一起10kV电容器发热动作跳闸的分析论文_张建军,黄延润,马千强,杨宗海,郭跃光,王丽丽,

(国网河南省电力公司郑州供电公司 河南郑州 450052)

摘要:高压并联电容器组在运行过程中,存在着很大的工作电流,受网内谐波电流作用,连接件薄弱环节处因功率消耗而积累大量热量,若各接头的设施工、检修工艺、运行维护不到位,则极易发生发热现象,本文对发热原因及处理方法措施进行改进,有效降低发热概率,杜绝长期发热现象,保障电容器组的安全稳定运行。

关键词:电容器组;汇流母线;连接处;工艺

0、引言

为保证电能质量、稳定系统电压及提高功率因数,无功补偿发挥了巨大作用;10kV电容器组作为无功补偿装置,广泛用于220kV变电站,保障了变电站无功、电压调整能力;TBB10-8000/334-AKW电容器组,采用户外分散安装方式,这种电容器组,在设计、安装过程中,对局部发热缺乏正确认识,导致电容器接头损坏,笔者根据电容器缺陷进行分析,提出改进设计和安装检修工艺,提高维护工作质量,增强了无功补偿设备健康运行。

1、故障情况

2017年4月29日7:18,某220kV变电站10kV电容器组,慈4板、慈4#电容器跳闸,检查保护不平衡电压动作,不平衡电压108.57V,如图1、图2所示,检查室外慈4#电容器组为A相第一只电容器,汇流软母线线鼻与星形点铝排连接处烧断,其它设备正常。

图1 不平衡电压动作报文 图2 不平衡电压动作值

2、故障分析

(1)电化学腐蚀:原电容器65平方毫米连接多股软铜线,表面粗糙裸露,未加塑料护套,水分、灰尘易渗入其中腐蚀导线,产生电化学腐蚀,如绿铜锈,使接触电阻增大发热;设备受环境影响较大,锈蚀严重,多股软铜线单丝过细,造成接触不良发热。

(2)机械疲劳:软导线压接的铜线鼻,第一只电容器的哈弗线夹固定点与铝排连接处固定点两点较近,造成线鼻尾部软线弯曲半径较大,约150度,易发生尖端放电和较大受力,软导线容易折断,线鼻弯曲情况如图3所示,线鼻软导线连接处烧断情况如图4所示。

图3 线鼻弯曲半径过大 图4 汇流母线鼻连接处烧断

(3)热疲劳:铜线鼻、铝排、镀锌铁螺栓三种材质,热膨胀系数相差较大,接触电阻较大,电容器频繁投切,在交变应力作用下连接处产生热疲劳,形成恶性循坏,最终线鼻烧断,造成电容器组三相电流不平衡,不平衡电压动作跳闸切除故障。

3、发热处理

(1)对连接点处氧化物进行清理,在软母线与汇流母线铝排间加装铜铝过渡板,有效阻断电化学腐蚀的形成途径;铝排上钻的螺孔由左右改为上下两个,改进安装工艺,使两根软母线距离相同,易于有固定空间,螺栓采用高强度不锈钢螺栓,如图5所示。

图5 线鼻处理后的情况

(2)针对室外电容器组,对每个电容器与汇流软母线加装软护套,避免雨水、脏污直接渗入导致氧化,建议三年以上报计划更换一次软母线,哈弗线夹也一起更换。

(3)对电容器组进行全面测量、试验,各项指标合格,螺丝紧固,保护传动正确,具备送电条件,遇有停电机会,清扫绝缘子电容器外壳,更换锈蚀严重的螺栓,紧固螺丝,检查金具是否有破损、电抗器有无异常。

(4)在电容器运行过程中,定期开展红外测温,电抗器是否也发热,有无异常响声,放电PT、避雷器有无裂纹,保护装置是否正常,对测温结果进行常态分析,发现异常及时汇报处理,避免缺陷恶化,影响无功补偿装置安全稳定运行。

4、结论

(1)本文概括了电容器组汇流软母线与铝排连接处发热原因,并针对原因提出相应处理措施,通过对安装工艺、运行测温、检修工艺改进,采取管理措施和技术措施降低发热概率,杜绝了长期发热的现象存在,以确保电容器设备安全稳定运行。

(2)加装电容器组在线监测装置,如监测温度、电流等,及时发现缺陷,为电容器故障处理赢得时间,有利于提高电容器装置运行管理水平,从而对提高整个系统供电可靠性起到重要作用。

参考文献:

[1]张小平,刘小波,苏文宇.电容器组连接件发热故障分析及解决措施[J].电力电容器与无功补偿2016.10:16.

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[5]陈晓宇,郑建勇,梅军,电容器组早期故障在线智能预警方法[J].电力电容器与无功补偿2015.10:4.

论文作者:张建军,黄延润,马千强,杨宗海,郭跃光,王丽丽,

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/3

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