Kondansatör açmasının neden analizi

Bir kondansatörün hızlı kopması kazasının nedeni analiz edildi ve ilgili önlemler ileri sürüldü. Anahtar Kelimeler: harmonik akım; aşırı yük 110 kV Zhanghe Trafo Merkezi 10 kV veriyolu açık delta koruması, tek fazlı bir topraklama sinyaline sahiptir, yaklaşık 1 s sonra, bakım personeli olay yerine koştuğunda, kapasitör hızlı kırılma koruma eylemi, ilk grup kapasitörlerin kabuğunu buldu Belli ki şişmiş ve deforme olmuş. Kondansatörün hızlı kesilmesine neden olan kazanın nedenini analiz etti ve destekleyici ekipmanı geliştirdi, reaktif güç kompanzasyon cihazının sorunsuz çalışmasını sağlamak için gerekli koruma cihazlarını ekledi. 1 Arıza nedeninin analizi 1.1 Paralel kapasitörün birincil ilke bağlantı şeması [hizalama=merkez] Şekil 1 Birincil ilke bağlantı şeması[/hizalama] Trafo merkezi kompanzasyon kapasitörü 5000 kvar, 4 otomatik anahtarlama grubuna bölünmüş, birincil prensip bağlantı şeması Şekil 1'de gösterilmiştir. Her bir kondansatör grubu 1250 kvar kapasiteye sahiptir, kondansatör modeli BAM11-1250-3W'dir ve reaktör güç kaynağı tarafına bağlanmıştır. 4 set kapasitör, bir dizi toplam koruma cihazı ile donatılmıştır: koruma, hızlı kesme, aşırı akım, aşırı voltaj ve voltaj kaybı koruması ile donatılmıştır. Kapasitör dahili arıza koruması için dahili sigorta ayarlanmıştır. Destekleyici ekipman şunları içerir: anahtarlama kondansatörü, 10 kV'luk bir merkezi kabine monte edilmiş bir vakum devre kesicisidir, her grup bir vakumlu AC kontaktörüdür, kapasitör veriyoluna bir metal oksit tutucu takılıdır ve bir voltaj trafosu TV bağlanır ilk ve son kapasitörlere paralel olarak. Her iki uçta, nötr nokta kapasitörün nötr noktasına bağlanır ve birincil bobin, boşaltma için bir demir çekirdekli reaktör olarak güç kaynağı tarafına bağlanır ve reaktans oranı% 6'dır. 1.2 Kapasitör bankasının arıza analizi Kapasitör bankası yaygın olarak kullanılan yıldız bağlantı yöntemini benimser, üç fazlı ortak gövde kabuğu aynı demir çerçeveye bağlanır ve çerçeve topraklanır. Kondansatörün iç yapısı, birden fazla bileşenin paralel olarak bağlandığı ve dahili sigorta korumasının ayarlandığı dört telli bir yapıdır. Bakım personeli ve fabrika personeli, hasarlı kondansatörü parçalara ayırdı ve hasarlı kondansatörün A ve B fazlarındaki iki dahili sigortanın attığını tespit etti. Dış zarfın yırtılmasının ciddi bir analizinden sonra, bir fazın iki sigortasının atmasından sonra dış zarfın hasar gördüğüne inanılmaktadır. Dış zarf yaralandığında, uzun vadeli operasyon bir çift kabuk kırılmasına dönüşür ve tek fazlı bir topraklamaya dönüşür. Tek fazlı topraklama kararsız ark topraklaması olduğundan, ses fazı aşırı voltaj üretir ve diğer fazın da iki sigortası atmıştır ve dış conta yaralanır, bu da aşırı voltajın etkisi altında bir çift kabuk arızasının gelişmesine yol açar, Böylece fazlar arasında kısa devre oluşturur. Güvenilir çalışma, ancak büyük kısa devre akımının neden olduğu termal etki, kapasitörde belirli bir dereceye kadar hasara neden olur ve kapasitör kabuğunu ciddi şekilde deforme eder. Bu kaza esas olarak iç sigortanın atmış olmamasından kaynaklanmıştır. Dahili sigortanın atmasının nedeni kapasitörün aşırı akımıydı. Aşırı gerilim ve daha yüksek harmonikler, kapasitör bankının tam koruması nedeniyle kondansatörün aşırı akımına neden olabilir. Aşırı gerilim koruması ayarlanır ve gerilim ve güç faktörüne göre otomatik anahtarlama cihazı açılır ve kapanır. Bu nedenle, sistem anormallikleri nedeniyle, aşırı gerilim nedeniyle dahili sigortanın atması pek olası değildir. Ancak, kondansatörlerin sık sık anahtarlanması nedeniyle, metal oksit tutucuların takılmasına rağmen, açma ve kapamadan kaynaklanan aşırı voltaj belirli bir aralıkla sınırlıdır, ancak çalışma aşırı voltajının kümülatif etkisi kondansatöre zarar verebilir ve dahili sigortanın çalışmasına neden olabilir. darbe. Ayrıca, elektrik şebekesindeki çok sayıda doğrusal olmayan yük nedeniyle, şebekedeki harmonikler belirli bir içeriği işgal eder. 110 kV Zhanghe trafo merkezi, çoğunlukla banliyölerde yaşayanlar için güç kaynağı ve esas olarak endüstriyel güç kaynağı için kullanılır. Birkaç 10 kV endüstriyel tahsisli hatta ek olarak, diğer 10 kV hatlarda küçük kimyasal tesisler ve dökümhaneler gibi bazı endüstriyel kullanıcılar da vardır. Bu kullanıcılar elektrik üretebilir. harmonik. Her hane tarafından üretilen az sayıda harmonik olmasına rağmen, güç şebekesine büyük harmonik akımlar beslenebilir, bu da güç şebekesindeki harmoniklerin seviyesini artırır ve elektrik şebekesi ekipmanının güvenli çalışmasını etkiler. Bu trafo merkezinin reaktif güç kompanzasyon cihazı, reaktans oranı %6 olan bir seri reaktör ile donatıldığından, %6'lık reaktans oranı 5. ve üzeri harmonikleri engelleyebilmesine rağmen, seri reaktörü ve 3. harmonik yapar. Kompanzasyon kondansatörünün empedansı kapasitif hale gelir ve kondansatörü aşırı yükleyen harmonik akım amplifikasyonu olgusu meydana gelir. Veriyoluna 5. harmonik hakim olmasına rağmen, 3. harmonik içeriği çok yüksek değildir ve kondansatör takıldıktan sonra kapasitif empedans, dahili sigortanın atmasına neden olabilecek orijinal 3. harmonik içeriğini yükseltecektir. Toplam koruma, dört kapasitör grubunun nominal akımının 1,3 katına ayarlandığından, dört kapasitör grubunun tamamının kullanıma sunulduğu çok az durum vardır. Harmonik içerik belirli bir süre için çok yüksek olduğunda, toplam aşırı akım koruması çalışamaz, bu da sigortanın belirli bir fazda atmasına neden olur ve sigorta attıktan sonra sigorta zamanında tespit edilemez, bu da genişlemeye yol açar. kazaya ve hızlı mola yolculuğuna neden olur. Koruma konfigürasyonu açısından, kapasitörün dahili arızasının korunması yalnızca dahili sigorta korumasını ayarlar, ancak kaza dengesiz voltaj korumasının genişlemesine neden olan yedek korumayı ayarlamaz, böylece dahili sigorta yapamaz. iç sigorta attıktan sonra zamanında bulunabilir, bu da hızlı bir açma kazasına neden olur. Bu nedenle, kusurlu koruma konfigürasyonu, kapasitör kazalarının genişlemesinin ana nedenidir. Ayrıca kapasitansın düzensiz ölçülmesi de kazanın genişlemesinin sebeplerinden biridir. Kondansatörün dahili cihazının en doğrudan tepkisi kapasitans değişimi olduğundan ve kapasitans ölçüm yöntemi geriye doğru olduğundan, kondansatörün kapasitansı ölçüldüğünde, bağlantı hattını çıkarma ölçüm yöntemini kullanmak gerekir. Gövde yağ sızıntısının arızalanması borunun kuvvetinden kaynaklanır. Bu nedenle servis devreye alındığından beri bakım personeli hiçbir zaman kapasitans ölçümü yapmamıştır ve reaksiyon kondansatörünün dahili arızası için herhangi bir koruma yoktur. Bireysel dahili sigorta attığında, zamanında bulunamaz ve kazanın genişlemesine neden olur. 2 İyileştirme önlemleri 2.1 Her gruplama devresine aşırı yük koruması kurun. 4 grup kapasitör devreye alındığında aşırı akım koruması ayarlandığından, gruplama harmonik akım amplifikasyonunun neden olduğu aşırı akım fenomeni yavaştır ve hatta tepkisizdir. Bu nedenle, her gruplama devresinde aşırı yük koruması kurun. AC kontaktörü normal şartlarda sadece yük akımını kesebildiği ve arıza akımını kesemediği için AC kontaktörünü ZN-28 vakumlu devre kesici ile değiştirin. Harmonik içeriği yüksek olduğunda, trip üzerinde hareket edecektir. , Kondansatörün harmonik hasarını ve dahili sigortanın atmasını önlemek için. 2.2 Her gruplama devresine açık delta voltaj koruması kurun. Kondansatörün belirli bir fazındaki sigorta attığında, diğer iki uyumlu reaktansa eşit olmayan kapasitif reaktans değişir ve hatalı faz ile sağlıklı faz arasında voltaj dengesizliğine neden olur. Bu nedenle, her gruplama devresinin voltaj transformatörünün sekonder sargısının açık üçgenine düşük ayarlı bir voltaj rölesi kurulur. Bir fazdaki sigorta attığında, açık üçgende dengesiz bir voltaj belirir ve bir alarm sinyali verilir. Cihaz, kapasitörün dahili arızasını doğru bir şekilde yansıtabilir ve sistem topraklamasından ve sistemin dengesiz voltajından etkilenmez ve hasarlı kondansatör zamanında çalışmadan alınabilir. 2.3 Periyodik kapasitans ölçümü Kapasitans ölçümünün zorluğu nedeniyle, gelişmiş ölçüm ekipmanı satın alındı ​​ve kapasitör bankasının ve tek bir kapasitörün bağlantı kablosunu ayırmadan düzenli olarak kapasitansını ölçmek için otomatik kapasitans köprüsü kullanıldı. Ölçüm basit, hızlı, doğru ve güvenilirdir. Bakım personeli kapasitansı düzenli olarak ölçer. Kondansatörün belirli bir fazının bireysel dahili sigortası yandığında, kapasitans değişecektir. Ölçülen kapasitans %3'ten fazla düştüğünde, hasarlı kondansatör zamanında çalışmaz hale gelecektir. 3 Son sözler Tasarım ve bakımdaki ihmal, kapasitörlerin güvenli çalışmasına gizli tehlikeler getirebilir. Bu nedenle, kapasitör kazalarının genişlemesini azaltmak ve hatta önlemek, kapasitörlerin kullanılabilirliğini artırmak ve kapasitörleri genişletmek için tam korumayı yapılandırmak, kapasitansı düzenli olarak ölçmek ve küçük arızaları önlemek gerekir. Hizmet ömrü.