Ръководство за експлоатация и поддръжка на електрически кондензатори
Ръководство за експлоатация и поддръжка на електрически кондензатори
Електрическите кондензатори са статични устройства за компенсация на реактивна мощност, използвани основно за доставяне на реактивна мощност към електрическите системи и подобряване на фактора на мощност. Чрез прилагане на локална компенсация на реактивната мощност те намаляват тока в преносните линии, минимизират загубите от мощност и паденията на напрежението, и допринасят значително за подобряване на качеството на енергията и по-висока утилизация на оборудването.
По-долу са изложени ключови аспекти на експлоатацията и поддръжката на електрическите кондензатори за справка.
1. Защита на електрическите кондензатори
(1) Към групите кондензатори трябва да бъдат приложени подходящи защитни мерки. Тези мерки могат да включват балансирани или диференциални релейни защиты, или моментни релейни защиты за прекомерен ток. За кондензатори с номинално напрежение 3.15 кВ и повече, препоръчително е да се инсталират отделни предпазни предпалици на всеки кондензатор. Номиналният ток на предпазния предпалик трябва да бъде избран въз основа на характеристиките на предпалика и възходящия ток при зареждане, обикновено 1,5 пъти номиналния ток на кондензатора, за да се предотврати взривяване на резервоара с масло.
(2) Освен това, когато е необходимо, може да се приложат допълнителни защитни мерки:
Ако повишението на напрежението е често и продължително, трябва да се предприемат мерки, за да се осигури, че напрежението не надхвърля 1,1 пъти номиналната стойност.
Използване на подходящи автоматични щепселни контактори за защита срещу прекомерен ток, ограничавайки тока до не повече от 1,3 пъти номиналния ток.
Когато кондензаторите са свързани с въздушни линии, трябва да се използват подходящи молнииотводи за защита срещу атмосферни прекомерни напрежения.
В високонапрегнати системи, където короткото замыкание превишава 20 А и стандартните защитни устройства или предпалици не могат надеждно да изчистят земни дефекти, трябва да се имплементира защита срещу единичнофазни земни дефекти.
(3) Правилното избор на защитни схеми е критично за безопасна и надеждна експлоатация на кондензаторите. Независимо от метода, защитната система трябва да отговаря на следните изисквания:
Достатъчна чувствителност, за да гарантира надеждна работа при вътрешни дефекти в единичен кондензатор или отказ на отделни елементи.
Възможност за селективно изключване на дефектни кондензатори, или лесно определяне на повредените единици след пълно изключване.
Няма да се активира фалшиво при комутационни операции или системни дефекти като земни дефекти.
Лесно за инсталиране, регулиране, тест, и поддръжка.
Ниско потребление на мощност и оперативни разходи.
(4) Автоматично повторно затваряне не трябва да се инсталира на групи кондензатори. Вместо това, трябва да се използва устройство за изключване при понижаване на напрежението. Това е така, защото кондензаторите изискват време за разрядване. Ако се опита повторно затваряне веднага след изключване, остатъчен заряд с полярност, противоположна на зареждащото напрежение, може да остане, което води до изключително високи възходящи токове, които могат да причинят раздуване на корпуса, изхвърляне на масло, или дори взрив.
2. Зареждане и разрядване на електрическите кондензатори
(1) Преди зареждане на група кондензатори, използвайте мегометър за проверка на цепта за разрядване.
(2) Следващите разглеждания важат при комутиране на групи кондензатори:
Групи кондензатори не трябва да се свързват към мрежата, когато напрежението на шината надхвърля 1,1 пъти номиналното напрежение.
След изключване от мрежата, група кондензатори не трябва да се зарежда отново в рамките на 1 минута, освен в случаи на автоматично многократно комутиране.
Комуторите, използвани за комутиране, не трябва да произвеждат опасни прекомерни напрежения. Номиналният ток на комутора трябва да е не по-малък от 1,3 пъти номиналния ток на групата кондензатори.
3. Разрядване на електрическите кондензатори
(1) След изключване от мрежата, кондензаторите трябва автоматично да се разтеглят. Концевото напрежение трябва бързо да намалее така, че, независимо от номиналното напрежение, то да не надхвърля 65 V в рамките на 30 секунди след изключване.
(2) За да се осигури безопасност, автоматични устройства за разрядване трябва да се инсталират на страната на натоварване на комутора на кондензатора и директно паралелно с кондензатора (не трябва да се поставят серийни ключове, изолатори или предпалици). Групи кондензатори, оборудвани с непосветени устройства за разрядване - като например преобразуватели на напрежение (за високонапрегнати кондензатори) или лампи с накалена нишка (за нисконапрегнати кондензатори), или тези, които са свързани директно с мотори - не изискват допълнителни устройства за разрядване. При използване на лампи, срокът на служба може да бъде удължен, като се увеличат броят на лампите в сериозен режим.
(3) Преди да се докоснете до проводимите части на изключен кондензатор, дори и след автоматично разрядване, трябва да се използва заземена, изолирана метална пръчка, за да се направи ръчно разрядване на терминалите на кондензатора.
4. Поддръжка и грижи по време на експлоатация
(1) Групите кондензатори трябва да бъдат наблюдавани от обучен персонал, и трябва да се запазват записки за експлоатацията.
(2) Визуални проверки на работещи групи кондензатори трябва да се провеждат ежедневно според правилата. Ако се забележи раздуване на резервоара, единицата трябва веднага да бъде изведена от експлоатация, за да се предотврати отказ.
(3) Фазният ток в групата кондензатори може да се мониторира с амперметри.
(4) Кондензаторите не трябва да се зареждат, когато околната температура е под −40 °C. По време на експлоатация, средната температура не трябва да надхвърля +40 °C за повече от 1 час, +30 °C за повече от 2 часа, или +20 °C годишно. Ако се превишат тези граници, трябва да се използва изкуствено охлаждане (например вентилатори) или групата кондензатори да бъде изключена от мрежата.
(5) Проверки на температурата на мястото на инсталацията и най-горещата точка на корпуса на кондензатора трябва да се извършват с ртутьни термометри или еквивалентни, с запазване на записки (особено през лятото).
(6) Работното напрежение не трябва да надхвърля 1,1 пъти номиналното напрежение; работният ток не трябва да надхвърля 1,3 пъти номиналния ток.
(7) Свързването на кондензатори може да повиши напрежението в системата, особено при леко натоварване. В такива случаи, част или цялата група кондензатори трябва да бъде изключена.
(8) Изолаторите и опорните изолатори трябва да бъдат чисти, неповредени и без следи от разрядване. Корпусът на кондензатора трябва да бъде чист, недеформиран и без протечки. Не трябва да се натрупва прах или отпадъци върху кондензатора или неговата опора.
(9) Всички връзки в цепта на кондензатора (шини, заземителни жици, комутори, предпалици, ключове и т.н.) трябва да бъдат проверени за надеждност. Дори и един лошо завинтен винт или слаб контакт може да доведе до преждевременен отказ на кондензатора или системни инциденти.
(10) Ако е необходим тест на диелектрична издръжливост след период на експлоатация, той трябва да се проведе при зададено тестово напрежение.
(11) Проверката на капацитетните стойности и предпалици трябва да се извършва поне веднъж месечно. Тангенсът на загубите (tanδ) на кондензаторите трябва да се измерва 2-3 пъти годишно при номинално или близко до номинално напрежение, за да се оцени състоянието на изолацията.
(12) Ако група кондензатори се изключи поради действие на реле, тя не трябва да бъде зареждана отново, докато причината не е установена.
(13) Ако се установи протичане на масло по време на експлоатация или транспортиране, то може да бъде поправено чрез паянсиране с оловно-оловян сплав.
5. Предпазни мерки при комутиране (изолация)
(1) При нормални условия, при пълно изключване на подстанцията, комуторът на групата кондензатори трябва първо да бъде отворен, последван от изключване на комуторите на изходящите линии. При повторно зареждане, редът трябва да бъде обратен.
(2) В случай на пълно прекъсване на тока, комуторът на групата кондензатори трябва да бъде отворен.
(3) След изключване на група кондензатори, принудително зареждане е забранено. Ако защитен предпалик изгори, предпаликът не трябва да бъде заменен и зареден отново, докато причината не е установена.
(4) Кондензаторите не трябва да се зареждат, докато са заредени. След изключване, повторното затваряне трябва да бъде отложено за поне 3 минути.
6. Обработка на дефекти по време на експлоатация
(1) В случай на изхвърляне на масло, взрив или пожар, веднага изключете захранването и изгасете пожара с пясък или сух пожарогасител. Такива инциденти обикновено са причинени от вътрешни/външни прекомерни напрежения или сериозни вътрешни дефекти. За да се предотврати повторение, осигурете правилни класове на предпалици, избегнете принудително зареждане след изключване и не използвайте автоматично повторно затваряне.
(2) Ако комуторът се изключи, но външният предпалик остане цял, разтеглете кондензатора за 3 минути, след което проверете комутора, трансформатора на тока, силовия кабел и външното състояние на кондензатора. Ако не се установят аномалии, дефектът може да е причинен от външни помествания или колебания на напрежението. След потвърждение, може да се опита тестово зареждане. В противен случай, проведете пълно зареждане на защитната система. Ако причината остане неустановена, демонтирайте групата и тестирайте всеки кондензатор поотделно. Не се опитвайте да заредите отново, докато не бъде установена причината.
(3) Когато предпалик изгори, докладвайте на дежурния диспечер и получете одобрение, преди да отворите комутора на кондензатора. След изключване и разтегляне, извършете външна проверка (например пробой на изолатор, деформация на корпус, протичане на масло, земни дефекти). След това измерете изолационното съпротивление между терминалите и земята с мегометър. Ако не се установи дефект, заменете предпалика и възобновете експлоатацията. Ако предпаликът изгори отново при повторно зареждане, изолирайте дефектния кондензатор и възстановете обслужването на останалата част.
7. Безопасни мерки при обработка на дефектни кондензатори
Преди обработката на дефектен кондензатор, изключете комутора му, отворете ключовете за изолация от двете страни и разтеглете групата чрез резистор за разтегляне (например преобразувател за разтегляне или VT). Поради възможната остатъчна зарядка, все още трябва да се извърши ръчно разтегляне. Първо, сигурно свържете заземената страна на заземителната пръчка, след което многократно разтеглете терминалите на кондензатора, докато не се наблюдават искри или звуци. Накрая, закрепете заземителната връзка.
Дефектните кондензатори може да имат лоши вътрешни връзки, открити цепти или изгорели предпалици, оставящи остатъчна зарядка. Ето защо, персоналът за поддръжка трябва да носи изолиращи ръкавици и да съкрати двата терминала на дефектния кондензатор със съкратителна жица, преди да го докосне.
За групи кондензатори с двойно-звездено свързване, нулевата линия, и за сериозно свързани вериги от кондензатори, трябва да се извърши индивидуално разтегляне.
Сред оборудването на подстанциите, електрическите кондензатори са относително уязвими поради по-слаба изолация, по-високо вътрешно генериране на топлина, лоша дисипация на топлината, по-високи вътрешни скорости на откази и гориви вътрешни материали, които ги правят склонни към пожар. Ето защо, когато е възможно, трябва да се предоставят благоприятни условия за експлоатация при ниска температура и добър вентилация.
8. Ремонт на електрическите кондензатори
(1) Следните дефекти могат да бъдат поправени на местоназначението:
Протичане на масло от корпуса може да бъде поправено чрез паянсиране с оловно-оловян сплав.
Протичане на масло при сварки на изолатори също може да бъде поправено чрез паянсиране, но трябва да се внимава да не се достигне прекомерна топлина, която би могла да повреди сребърното покритие.
(2) Откази като пробой на изолацията към земята, значително увеличена тангенс на загубите, сериозна деформация на корпуса или открити цепти изискват ремонт в специализирани съоръжения за ремонт на кондензатори, оборудвани с подходящи инструменти и тестови уреди.
