶性循环,使箱壳压力增大,造成箱壁外鼓以致爆炸。

 

5.带电荷合闸引起电容器爆炸

任何额定电压的电容器组均禁止带电荷合闸。电容器组每次重新合闸,必须在开关断开的情况下将电容器放电3min后才能进行,否则合闸瞬间因电容器上残留电荷而引起爆炸。为此一般规定容量在160 kvar以上的电容器组,应装设无压时自动放电装置,并规定电容器组的开关不允许装设自动合闸。

 

6.环境温度高

例如:无功功率补偿屏安装于400V开关室内,室内共有8台开关柜,而面积仅30m2,其对面是SZ7-800kVA 35kV/0.4变压器室,整体通风条件差,炎热的夏天开关室内温度高达48℃以上,由此可见环境温度过高是引起电容爆炸的原因之一。

补偿屏应移至单一通风控制室,并应在电容器外壳上贴示蜡片(示温片),值班人员可以从显示的温度来间接地监视电容介质温度。

 

7.电压极不稳定                                                      

我们从公式Qc=2πfCV2中可以看出:电容器的无功容量与电压的平方成正比。当电压降低时,电容器的无功容量将按电压的平方成正比地相应减少,即电容器的容量得不到充分利用。

当运行电压升高时会使电容器的温升增加,甚至使电容器的热平衡破坏而引起电容器爆炸。因此国标规定:电容器允许在1.1倍额定电压下长期运行,但每24h内在1.15倍额定电压下运行的时间不得超过30min。


8.谐波电流的存在

由于接入电网运行的可控硅装置,客观上起到了一个高次谐波发生器的作用,会引起电路电压及电流的波形畸变。谐波电流的存在常使电容器发生异常的响声,严重时引起电容器膨胀。


发生这种情况的主要原因是:

1.高次谐波电流叠加于基波电流,使电容器总电流增大;

2.某一高次谐波在系统感抗和电容器容抗之间引起并联谐振,使流入电容器的电流成倍增长;

3.电容器内部对某一高次谐波发生局部串联谐振,从而引起过负荷。

处理措施:

为了防止这些情况发生,可以在补偿电容器组的每相内串接一个空心电抗器来限制电流。使电容电路的合成电抗对于高次谐波而言,变为感性电抗。在高次谐波中,3次谐波因变压器的△连接而被短路,因此这是针对5次以上谐波的措施。若选择串联电抗器的电抗使5次谐波谐振时,则5次谐波被短路,对5次谐波以上的高次谐波,因电容回路变为电感性,所以波形被改善,从而根本上消除了产生谐振的可能。

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