《电力电容器击穿的原因分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电容器击穿的原因分析.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电力电容器击穿的原因分析 摘要：电力电容器的作用：应用于电路中作移相、耦合、降压、滤波等。本文介绍了电力电容器的作用、分析了电容器引发的击穿事务、重点论述了造成电力电容器击穿的缘由。 关键词：电力电容器；击穿；缘由分析 中图分类号：TM53 文献标识号：A 文章编号：2306-14101（2022）06-（页码）-页数 电力电容器，用于电力系统和电工设备的电容器。随意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，即构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来确定。当电容器在沟通电压下运用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。 近年来，在电容器制造技术、工艺、材料上
2、有了肯定改进，如内部增设肯定自愈爱护，对谐波的治理实行了肯定的抑制、滤除系列措施，但由于种种缘由，未能普及有效地得到应用，在实际运用中，出现电容器损坏故障仍屡见不鲜，所以，对电容器的平安运行必需实行肯定的爱护措施。 1.电力电容器的作用分析 电力电容器的作用都有：移相、耦合、降压、滤波等，常用于凹凸压系统并联补偿无功功率、并联沟通高压断路器断口、电机启动、电压分压等。电力系统的负荷如电动机.电焊机.感应电炉等用电设备，除了消耗有功功率外，还要“汲取”无功功率。另外电力系统的变压器等也须要无功功率，假如全部无功电力都由发电机供应的话，不但不经济，而且电压质量低劣，影响用户运用。电力电容器在正弦沟
3、通电路中能“发”出无功功率，假如把电容器并接在负荷（电动机），或输电设备（变压器）上运行，那么，复核或输电设备须要的无功功率，正好由电容器供应。电容器的功用就是无功补偿。通过无功就地补偿，可削减线路能量损耗；削减线路电压降，改善电压质量；提高系统供电实力。 运行方式： （1） 允许运行电压并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不用超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时，电容器应停用。（2） 允许运行电流正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%。（3） 允许运行温度正常运行时，其四周额
4、定环境温度为+40-25，电容器的外壳温度应不超过55。电力电容器分为串联电容器和并联电容器，它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电实力，是电力系统的重要设备。 2.电容器引发的击穿事务分析 电力电容器在低压配电系统中作为无功功率补偿装置的主要电器件而得到广泛应用，但由于电容器长期处于运载状态，常常会受到电网中各种非正常因素引起的过电流对电容器的冲击；当系统中电压、电流超越电容器的额定电流值时，将导致电容器内部介质耗损增加，产生过热而加速绝缘老化、降低运用寿命，严峻时可能使介质击穿，并发重大事故。 （1）过程：2004年11月2日上午9时，某公司35KV变电站内6KV电容器补偿装置由
5、于高压熔丝被熔断5根（不是一次熔断，而是自9月以来依次被熔断，始终没有备件更换）。变电站值班人员将电容器退出运行，断开断路器手车柜，合上接地刀闸；断开电容器进线柜隔离开关，合上接地刀闸。由电工对已坏的熔断器进行更换，10时熔断器更换完毕，操作人员按倒闸操作依次依次断开接地刀闸，合上隔离开关，断开手车柜接地刀，并将手车摇至工作位置。该变电站系无人值班设计，操作人员在后台机上对电容器断路器进行遥合，在合闸的一瞬间，只听电容器室一声巨响，而断路器并没有跳闸，此时电容器三相电流依次为UA=196.8A，UB=126A，UC=195.6A（该电容器组容量为3000Kvar，单只容量为200Kvar，为星
6、形接法，串联电抗器为180Kvar）。值班人员当即到电容器室检查，发觉A相电容器有一只电容器鼓肚，保险熔断；B相有三只电容器鼓肚变形，保险熔断；C相有一只电容器鼓肚变形，保险熔断。值班人员随即断开断路器，并将手车摇至试验位，合上接地刀。（2）事故分析：当日技术人员对现场状况进行分析初步认为，这是一起由于操作过电压引起的电容器击穿鼓肚事故。首先对断路器进行继电爱护测试，结果表明爱护及开关均能保证动作；其次假如是由于断路器触头弹跳引起过电压，则断路器出口及电容器进线侧所装的过电压汲取装置也应当动作保证，从而断路器跳闸。另外又对现场损坏的电容器进行分析发觉，所损坏的5只电容器均是被更换了保险又重新投
7、运的电容器，故我推断此次事故是（1）由于电容器质量造成。这是因为电容器在运行时内部发生击穿，引起熔丝熔断，重新更换熔丝后投运时，其余各台电容器对已击穿的电容器进行放电，放电能量大，脉冲功率高，使得电容器油快速汽化，引起鼓肚、漏油，熔丝再一次被熔断。（2）有可能为谐振过电压引起。由于电容器组上并联有硅整流或其他非线性设备（在本次事故中，我认为是电源侧输入谐波源），非线性设备产生的畸变的电流、电压叠加在电容器的基波上，假如电容器容抗和系统感抗相匹配构成谐振，谐波的频率fn等于或接近电容器固有频率fo，这样致使电容器过电流和过电压，严峻时引起电容器内部绝缘介质局部放电，导致电容器鼓肚损坏。另外，高次
8、谐波频率高使得容抗下降，电流增加，电容量增加，熔丝熔断。 （3）阅历教训：在电容器运行过程中发生高压熔丝熔断，应马上退出运行，对电容器进行绝缘耐压试验，假如发生绝缘下降或击穿必需马上进行更换。 3.造成电力电容器击穿的缘由分析 由于电力电容器投运越来越多，但由于管理不善及其他技术缘由，常导致电力电容器损坏以致发生爆炸，缘由有以下几种： （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，假如制造工艺不良，边缘不平有毛刺或严峻弯折，其尖端简单产生电晕，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，转角处假如烧焊时间过
9、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，必需在开关断开的状况下将电容器放电3min后才能进行，否则合闸瞬间因电容器上残
10、留电荷而引起爆炸。为此一般规定容量在160kvar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。此外，还可能由于温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波重量过大或操作过电压等缘由引起电容器损坏爆炸。 在低压电力系统中，运用电力电容器是为了提高系统的功率因数，削减无功损耗。电力电容器在运行_中发生损坏甚至爆炸的事故时有发生，轻则损坏配电设备，重则破坏建筑物并引起火灾。 参考文献 1.何卫国。电力电容器运行状态在线监测装置D，苏州高校，2022-05-01 2.刘生辉。并联电力电容器过电压分析与仿真探讨D，华南理工高校，2022-05-08 3.王友功。电力电容器的绝缘击穿J，电力电容器，11013-12-31 4.刘文泽，蔡泽祥； 冯顺萍。并联电容器组中电容器击穿的特征分析与仿真探讨J，高压电器，2022-10-16 5.王永源。并联电容器组中电容器损坏特征与过电压爱护探讨D，华南理工高校，2022-11-15 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页