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高温环境下无功补偿设备的安全运行措施

北极星输配电网  来源:配电通    2016/8/15 18:35:56  我要投稿  

北极星输配电网讯:高温环境下无功补偿设备的安全运行措施

电容器设备在电力电网中起着至关重要的作用,也是在电力系统中应用最为普遍、最常见的无功补偿装置,无论从技术成熟性、日常维护以及设备造价等方面都是占有绝对的优势,目前在电力系统中是占比最大的无功补偿设备。电容器的安全运行也直接关系到电网的安全,电容器属于投切次数频率极高的设备,特别是在高温环境下频繁的投切以及自身的散热等问题,都容易造成电容器本体温度过高,而造成内部绝缘介质发生变化,降低绝缘水平,甚至造成电容器的损坏,在高温环境下,落实有效的耐高温措施极为必要。

一、环境温度对电力电容器的主要影响

电容器正常运行时内部电流作用会产生一定热量,使得外壳的温度一般在50℃以下,内部介质的正常工作温度不允许高出设备制造厂商提供的允许值一般为70℃,若超出这个温度极易造成外壳鼓肚或热击穿的情况,同时如果温度过低也会造成内部绝缘介质凝结、冻胀的情况发生,造成内部介质绝缘击穿。但在实际运行中低温凝结的可能性极低,仅在极寒地区会有类似的问题,绝大多数都是过热导致的电容器损坏,所以为防止电容器运行温度保持在合理范围内,一般规定周围运行环境温度不高于40℃,而且在电容器选型采购的时候也要根据全年运行环境进行合理的参数选择,以避免给日后运维造成麻烦。

二、有效预防电容器高温高热的技术措施

针对电容器高温环境下运行,为降低高热对电容器的影响,可以采取以下措施进行改善:

2.1对通风结构进行改良

部分电容器在设计安装时考虑雨雪、防污等问题,将电容器装置安装在室内,但是室内的空气循环较户外差了很多,特别是在夏季室内温度的快速升高,造成电容器故障的概率要远远大于室外安装的电容器设备。所以尽可能的选择户外安装时最佳,但是因为一些因素不得不安装在室内的话,屋内的通风系统机构就需要格外的注意,通风及降温的标准必须满足制造厂商所提供的需求。可以通过增加换气窗、更换大功率排风扇,有条件的可以采用水池循环或空调降温的方式,更重要的是在日常运维管理工作中,运行人员更要加强室内排风扇以及换气筛网的清洁和定期更换,在夏季白天温度高的情况下,更要加强电容器室的巡视和测温,发现问题及时处理,避免温度长时间过高造成设备的损坏。

2.2自动化控制改造

考虑到目前无人值守发展的趋势,仅靠人为定期的巡视运维很难实时掌握电容器室已经设备本体的温度,一旦某一时间点发生温度骤升就会导致设备的损坏。在目前自动化技术水平成熟的前提下,在室内装设一套通风及温度自动控制调节系统,可以达到最佳的效果,通过自动装置的温度数据采集模块反馈的温度信息加以判断就可以实时的对室内温度进行调节,减少了运行人员现场巡视检查的次数,每次巡视仅对自动控制装置的性能状况进行检查即可,降低劳动力的同时也有效提高工作效率,降温通风的效果也远比人为控制要好很多。

2.3无功设备管理的强化

由于无功补偿设备对于供电可靠性的影响并不大,往往变电站的运维管理就容易对电容器装置的运维疏忽。将电容器运维纳入变电站技术降损管理考核当中,即可以激励人员工作热情,有可以增高电容器设备的载功率。加强无功补偿专业技术的培训,将无功补偿设备管理与技术降损的福利奖励一同考虑,激发员工的工作热情和积极性,也是更有防止电容器设备损坏的有效办法。

三、电容器自身耐高温技术分析

金属化聚丙烯薄膜干式电容器

金属化聚丙烯薄膜无论在技术成熟度还是耐温性能方面都具有一定的优势,是应用最为广泛的电容器薄膜,目前市场上生产的性能最好的薄膜其长期运行温度可以在100℃,用作电容器绝缘介质是不错的材料,但是众所周知电容器属于频繁投切的设备,在频繁操作过程中所产生的过电压对其造成很大的冲击,多次的局放和自愈导致其各项性能会逐步的下降。

在每一台电容器的标牌上都标有其温度类别,例如:“-40/A”就表示这台电容器可以投入电网运行的最低环境温度是-40℃。而这台电容器可以连续运行的最高环境温度为1h平均最高温度为40℃,24h平均最高温度为30℃,年平均最高温度为20℃。这是因为在低温下,电容器内部浸渍剂的“粘度”增大,内部电压降低,电容器耐压能力下降。在低压其允许最低温度下投入运行,很可能会在电容器内部引发局部放电,从而加速其电老化而降低使用寿命。而另一方面,如果电容器长期高于其允许的最高温度下运行,又会加速电容器的热老化。因而一方面要选用其温度类别与实际运行环境温度相适应的电容器,另一方面在电容器的安装使用中要特别注意电容器在实际使用工况下的通风、散热、辐射问题,使电容器在运行中所产生的热量能及时散发出去,千方百计在高温条件下降低电容器的介质温度,以达延长电容器实际使用寿命的目的。

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