500kV變電站電容器組異常聲響原因分析及對(duì)策

李欣

摘 要 500kV變電站電容器組故障問題是常見問題，其中異常聲響也是故障問題之一，本文結(jié)合某地區(qū)500kV變電站電容器組異常聲響的實(shí)例，分析了聲響產(chǎn)生的原因并提出了科學(xué)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞 500kV變電站；電容器組；異常聲響；原因；對(duì)策

中圖分類號(hào) TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）164-0194-02

1 異常響聲概況

某地區(qū)500kV變電站為樞紐變電站，低壓端最新配置了一對(duì)電容器組，然而，該對(duì)電容器組剛工作幾個(gè)小時(shí)，就忽然發(fā)出非正常聲響，該聲響略接近變壓器噪音，達(dá)到80.6dB，超出了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，影響了變電站系統(tǒng)的安全工作。

2 500kV變電站電容器組異常響聲的原因分析

500kV變電站電容器組異常聲音的檢測(cè)與原因查找應(yīng)該重點(diǎn)從2方面出發(fā)，一方面要立足于客觀理論，另一方面則要深入實(shí)踐，從理論與實(shí)踐雙方入手，進(jìn)行全方位地勘察、分析。

2.1 理論角度切入

1）電容器連接。根據(jù)電氣設(shè)備相關(guān)的技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軟連接通常用于電容器及其橫聯(lián)線中間，而且接頭要通過銅質(zhì)材料進(jìn)行壓接，規(guī)定電容器必須選擇雙套管構(gòu)造，其接線模式為：先串聯(lián)、再并聯(lián)，規(guī)定各相路的并聯(lián)容量也要在控制在3？900kVar范圍內(nèi)，確保電容器組的各個(gè)部件牢固聯(lián)系、沒有任何變松現(xiàn)象。

2）母線材質(zhì)選擇。優(yōu)選銅質(zhì)母線，把握好其截面大小，通過的電流大小需大于回路的1.5倍，而且當(dāng)發(fā)生三相短路故障時(shí)，該母線依然能夠安然無恙，要達(dá)到一定的熱等級(jí)。

3）連接線。主要是指位于電容器與母線中間的線路，要確保其常規(guī)能夠承受一定程度的電流，具體的電流大小應(yīng)該達(dá)到單臺(tái)電容器額定電流的1.5倍以上。優(yōu)選軟質(zhì)的銅材質(zhì)做連接線，這樣才能有效抵御外部熱力、溫度等的不良影響。

4）絕緣防護(hù)要求。所謂的絕緣防護(hù)指的是電容器組、隔離開關(guān)以及避雷器等連接處的絕緣防護(hù)，具體可以選擇熱縮絕緣套管，達(dá)到安全絕緣的目的。

5）不平衡電流的測(cè)量。通常情況下，電容器組可能出現(xiàn)電流大小不一、不平衡等問題，對(duì)此就要做好電流測(cè)量工作，具體測(cè)量數(shù)值應(yīng)該在特定范圍內(nèi)，控制在規(guī)定的安全范圍內(nèi)。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站電容器組出現(xiàn)異常聲響時(shí)，第一步要考慮到以上理論因素，從理論角度分析聲音異常的原因，深入現(xiàn)場(chǎng)檢查各項(xiàng)設(shè)備能否達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)定進(jìn)行逐項(xiàng)排查，確保及時(shí)消除故障。

例如，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)電容器將是否采用了軟連接，相關(guān)的連接處有無松動(dòng)現(xiàn)象，如果出現(xiàn)松動(dòng)就容易出現(xiàn)異常聲音。同時(shí)，檢查絕緣子能否達(dá)標(biāo)，絕緣子質(zhì)量不合格同樣會(huì)造成聲響問題。具體見表1。

2.2 實(shí)踐檢測(cè)分析異常聲響的原因

2.2.1 紅外測(cè)溫

紅外測(cè)溫是常見的電容器運(yùn)行監(jiān)測(cè)方法，一般來說應(yīng)該采用跟蹤測(cè)溫的方式，反復(fù)測(cè)量，通常要連續(xù)跟蹤4回進(jìn)行測(cè)溫。此次異常聲音出現(xiàn)后，對(duì)電容器進(jìn)行測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)其中一次測(cè)溫>100℃，其他3次<60℃。

2.2.2 背景噪音測(cè)量

當(dāng)出現(xiàn)非正常聲響時(shí)，用普通的耳朵試探，感覺到聲音大致出現(xiàn)在電抗器和電容器二者中間，在此處引入噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢查、監(jiān)測(cè)，測(cè)出電容器背景噪音，得出如下結(jié)果：1-1C？A相，噪音達(dá)到80.6dB，超出規(guī)定值，1-2C？C相噪聲達(dá)到87.7dB，也超出了規(guī)定值。

2.2.3 電容器外觀檢查

電容器外觀檢查也是異常聲音檢查的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，具體的外觀檢查方法為：對(duì)電容器每組內(nèi)的單個(gè)電容器來核查，查看有無異常問題，經(jīng)檢查一切正常，沒有油體泄漏現(xiàn)象，也無設(shè)備起鼓問題，未曾有部件不牢、螺絲連接松動(dòng)等問題。同時(shí)，為了判斷該異常聲響是否來自于設(shè)備共振，先切斷電源，再深入檢查各相支柱瓷瓶概況，查看有無破損現(xiàn)象，經(jīng)檢查瓷瓶一切正常。

2.2.4 電容量測(cè)量

在斷電狀態(tài)下，深入檢查各個(gè)電容器單元的電容量，本次事故后對(duì)電容器INXS測(cè)量，發(fā)現(xiàn)沒有任何異?，F(xiàn)象，其容量也處于標(biāo)準(zhǔn)合格狀態(tài)，單體電容器也未曾出現(xiàn)油體滲漏、變形等問題，各個(gè)部件間連接緊密，沒有任何松動(dòng)問題。對(duì)此可以斷定出問題并非來自于部件連接不緊密，同時(shí)，也證實(shí)電容器自身并無任何故障問題，這樣就排除這兩大故障原因。經(jīng)多次分析、判斷得出：電抗器和電容器之間的鏈接線質(zhì)量低下，并未選擇軟連接，從而導(dǎo)致了電容器組異常聲響。

2.3 其他故障原因

導(dǎo)致電容器組異常聲音其他故障還有很多，例如：斷路器故障、操作機(jī)構(gòu)壓力異常、操作回路發(fā)生異常問題、交流儲(chǔ)能電源故障等，各個(gè)電氣元件如果未能科學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)際使用中都可能對(duì)電容器的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來影響，導(dǎo)致異常聲音的出現(xiàn)。

電容器組實(shí)際工作過程中，如果出現(xiàn)過熱、溫度過高等現(xiàn)象時(shí)，主要熱源一般來自于導(dǎo)電連接處，所以，必須加大對(duì)導(dǎo)電連接部位的檢查與維護(hù)，防止其出現(xiàn)過熱問題。

3 電容器組異常聲響的解決對(duì)策

3.1 全新排查、檢修

電容器異常聲響出現(xiàn)后，首先應(yīng)做好故障排查與檢修工作，先鎖定電容器組內(nèi)鋁排鏈接位置，深入加工與處理，并做下細(xì)致的分析。對(duì)于特殊的故障，需要先切斷電源，圍繞電容器組展開全面的檢修。

對(duì)于此次異常聲響故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)故障來自于電容器和電抗器間連接故障，而且個(gè)別連接部位出現(xiàn)了些許松動(dòng)，從而導(dǎo)致了振動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)此可以選擇增設(shè)墊片來控制聲響，以此來提高電容器組的工作效率，同時(shí)，確保電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。電容器組一旦投入使用，就必須對(duì)噪聲實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，做好相關(guān)的測(cè)溫等工作，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，減少故障問題的出現(xiàn)。

3.2 選擇高質(zhì)量電容器組

電容器組自身的質(zhì)量會(huì)直接影響工作運(yùn)轉(zhuǎn)，優(yōu)選高質(zhì)量電容器組。例如，提高鋁箔極板質(zhì)量，優(yōu)選凸箔結(jié)構(gòu)的鋁箔板。電容器外部各個(gè)部件應(yīng)該選擇自動(dòng)化的氬弧焊焊接，而且也要優(yōu)選高質(zhì)量、現(xiàn)代化的真空注油工藝。提高熔絲產(chǎn)品質(zhì)量，確保其工藝合格，未有任何漏洞問題，要經(jīng)常檢查外熔絲，確保其質(zhì)量。

同時(shí)，也要注意電容器組型號(hào)的選擇，常見的型號(hào)為：片架式、集合式。通常來說，2種電容器在運(yùn)行安全性、投運(yùn)時(shí)間方面存在著一定的差異，一方面要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷總結(jié)不同型號(hào)電容器組的功能和作用；另一方面則應(yīng)查看變電站的具體情況，對(duì)應(yīng)優(yōu)選合適的型號(hào)。

3.3 增設(shè)內(nèi)外熔絲保護(hù)

變電站電容器組需要熔絲的保護(hù)作用，這其中需要內(nèi)、外熔絲的雙向保護(hù)、雙向支持。然而，因?yàn)橥馊劢z所處環(huán)境較為復(fù)雜，容易受到外部環(huán)境、溫度、安裝質(zhì)量等的影響，起保護(hù)性能會(huì)受到影響，從而提高其故障率。所以，也要附加內(nèi)部熔絲保護(hù)，能夠維持電容單元持久工作。如果選擇了外熔絲保護(hù)模式，就要參照系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來把握好外熔絲的額定電流，通常應(yīng)該選擇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定上限值1.6倍額定電流，而且要積極控制由于過熱導(dǎo)致的熔絲燒斷現(xiàn)象，對(duì)此可以采用高端、升級(jí)版的雙熔芯熔絲，從而控制發(fā)熱問題的出現(xiàn)。

4 結(jié)論

變電站電容器在正式使用前，必須嚴(yán)格根據(jù)國(guó)家的相關(guān)制度規(guī)定，做好質(zhì)檢工作，確保其各項(xiàng)功能、性能等合格，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)其運(yùn)行過程中的監(jiān)管，其中要注重在電抗器和電容器間選擇軟連接，以此來控制電容器組出現(xiàn)異常聲響，提高電容器組的使用效率。

參考文獻(xiàn)

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