Накази з експлуатації та технічного обслуговування конденсаторів

Інструкції з експлуатації та технічного обслуговування конденсаторів живлення

Конденсатори живлення — це статичні пристрої компенсації реактивної потужності, що використовуються для забезпечення реактивної потужності електричним системам та підвищення коефіцієнта ефективності. За допомогою місцевої компенсації реактивної потужності вони зменшують струм у лініях передачі, мінімізують втрати потужності та спад напруги, і значно покращують якість живлення та використання обладнання.

Нижче наведено ключові аспекти експлуатації та технічного обслуговування конденсаторів живлення для ознайомлення.

1. Захист конденсаторів живлення

(1) Для банок конденсаторів повинні бути застосовані належні захисні заходи. Це можуть бути рівноважні або диференціальні реле, або швидкодіючі реле перехідного струму. Для конденсаторів номінальної напруги 3,15 кВ і вище рекомендується встановлювати окремі предохранители на кожний конденсатор. Номінальний струм предохранителя повинен вибиратися згідно з характеристиками предохранителя та струмом при включенні, зазвичай 1,5 рази більший за номінальний струм конденсатора, щоб запобігти вибуху масляного резервуара.

(2) Окрім вищевказаного, при необхідності можуть бути застосовані додаткові захисні заходи:

• Якщо підвищення напруги часто та тривале, необхідно забезпечити, щоб напруга не перевищувала 1,1 рази номінальне значення.

• Використовуйте відповідні автоматичні вимикачі для захисту від перегороджування струму, обмежуючи його до не більше 1,3 рази номінального струму.

• При підключенні конденсаторів до надземних ліній слід використовувати відповідні грозозахисні пристрої для захисту від атмосферних перенапруг.

• У високонапіжних системах, де струм короткого замикання перевищує 20 А, і стандартні захисні пристрої або предохранители не можуть надійно виключити заземлення, повинен бути реалізований захист від однофазного заземлення.

(3) Правильний вибір схем захисту критично важливий для безпечного та надійного функціонування конденсаторів. Незалежно від методу, захисна система повинна задовольняти наступним вимогам:

• Достатня чутливість, щоб забезпечити надійну роботу при внутрішніх вадах будь-якого окремого конденсатора або відмові окремих елементів.

• Здатність вибирати пошкоджені конденсатори або дозволяти легке виявлення пошкоджених одиниць після повного відключення.

• Відсутність хибних спрацювань під час комутації або системних вад, таких як заземлення.

• Легкість встановлення, налаштування, тестування та обслуговування.

• Низький витрати енергії та витрати на експлуатацію.

(4) На банках конденсаторів не повинно бути встановлено автоматичного повторного включення. Замість цього, слід використовувати пристрій відключаючого випадку зниження напруги. Це тому, що конденсаторам потрібен час для розрядки. Якщо спробувати повторно включити одразу після відключення, залишкова зарядка з протилежною полярністю до напруги повторного включення може залишитися, що призведе до надзвичайно високих струмів включення, що можуть призвести до набрягання корпусу, розбіжки масла або навіть вибуху.

2. Включення та відключення конденсаторів живлення

(1) Перед включенням банки конденсаторів, використовуйте мегометр для перевірки розрядного контуру.

(2) На наступні вимоги слід враховувати при комутації банок конденсаторів:

• Банки конденсаторів не повинні бути підключені до мережі, коли напруга шин перевищує 1,1 рази номінальну напругу.

• Після відключення від мережі, банка конденсаторів не повинна бути повторно включена протягом 1 хвилини, за винятком автоматичних повторних комутацій.

• Вимикачі, використовувані для комутації, не повинні викликати небезпечні перенапруги. Номінальний струм вимикача повинен бути не меншим за 1,3 рази номінальний струм банки конденсаторів.

3. Розрядка конденсаторів живлення

(1) Після відключення від мережі, конденсатори повинні автоматично розряджуватися. Кінцева напруга повинна швидко зменшуватися так, що, незалежно від номінальної напруги, вона не перевищує 65 В протягом 30 секунд після відключення.

(2) Для забезпечення безпеки повинні бути встановлені автоматичні пристрої розрядки на стороні навантаження вимикача конденсатора і безпосередньо паралельно конденсатору (не повинні бути розташовані серійні вимикачі, відокремлювачі або предохранители). Банки конденсаторів, оснащені недедикованими пристроями розрядки, такими як напругові трансформатори (для високонапіжних конденсаторів) або лампи накалу (для низьконапіжних конденсаторів), або ті, що прямо підключені до двигунів, не потребують додаткових пристроїв розрядки. При використанні ламп, строк служби можна продовжити, збільшивши кількість ламп в серії.

(3)  Перед дотиком до будь-яких провідних частин відключенного конденсатора, навіть якщо відбулася автоматична розрядка, повинно бути використано заземлений, ізольований металевий прут для ручної розрядки, короткуючи кінці конденсатора.

4. Технічне обслуговування та догляд під час експлуатації

(1) Банки конденсаторів повинні контролюватися кваліфікованим персоналом, і повинні вестися записи операцій.

(2) Візуальний контроль банок конденсаторів, що працюють, повинен проводитися щоденно згідно з регламентом. Якщо спостерігається набрягання резервуара, одиниця повинна бути відключена відразу, щоб запобігти відмові.

(3) Фазний струм в банці конденсаторів може контролюватися за допомогою амперметрів.

(4) Конденсатори не повинні бути включені, коли температура оточуючого середовища нижче -40 °C. Під час експлуатації, середня температура не повинна перевищувати +40 °C більше 1 години, +30 °C більше 2 годин, або +20 °C щорічно. Якщо границі перевищуються, повинно бути використано штучне охолодження (наприклад, вентилятори) або відключено банку конденсаторів від мережі.

(5) Контроль температури на місці встановлення та на найгарячішій точці корпусу конденсатора повинен проводитися за допомогою ртутних термометрів або еквівалентів, з веденням записів (особливо влітку).

(6) Робоча напруга не повинна перевищувати 1,1 рази номінальну напругу; робочий струм не повинен перевищувати 1,3 рази номінальний струм.

(7) Підключення конденсаторів може підвищити напругу системи, особливо при легкому навантаженні. У таких випадках, частина або вся банка конденсаторів повинна бути відключена.

(8) Изоляторы и опорные изоляторы должны быть чистыми, неповрежденными и без следов пробоя. Корпус конденсатора должен быть чистым, неповрежденным и без утечек. На конденсаторе или его опорной раме не должно скапливаться пыли или мусора.

(9) Всі з'єднання в контурі конденсатора (шини, заземлюючі дроти, вимикачі, предохранители, вимикачі тощо) повинні бути перевірені на надійність. Навіть відсутність одного болту або поганий контакт може призвести до ранньої відмови конденсатора або загальної аварії.

(10) Якщо після періоду експлуатації потрібно провести випробування на стійкість до пробою, воно повинно бути проведене при вказаній випробувальної напруги.

(11) Перевірка значень ємності та предохранителей повинна проводитися принаймні раз на місяць. Значення тангенса діелектричних втрат (tanδ) конденсаторів повинно вимірюватися 2-3 рази на рік при номінальній або близькій до номінальної напруги для оцінки стану ізоляції.

(12) Якщо банка конденсаторів відключається через роботу реле, вона не повинна бути повторно включена, поки причина не буде визначена.

(13) Якщо під час експлуатації або транспортування виявлена витікання масла, його можна виправити за допомогою паяння оловом-свинцем.

5. Попередження при комутації (відключення)

(1) В нормальних умовах, при повному відключенні підстанції, спочатку повинен бути відкритий вимикач банки конденсаторів, а потім вимикачі вихідних ліній. При повторному включенні порядок повинен бути зворотнім.

(2) У разі повного відключення живлення, вимикач банки конденсаторів повинен бути відкритий.

(3) Після відключення банки конденсаторів, примусове повторне включення заборонено. Якщо відмовив предохранитель, його не можна замінити та повторно включити, поки не буде визначена причина.

(4) Конденсатори не повинні бути включені, коли вони заряджені. Після відключення, повторне включення повинно бути затримане на принаймні 3 хвилини.

6. Обробка вад під час експлуатації

(1) У разі витікання масла, вибуху або пожежі, немедля відключіть живлення та загасіть пожежу за допомогою піску або сухого гасника. Такі інциденти зазвичай викликані внутрішніми/зовнішніми перенапругами або серйозними внутрішніми вадами. Для запобігання повторення, переконайтеся, що номінальна величина предохранителя правильна, не виконуйте примусове повторне включення після відключення, і не використовуйте автоматичне повторне включення.

(2) Якщо вимикач відключається, а предохранитель гілки залишається цілим, розрядіть конденсатор на 3 хвилини, а потім перевірте вимикач, трансформатор струму, силовий кабель та зовнішній стан конденсатора. Якщо не знайдено ніяких відхилень, вада може бути викликана зовнішніми завадами або флуктуаціями напруги. Після підтвердження, можна спробувати тестове повторне включення. В іншому випадку, проведіть повне випробування системи захисту. Якщо причина не визначена, розберіть банку та перевірте кожен конденсатор окремо. Не намагайтеся повторно включити, поки не знайдете причину.

(3) Коли відмовив предохранитель, повідомте диспетчера та отримайте дозвіл перед відключенням вимикача конденсатора. Після відключення та розрядки, проведіть зовнішній огляд (наприклад, пробій ізолятора, деформація корпусу, витікання масла, заземлення). Потім виміряйте опір ізоляції між кінцями та землею за допомогою мегометра. Якщо вада не виявлена, замініть предохранитель та продовжіть роботу. Якщо предохранитель відмовить знову при повторному включенні, відокреміть пошкоджений конденсатор та відновіть роботу решти.

7. Міри безпеки при обробці пошкоджених конденсаторів

Перед обробкою пошкодженого конденсатора, відключіть його вимикач, відкрийте відокремлювачі з обох боків, і розрядіть банку через резистор розрядки (наприклад, розрядний трансформатор або VT). Через можливі залишки зарядки, все ж повинна бути проведена ручна розрядка. Спочатку надійно підключіть заземлювальний кінець заземлювального прута, а потім кілька разів розрядьте кінці конденсатора, поки не зникнуть іскри або звуки. Нарешті, закріпіть заземлювальне з'єднання.

Пошкоджені конденсатори можуть мати погані внутрішні з'єднання, відкриті контури або відмовивші предохранители, залишаючи залишкову зарядку. Тому обслуговуючий персонал повинен носити ізоляційні рукавики та короткувати два кінці пошкодженого конденсатора короткозамкнутим дротом, перед тим як дотикатися до нього.

Для банок конденсаторів з подвійним зірковим з'єднанням, нейтральний провід, а також для серійно з'єднаних рядів конденсаторів, повинна бути проведена окрема розрядка.

Серед обладнання підстанцій, конденсатори живлення є відносно вразливими через слабку ізоляцію, високе внутрішнє тепловиділення, погане теплообмін, високі внутрішні частоти відмов та згорювані внутрішні матеріали, що робить їх вразливими до пожеж. Тому, коли це можливо, повинні бути забезпечени благоприятні умови низької температури та добре провітрювані.

8. Ремонт конденсаторів живлення

(1) Наступні вади можна виправляти на місці:

• Витікання масла з корпусу можна виправити паянням оловом-свинцем.

• Витікання масла в місці сварки ізолятора також можна виправити паянням, але слід уникати надмірного нагріву, що може пошкодити срібний покрив.

(2) Вади, такі як пробій заземлення, значне збільшення тангенса діелектричних втрат, сильне набрягання корпусу або відкритий контур, потребують ремонту в спеціалізованих сервісних центрах з правильними інструментами та обладнанням для випробувань.