高压并联电容器组故障后测试技术要点分析


原标题:高压并联电容器组故障后测试技术要点分析
高压并联电容器组在电力系统中起到了补偿电网无功功率、提高功率因数、实现无功功率就地平衡、降低线损、提高电压质量的重要作用。然而,由于负荷变化、电容器自身质量、设计、运行、维护等因素,电容器组可能会出现故障。因此,掌握高压并联电容器组故障后的测试技术要点至关重要。以下是对这些要点的详细分析:
一、查找故障原因及确定被试台数
在电容器组出现故障后,首先需要查找故障原因。以组架式电容器组为例,一般单个电容器单元对应配设一个喷逐式外熔断器,作为第一保护设备。若仅是某个电容器发生击穿,与之并联的其他电容器将产生击穿点放电现象,受损的电容器的熔断器及熔丝可能最早出现熔断,把有击穿的部分迅速切断,从而保护电容器组继续运行。
出现故障时,出现熔断的整组电容器必须逐个进行检查试验排查,及早发现内部是否存在受潮现象,电容器元件有无发生击穿短路及绝缘劣化等缺陷,从而诊断出不合格的电容器,降低电容器组故障率,避免运行存在安全隐患。
二、外观检查
应观察电容器的器身是否洁净光滑,外观有无油渗漏、裂缝损伤、放电痕迹以及过热、变色等现象,且关注其局部是否发生过膨胀与变形等。这些原因均可能导致电容器的内在结构、部件、电容量等出现变化,从而带来运行风险和安全隐患。若发现变色现象,则应分析电容器是否存在温度过高、故障等问题。
三、绝缘电阻测试
测试时只对两极外壳型电容器做绝缘电阻测试。针对单极电容器的情况,金属外壳是作为另一个电极,故无须开展绝缘电阻测量。
四、电容量测量
电容量是并联电容器的主要技术数据,电容量测量是交接与预防性试验重要项目。通过测试电容量变化来分析判断电容器的质量,在实际故障排查工作中有着重要的指导意义。
测量意义
交接验收试验中,必须测量电容量,以确定是否与铭牌相符,是否符合国家标准的相关要求。
如果在验收试验中进行极间耐压试验,则在试验前后应测量电容量,以判断有无元件击穿。
在运行中若发生单台熔断器动作或继保装置动作,必须测量电容量,以判断是否系电容器内部元件击穿短路或熔断器误动作等。
在预防性试验中应测量电容量,以判断电容器是否已有元件击穿。
测量方法
测量方法可分为高压测量和低压测量。高压测量用高压电桥,低压测量可用电容表和低压电容电桥等。
使用电压电流法来测量电容量时,要求接线正确,以免测量误差过大而造成误判断。
测量值分析
如电容量测量值超过或接近铭牌值的-5%~+10%范围,可能由多种原因导致。首先考虑电容器组残余电荷对电容量的影响。
若经多台电容电桥反复测量电容值结果仍偏大,则建议拆除保险管侧引线,解开电容器一侧高压引线后再重新测量。
如试验结果变化不大,电容量测量值仍超标,则可判断其内部确实存在故障。
五、交流耐压试验
为检查电容器主绝缘(套管与包封件)是否存在缺陷,可开展极对壳交流耐压试验,以检测电容器在一定电压下能承受的最短时间内的绝缘耐压强度。
试验要求
在给并联电容器的两极对外壳施加交流电压时,两极需要做好短接加压。
通过这一试验能更加高效、及时地发现电容器的油面是否出现下降现象,以及电容器内部有无受潮,瓷套管是否受损,局部机械设备、零件等是否存在缺陷。
注意事项
由于电容器极对外壳有着较大的绝缘强度,一般常规预防性试验开展交流耐压没有太大的必要性。
一些电容元件发生击穿后,两极板之间仍有绝缘电阻留存。若此时借助电容表来测量电容值,因击穿点依然处于绝缘模式,所测得的电容值仍维持在常规状态,就无法正确测出故障下的实际电容值。对此,关键是要提高试验电压,从而让故障点再次击穿。
六、电流/电压表测试法
在检查判断并联电容器是否存在问题或缺陷时,电流/电压表测试法是一种理想的方法。
技术要点
试验电源波形与频率均应达到标准。
测量电压可根据电源容量和测量表计量程科学选择,测量时在电容器的两侧一般施加不大于5倍的额定电压。
电源频率需处于平稳状态,且输出正弦波。
发现试验电压已达额定电压且保持平稳后,可及时、同步读取电压表、电流表中的数据与电源的频率,根据公式换算电容值。
仪表选择
测试中所选用的电流表、电压表,其测量精度应在0.5级以上,且尽可能选用抗干扰性强的仪表。
综上所述,高压并联电容器组故障后的测试技术要点包括查找故障原因、外观检查、绝缘电阻测试、电容量测量、交流耐压试验以及电流/电压表测试法。这些测试技术要点对于及时发现电容器组的故障、确保电力系统的稳定运行具有重要意义。
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