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高壓電解電容損壞原因是什么？
更新時(shí)間：2020-07-09 11:33:48點(diǎn)擊次數(shù)：11021次
1、高壓電解電容電網(wǎng)高次諧波引起的過(guò)電流
當(dāng)電網(wǎng)中的諧波電流流入電容器，就會(huì)疊加在高壓電容器的基波電流上，使其運(yùn)行電流增大，同時(shí)也會(huì)使高壓電容器基波電壓上的峰電壓有效值增大。如果電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配，會(huì)對(duì)高次諧波產(chǎn)生放大作用而產(chǎn)生過(guò)電流和過(guò)電壓，引起電容器內(nèi)部絕緣介質(zhì)局部放電，使電容器產(chǎn)生鼓肚、熔絲群爆等故障。
2、電容器運(yùn)行電壓過(guò)高
高壓電容器運(yùn)行電壓可以反映出變電所母線系統(tǒng)電壓的狀況，并直接影響電容器的壽命和出力功能。高壓電容器內(nèi)部在運(yùn)行中的有功功率損耗主要由介質(zhì)損失和導(dǎo)體電阻損失兩部分組成，而其中的介質(zhì)損失占高壓電容器總有功功率損耗的98%以上。
高壓電容器介質(zhì)損耗會(huì)直接影響電容器的運(yùn)行溫度，可用下式表示：Pr= Qctgδ=ωCU2tgδ·10-3式中Pr為高壓電容器的有功功率損耗;Qc為高壓電容器的無(wú)功功率;tgδ為高壓電容器的介質(zhì)損失角正切值;ω為電網(wǎng)角頻率;C為高壓電容器的電容率;U為高壓電容器的運(yùn)行電壓。
由公式可知，高壓電容器有功功率損耗與無(wú)功功率同高壓電容器運(yùn)行電壓的平方成正比;隨著運(yùn)行電壓的增高，高壓電容器的有功功率損耗會(huì)迅速增加，進(jìn)而溫度升高的速度也會(huì)增加，游離增大，導(dǎo)致電容器的絕緣壽命降低。
另外，因高壓電容器連續(xù)運(yùn)行的過(guò)電壓一般定為額定電壓的1.10倍，當(dāng)電容器長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)電壓下運(yùn)行時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電容器產(chǎn)生過(guò)電流而損壞;所以，高壓電容器組建需要安設(shè)完善的過(guò)電壓保護(hù)裝置。
3、運(yùn)行溫度過(guò)高
由于溫度升高10℃，電容器容量下降速度就會(huì)加快一倍;如果電容器長(zhǎng)期處于高電場(chǎng)與高溫下運(yùn)行，會(huì)引起絕緣介質(zhì)老化和介質(zhì)損失增大，進(jìn)而導(dǎo)致電容器內(nèi)部快速升溫而發(fā)熱，是電容器壽命降低，甚至導(dǎo)致電容器產(chǎn)生熱擊穿而損壞。按規(guī)程規(guī)定，如果環(huán)境溫度超過(guò)30℃，電容器外殼溫度超過(guò)50℃，應(yīng)開(kāi)啟通風(fēng)裝置降溫，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)40℃時(shí)，應(yīng)立即停止電容器運(yùn)行。
因此，為防止電容器因運(yùn)行溫度過(guò)高而損壞，應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控裝置隨時(shí)監(jiān)控制電容器的運(yùn)行溫度，并采用強(qiáng)制通風(fēng)裝置改善電容器的散熱條件，使電容器產(chǎn)生的熱量以對(duì)流和輻射的方式散發(fā)出來(lái)。
4、斷路器操作產(chǎn)生的過(guò)電壓
電容器斷路器多采用真空斷路器，當(dāng)斷路器合閘時(shí)，斷路器觸頭可能會(huì)發(fā)生彈跳現(xiàn)象而產(chǎn)生過(guò)電壓。雖然由此產(chǎn)生的過(guò)電壓峰值較低，對(duì)電容器的影響也不大，但由于電容器年投切次數(shù)在千次以上，且斷路器斷開(kāi)時(shí)可能引發(fā)擊穿電容器的過(guò)電壓，采取保護(hù)措施來(lái)限制斷路器操作產(chǎn)生的過(guò)電壓。
5、電容器所接母線失壓
如果電容器在運(yùn)行中突然失去電壓，可能會(huì)導(dǎo)致變電所電源側(cè)瞬時(shí)跳閘或主變壓器斷開(kāi)。若電容器在電源合閘或備用電源自動(dòng)投入使用時(shí)未被移除，可能會(huì)導(dǎo)致電容器帶負(fù)荷產(chǎn)生過(guò)電壓而損壞。另外，當(dāng)變電所失去電壓恢復(fù)時(shí)不拆除電容器，可能會(huì)產(chǎn)生諧振過(guò)電壓，使變壓器或電容器損壞。因此，電容器應(yīng)設(shè)置失壓保護(hù)裝置，保證電容器在所接母線失壓后可靠動(dòng)作，又可在母線電壓恢復(fù)正常后可靠接入。
當(dāng)電網(wǎng)中的諧波電流流入電容器，就會(huì)疊加在高壓電容器的基波電流上，使其運(yùn)行電流增大，同時(shí)也會(huì)使高壓電容器基波電壓上的峰電壓有效值增大。如果電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配，會(huì)對(duì)高次諧波產(chǎn)生放大作用而產(chǎn)生過(guò)電流和過(guò)電壓，引起電容器內(nèi)部絕緣介質(zhì)局部放電，使電容器產(chǎn)生鼓肚、熔絲群爆等故障。
2、電容器運(yùn)行電壓過(guò)高
高壓電容器運(yùn)行電壓可以反映出變電所母線系統(tǒng)電壓的狀況，并直接影響電容器的壽命和出力功能。高壓電容器內(nèi)部在運(yùn)行中的有功功率損耗主要由介質(zhì)損失和導(dǎo)體電阻損失兩部分組成，而其中的介質(zhì)損失占高壓電容器總有功功率損耗的98%以上。
高壓電容器介質(zhì)損耗會(huì)直接影響電容器的運(yùn)行溫度，可用下式表示：Pr= Qctgδ=ωCU2tgδ·10-3式中Pr為高壓電容器的有功功率損耗;Qc為高壓電容器的無(wú)功功率;tgδ為高壓電容器的介質(zhì)損失角正切值;ω為電網(wǎng)角頻率;C為高壓電容器的電容率;U為高壓電容器的運(yùn)行電壓。
由公式可知，高壓電容器有功功率損耗與無(wú)功功率同高壓電容器運(yùn)行電壓的平方成正比;隨著運(yùn)行電壓的增高，高壓電容器的有功功率損耗會(huì)迅速增加，進(jìn)而溫度升高的速度也會(huì)增加，游離增大，導(dǎo)致電容器的絕緣壽命降低。
另外，因高壓電容器連續(xù)運(yùn)行的過(guò)電壓一般定為額定電壓的1.10倍，當(dāng)電容器長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)電壓下運(yùn)行時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電容器產(chǎn)生過(guò)電流而損壞;所以，高壓電容器組建需要安設(shè)完善的過(guò)電壓保護(hù)裝置。
3、運(yùn)行溫度過(guò)高
由于溫度升高10℃，電容器容量下降速度就會(huì)加快一倍;如果電容器長(zhǎng)期處于高電場(chǎng)與高溫下運(yùn)行，會(huì)引起絕緣介質(zhì)老化和介質(zhì)損失增大，進(jìn)而導(dǎo)致電容器內(nèi)部快速升溫而發(fā)熱，是電容器壽命降低，甚至導(dǎo)致電容器產(chǎn)生熱擊穿而損壞。按規(guī)程規(guī)定，如果環(huán)境溫度超過(guò)30℃，電容器外殼溫度超過(guò)50℃，應(yīng)開(kāi)啟通風(fēng)裝置降溫，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)40℃時(shí)，應(yīng)立即停止電容器運(yùn)行。
因此，為防止電容器因運(yùn)行溫度過(guò)高而損壞，應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控裝置隨時(shí)監(jiān)控制電容器的運(yùn)行溫度，并采用強(qiáng)制通風(fēng)裝置改善電容器的散熱條件，使電容器產(chǎn)生的熱量以對(duì)流和輻射的方式散發(fā)出來(lái)。
4、斷路器操作產(chǎn)生的過(guò)電壓
電容器斷路器多采用真空斷路器，當(dāng)斷路器合閘時(shí)，斷路器觸頭可能會(huì)發(fā)生彈跳現(xiàn)象而產(chǎn)生過(guò)電壓。雖然由此產(chǎn)生的過(guò)電壓峰值較低，對(duì)電容器的影響也不大，但由于電容器年投切次數(shù)在千次以上，且斷路器斷開(kāi)時(shí)可能引發(fā)擊穿電容器的過(guò)電壓，采取保護(hù)措施來(lái)限制斷路器操作產(chǎn)生的過(guò)電壓。
5、電容器所接母線失壓
如果電容器在運(yùn)行中突然失去電壓，可能會(huì)導(dǎo)致變電所電源側(cè)瞬時(shí)跳閘或主變壓器斷開(kāi)。若電容器在電源合閘或備用電源自動(dòng)投入使用時(shí)未被移除，可能會(huì)導(dǎo)致電容器帶負(fù)荷產(chǎn)生過(guò)電壓而損壞。另外，當(dāng)變電所失去電壓恢復(fù)時(shí)不拆除電容器，可能會(huì)產(chǎn)生諧振過(guò)電壓，使變壓器或電容器損壞。因此，電容器應(yīng)設(shè)置失壓保護(hù)裝置，保證電容器在所接母線失壓后可靠動(dòng)作，又可在母線電壓恢復(fù)正常后可靠接入。
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