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電容

35kV電力電容器的危險(xiǎn)點(diǎn)控制

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:48

電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,能就地平衡無(wú)功,提高電壓質(zhì)量和功率因數(shù),因而在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 電力電容器是一種儲(chǔ)能的電氣設(shè)備,如沒有完備的安全措施,可能會(huì)危害人身安全。   

    1 電力電容器的危險(xiǎn)點(diǎn)   

    1.1 運(yùn)行中電容器構(gòu)架帶電   

      四串五并上下兩層布置的雙星形接線以及三星形接線電容器組的電容器通過(guò)絕緣子安裝于金屬構(gòu)架上,但構(gòu)架直接和電容器帶電部位相連,并通過(guò)支持絕緣子與地絕緣,運(yùn)行中構(gòu)架帶電。對(duì)于該類型接線的35 kV電容器組,一般上層對(duì)地電壓可達(dá)15 kV左右,下層構(gòu)架對(duì)地電壓可達(dá)5 kV左右。 因此,構(gòu)架必須作為一個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)加以控制。對(duì)于二串十并上下兩層布置的雙星形接線電容器組,電容器直接安裝于金屬構(gòu)架上,該構(gòu)架與地絕緣,考慮到絕緣擊穿致使電容器外殼及支持構(gòu)架帶電等因素,仍需把該種接線方式的電力電容器構(gòu)架作為危險(xiǎn)點(diǎn)加以控制。   

    1.2 電力電容器的剩余電荷   

      (1) 當(dāng)電力電容器高壓熔絲熔斷時(shí),其放電回路不能溝通,剩余電荷放不掉,因此在進(jìn)行高壓熔絲更換工作前,必須對(duì)電容器進(jìn)行人工放電。   

      (2) 當(dāng)電力電容器放電壓變內(nèi)部斷線時(shí),該放電壓變所在一組電容器的放電回路均被斷開,這情況比高壓熔絲熔斷更具危險(xiǎn),因?yàn)楦邏喝劢z熔斷看得見,放電壓變內(nèi)部斷線則較隱蔽,并且剩余電荷量大,是這一組電容器電荷的總和。   

      (3) 當(dāng)電容器內(nèi)部開路時(shí),該電容器的放電回路被斷開,剩余電荷放不盡,即使拆除電容器,拆下的電容器內(nèi)部還帶有電荷,因此必須采取安全措施,防止觸電。   

    1.3 感應(yīng)電   

      作為感性無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的低壓電抗器,能就地平衡容性無(wú)功,降低電壓, 提高電壓合格率,因此,在500 kV變電站中被廣泛地采用。 低壓電抗器的結(jié)構(gòu)是1個(gè)空芯線圈,層層繞組疊加而成,運(yùn)行中的低壓電抗器會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的交變電磁場(chǎng),使附近的設(shè)備產(chǎn)生很強(qiáng)的感應(yīng)電。而500 kV變電站中,電容器和低壓電抗器大多是并排布置,低壓電抗器運(yùn)行中,將會(huì)使電容器產(chǎn)生極強(qiáng)的感應(yīng)電。   

    1.4 環(huán)境和氣候的影響   

      500 kV變電站采用的電容器容量大,數(shù)量多,40 Mvar的電容器組一般由120只電容器組成,而容量60 Mvar的電容器組由180只電容器組成,且一般都安裝于戶外。在戶外,電容器不但要經(jīng)受嚴(yán)寒酷暑,而且受到小動(dòng)物的危害。這些都會(huì)引起電容器故障,并且可能不只是單一故障。   

    1.5 登高作業(yè)   

      為了節(jié)省占地面積,電容器組一般采用上下分層布置,上層構(gòu)架高度往往超過(guò)2 m,若用攀緣電容器構(gòu)架的方法檢修電容器是非常危險(xiǎn)的,必須制定并執(zhí)行電力電容器的登高作業(yè)規(guī)范。   

    2 電容器危險(xiǎn)點(diǎn)的控制措施   

      (1) 當(dāng)電容器組退出運(yùn)行時(shí),其中單只電容器仍存在剩余電荷,并與地有較高電位差;另外,電容器高壓熔絲熔斷、放電壓變內(nèi)部斷線、電容器內(nèi)部開路等均會(huì)造成電容器剩余電荷不能放盡,且殘壓很高。因此,在電容器上進(jìn)行工作前,必須對(duì)電容器進(jìn)行驗(yàn)電、放電和裝設(shè)接地線。   

      (2) 電容器退出運(yùn)行后,其支持構(gòu)架仍存在著帶電的可能性,所以,在電容器上進(jìn)行工作前,必須在電容器構(gòu)架上驗(yàn)電、放電、裝設(shè)接地線。   

      (3) 針對(duì)電容器組的不同接線特點(diǎn),合理確定接地線的裝設(shè)位置和數(shù)量。在進(jìn)行驗(yàn)電、放電和裝設(shè)接地線時(shí),必須按照安全操作規(guī)程的要求,戴安全帽和絕緣手套,穿絕緣靴,使用合格的安全工器具。驗(yàn)電、放電和掛接地線的操作,應(yīng)從電容器護(hù)欄由外到里,由近及遠(yuǎn),從下層到上層逐步進(jìn)行。放電時(shí)注意雙手緊握接地線手柄末端,始終保護(hù)驗(yàn)電處與人體的安全距離。有放電聲時(shí),要反復(fù)多次放電,直到放電聲完全消失。用操作桿掛地線時(shí),應(yīng) 注意防止地線頭空中跌落造成人員傷害和設(shè)備損壞。故障電容器可能發(fā)生引線接觸不良、內(nèi)部斷線、或熔絲熔斷,應(yīng)用接地線將兩極短接接地。采用雙星形的中性線,以及多個(gè)電容器串接線,還應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行反復(fù)多次放電。   

      (4) 對(duì)電容器上層構(gòu)架驗(yàn)電、放電、掛接地線或更換高壓熔絲時(shí),應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行登高作業(yè)規(guī)范,不能攀緣構(gòu)架、野蠻作業(yè),應(yīng)使用防滑人字絕緣梯。工作中始終保持人體與驗(yàn)電、放電處的安全距離。   

      (5) 有的電容器組放電壓變帶有次級(jí),主要供本身電容器差壓保護(hù)用。 對(duì)于該類型接線的電容器,還應(yīng)防止壓變二次回路倒送電,在電容器上進(jìn)行工作前,應(yīng)取下壓變次級(jí)熔絲(或拉開壓變次級(jí)開關(guān)),確保電容器的所有電源斷開,必要時(shí)在壓變高壓側(cè)掛接地線一組。   

      (6) 當(dāng)?shù)蛪弘娍蛊鬟\(yùn)行時(shí),有可能在鄰近間隔的電容器上產(chǎn)生較大感應(yīng)電。如發(fā)現(xiàn)電容器存在感應(yīng)電而放電不盡,應(yīng)將附近間隔的低壓電抗器停運(yùn)。   

    3 3種典型接線方式電容器的危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施   

    3.1 二串十并上下層雙星形接線電容器組的危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施   

      上下兩組電容器每相各接1臺(tái)放電壓變,共6只放電壓變,上下層中性點(diǎn)各接1組氧化鋅避雷器,上下層中性點(diǎn)通過(guò)CT連接,CT二次值用于電容器組的零序電流保護(hù)。電容器直接安裝于支持構(gòu)架上,支持構(gòu)架與接地構(gòu)架通過(guò)絕緣子隔離,電容器處于完好運(yùn)行狀態(tài)時(shí),支持構(gòu)架不帶電,但當(dāng)電容器內(nèi)部絕緣擊穿或絕緣子絕緣擊穿時(shí),該支持構(gòu)架帶電。針對(duì)電力電容器的危險(xiǎn)點(diǎn),以及該類型電容器組的接線特點(diǎn),對(duì)電容器及其輔助設(shè)備進(jìn)行年檢、消缺等工作前,必需采取以下控制措施:   

      (1) 將電容器改為檢修狀態(tài),在下列位置驗(yàn)電、放電、掛上接地線(共4組接地線):   

      ① 電容器電源側(cè),即電容器開關(guān)側(cè);   

      ② 電容器上、下層中性點(diǎn);   

      ③ 電容器上層支持構(gòu)架;   

      ④ 電容器下層支持構(gòu)架。   

      其中上下層中性點(diǎn)接地線可共用一組,因電容器相間距離較大,上下層支持構(gòu)架接地線需采用加長(zhǎng)接地線。

          (2) 電容器年檢維護(hù)工作前,必須對(duì)電容器逐只進(jìn)行徹底放電;對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行處理、更換電容器高壓熔絲前,必須對(duì)故障設(shè)備以及鄰近電容器進(jìn)行徹底放電;對(duì)于內(nèi)部斷線的未知電容器,應(yīng)采取帶電作業(yè)方式進(jìn)行處理。操作人員需穿戴安全帽、絕緣手套、絕緣靴,使用合格的安全工器具,放電操作時(shí),應(yīng)盡可能保持帶電部位和人體的安全距離,做好應(yīng)付強(qiáng)烈放電弧光的心理準(zhǔn)備,鎮(zhèn)定沉著地進(jìn)行操作。   

          (3) 登高作業(yè)時(shí),嚴(yán)禁攀構(gòu)架進(jìn)行作業(yè),應(yīng)使用絕緣梯,保持與帶電部位有足夠的安全距離,并采取防跌落措施。   

        3.2 四串五并上下層雙星形接線電容器組的危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施   

          如圖2所示,每相分前后兩組,每組分為上、下兩層,每層有2臺(tái)電容器(上、下共4只電容器)串聯(lián)成1個(gè)小組,相同的5個(gè)小組并聯(lián),構(gòu)成四串五并接線方式。上下兩層每組各接1只放電壓變,三相共有12只放電壓變。前層中性點(diǎn)和后層中性點(diǎn)通過(guò)CT相連接,電容器電源側(cè)接1組氧化鋅避雷器。   

          其接線方式特點(diǎn):前后兩組電容器支持構(gòu)架相互絕緣;上、下兩層電容器支持構(gòu)架與電氣部分直接相連,因此在電力電容器正常運(yùn)行時(shí),上層電力電容器支持構(gòu)架對(duì)地電壓達(dá)15 kV,下層電力電容器支持構(gòu)架對(duì)地電壓達(dá)5 kV。同二串十并上下層雙星形接線方式比較,危險(xiǎn)點(diǎn)和控制措施基本相同,不同點(diǎn)在于該接線類型的電容器組的支持構(gòu)架帶電,必須注意在構(gòu)架上進(jìn)行驗(yàn)電、放電和掛接地線工作的安全。同時(shí),前后兩組電容器構(gòu)架相互絕緣隔離,電容器組改檢修時(shí),前后兩組電容器構(gòu)架均應(yīng)掛上接地線。當(dāng)電容器改為檢修時(shí),需在下列位置驗(yàn)電、放電和掛上接地線(共6組接地線):   

          ①電容器電源側(cè),即電容器開關(guān)側(cè);   

          ②電容器上、下層中性點(diǎn);   

          ③前組電容器上層支持構(gòu)架;   

          ④前組電容器下層支持構(gòu)架;   

          ⑤后組電容器上層支持構(gòu)架;   

          ⑥后組電容器下層支持構(gòu)架。   

        3.3 四串五并上下層三星形接線電容器的危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施   

          如圖3所示,每相分前、中、后三組,每組分為上、下兩層,每層有2臺(tái)電容器(上、下共4只電容器)串聯(lián)成1個(gè)小組,相同的5個(gè)小組并聯(lián),構(gòu)成四串五并接線方式。放電壓變每相每組1只,共9只,不設(shè)中性點(diǎn)CT,壓變二次值供電容器組差壓保護(hù),電容器電源側(cè)接一組氧化鋅避雷器電容器,每相電容器支持構(gòu)架比四串五并雙星形接線方式多2只,三相多6只,共18只支持構(gòu)架。同四串五并雙星形接線電容器組比較,危險(xiǎn)點(diǎn)及其控制措施基本相同,不同的是構(gòu)架接地線需增加2組,構(gòu)架上共需掛6組接地線。由于放電壓變二次側(cè)接有電容器差壓保護(hù),為了保證人員工作的安全,有必要取下放電壓變低壓熔絲或拉開壓變低壓空氣開關(guān),防止壓變二次側(cè)倒送電。   

          當(dāng)電容器改為檢修時(shí),需在下列位置驗(yàn)電、放電和掛上接地線(共8組接地線):   

          ①電容器電源側(cè),即電容器開關(guān)側(cè);   

          ②電容器組中性點(diǎn);   

          ③前組電容器上層支持構(gòu)架;   

          ④前組電容器下層支持構(gòu)架;   

          ⑤中組電容器上層支持構(gòu)架;   

          ⑥中組電容器下層支持構(gòu)架;   

          ⑦后組電容器上層支持構(gòu)架;   

          ⑧后組電容器下層支持構(gòu)架。   

          為方便運(yùn)行值班人員的操作,在電容器組構(gòu)架上掛接地線時(shí),可以利用3組特制接地線(1個(gè)接地端,6個(gè)導(dǎo)體端),代替原來(lái)的6組普通接地線,接地線的數(shù)量也可以減少為5組。   

        4 結(jié)束語(yǔ)   

          電力電容器是變電站最危險(xiǎn)的電氣設(shè)備之一,但由于對(duì)其重視不夠,或者僅將其視為變電站輔助電氣設(shè)備,往往會(huì)因?yàn)樗枷肼楸裕踩胧┎坏轿欢斐扇藛T傷亡事故,因此,建議運(yùn)行單位根據(jù)本變電站電容器組的實(shí)際情況,制訂相應(yīng)和完善的危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施。

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