Elektrik kondensatorlarının arızalı mekanizmlərinin xüsusiyyətləri və profilaktik tədbirlər nədir

1 Qüvvə kondensatorlarının arızalı mekanizmləri

Qüvvə kondensatoru əsasən korpus, kondensator çekirdeği, dielektrik orta və terminal strukturdan ibarətdir. Korpus adətən inçə dəmir və ya nisbatənləndirilmiş dəmir, kapakla qoşulmuş bükülər ilə hazırlanır. Kondensator çekirdeği polipropilen filmindən və alüminium foliadan (elektrod) burulur və korpusun içi izolyasiya və istilik tərəqqinin üçün sıvı dielektrik ilə doldurulur.

Tamamen mühürdən keçirilmiş bir cihaz kimi, qüvvə kondensatorlarının ümumi arızalı növləri aşağıdakılardır:

• Daxili kondensator elementinin çöküşü;

• Füzün söndürüləsi;

• Daxili qısaldıcı arızalar;

• Xarici deşeq arızaları.

Daxili arızalar kondensator vəzifəsinə daha məhələkar edir və bir dəfə baş verəndə, adətən sahada onarım mümkün deyil, bu da ehtiyatlıq vasitələrinin istifadə effektivliyini ciddi şəkildə etkiləyir.

1.1 Daxili Kondensator Elementinin Çöküşü

Kondensator elementinin çöküşü əsasən dielektrikin köhnələməsi, rütubətin girişi, istehsal səhvləri və çətin işləmə şərtləri kimi faktorlar tərəfindən yarandır. Əgər elementin daxili füzü yoxdursa, bir elementin çöküşü paralel qoşulmuş digər elementləri qısaca və onları voltaj paylaşmasına çıxaracaq. Bu, qalan seriyalı qoşulmuş elementlərdən keçən işləmə voltajını artıracaq. Vaxtında arızanın izolasyası olmasa, bu ciddi təhlükələr yaradacaq və potensial olaraq felaketlərə səbəb olacaq.Daxili füzların istifadəsi, arızalı elementlərin etibarlı və tez izolasyasına imkan verir, işləmə təhlükəsizliyini artırır.

Kondensator çöküşü üç növə bölünə bilər: elektrik çöküşü, termal çöküş və lokal deşeq çöküşü.

• Elektrik Çöküşü: Üst voltaj və ya harmoniklər tərəfindən yarandır, dielektrik üzərindən çox yüksək elektrik sahə gücünü nəticələndirir, bu da defektli nöqtələrdə dielektrikin çöküşünə səbəb olur. Bu çöküş kiçik müddətdə və yüksək sahə gücü ilə xarakterizə olunur. Çöküş gücü sahənin düzgünlükləri ilə sıx bağlıdır, lakin temperatur və voltaj müddəti ilə az məhdudluqla.

• Termal Çöküş: İstilik yaratmaq ütüləmdən çox olduğunda baş verir, bu da dielektrikin təxminən sabit hali ilə davamlı istilik artışına, materialın zədələnməsinə və son olaraq dielektrikin çöküşünə səbəb olur. Bu, adətən sabit rejim işləməsində baş verir, elektrik çöküşündən nisbətən aşağı çöküş voltajı və uzun voltaj müddəti ilə.

• Lokal Deşeq Çöküşü: Dielektrikin içində yerləşən lokal yüksək elektrik sahələri, sıvı, qaz və ya zədələnmiş nöqtələr kimi aşağı dielektrik modullarının çöküş gücüni aşdıqda baş verir. Bu, lokal deşeqlərin başlamasına və nəhayət tam elektrodlar arasındakı çöküşə gəlməsinə səbəb olur. Proses ardıcıllıqdır, nəzərsiz deşeqlərdən tam dielektrik çöküşünə doğru inkişaf edir.

1.2 Füzün Söndürüləsi

Füz qoruyuculuğu, qüvvə kondensatorları üçün ən yayılmış qoruyucu tədbirlərdən biridir və kompensasiya sistemlərinin təhlükəsiz və stabilləşdirilmiş işləməsində vacib rol oynayır. Buna xarici və daxili füz qoruyuculuğu daxildir.

• Xarici Füz Qoruyuculuğu: Daxili kondensator elementi arızaya uğradığında, kondensator və xarici füzənə keçən arıza akımı artır. Akım füzün reytinq mağaranınca çoxaldıqda, füz issı, termal dengəni pozub, erir və arızalı kondensatoru kəsir, arızanın genişlənməsini önələr.

• Daxili Füz Qoruyuculuğu: Element arızaya uğradıqda, paralel elementlər arızalı elementə deşeq edir, bu da yüksək amplitudlu, tez azalan tranzitent akım yaradır. Bu akımın enerjisi seri qoşulmuş daxili füzü erdirir, arızalı elementi izolə edir və qalan kondensatorun işləməsinə imkan verir.

Praktikada, füzün yanlış seçimi və ya terminal kontaktların pis olması, normal işləmə zamanı anormal füz söndürüləsinə səbəb olabilir, bu da sağlıqda olan kondensatorları yanlışlıqla ayırır və reaktiv gücün çıxışını azaldır.

Əgər daxili füzler yanlış ölçülüdür və arızaları vaxtında izolə edə bilmirlər, arıza daha pis olacaq və potensial olaraq kondensatorun patlama və ya yanmasıya səbəb olacaq.

1.3 Daxili Qısaldıcı Arızalar

Qüvvə kondensatorlarında daxili qısaldıcı arızalar əsasən live elektrod-korpus qısaldıcısı və inter-elektrod qısaldıcısı kimi növlərə aid olur. Bunlar uzun müddətli dielektrikin köhnələməsi, daxili rütubətin girişi, üst voltaj stresi və ya dizayn və istehsal prosesindən gələn inherent dielektrik defektlər tərəfindən yarandır, bunlar isə punksiyon növü dielektrik çöküşü və daxili qısaldıcı arızalara səbəb olur.

1.4 Xarici Deşeq Arızaları

Xarici deşeq arızaları kondensator vəzifəsinin xaricində baş verən, xarici faktorlar tərəfindən yarandır, məsələn, bükülərin yüzeyindən deşeq, bükülərin punksiyonu, fazalar arasında və ya fazalarla yerdə qalan qısaldıcı arızalar, mekanik stresdən gələn porcelan bükülərindəki çatlaklar. Bu arızalar müxtəlif səbəblərə malikdir, amma xarici şəbəkədə baş verir. Onlar adətən rölay qoruyucu hərəkətlər, rutin yoxlamalar və ya oflayn testlər vasitəsilə vaxtında aşkarlanır və azaldılır. Onların baş vermə ehtimalı və ciddiyəti daxili arızalardan aşağıdır, lakin yetəri qədər diqqət almalıdır.

2 Qüvvə kondensatorlarının ümumi arıza xüsusiyyətləri və səbəlləri
2.1 Kondensator vəzifəsindən neft sızığı

Tamamilə mühürlənmiş, yüksək sahə gücü, yüksək akım cihazı kimi, qüvvə kondensatorunda neft sızığı, neft səviyyəsinin azalması ilə birlikdə dielektrik səviyyəsinin azalmasına səbəb olur və daxili təzyiqin azalması ilə birlikdə rütubətin girməsinə imkan verir. Bu, dielektrikin nemlənməsinə, dielektrik mukavemetinin azalmasına və nəhayət daxili elementlərin çöküşünə və hətta patlamasına səbəb olur.

Neft sızığı əsas səbəlləri: pis qapalı vəziyyət, yaşlanan və ya eşitdə olmayan streslərə malik rezervuarlar, nəqliyyat və ya quraşdırma zamanı mekanik zədə, yetersiz qoralama nəticəsində korpusun koroziyası, və mekanik stresin bükülər qapalı vəziyyətini zədələməsidir.

2.2 Kondensator korpusunun deformasiyası

Normal işləmə şərtlərində, temperatur və voltaj dəyişikliklərinə görə kondensator korpusunun kiçik ölçüdə genişlənməsi və ya daralması qəbul edilir. Lakin, daxili elektrik sahə gücü çox yüksəkdirsə, lokal deşeqlər və ya qısaldıcı arızalar yarandıqda, dielektrik ayrılır və böyük miqdarlı gaz yaradılır. Bu, mühürlənmiş odada daxili təzyiqi artırır və korpusun şişməsini və ya deformasiyasını səbəb olur.

Ciddi deformasiya baş verəndə, adətən sahada onarım mümkün deyil və qoyma lazımdır. Korpusun deformasiyası, daxili dielektrikin çöküşünü artırmadan, elektrik strukturu zədələyə bilər, orijinal dielektrik boşluğunun dəyişməsinə səbəb olur. Ciddi hallarda, bu bükülün kəsməsinə (Şəkil 1-ə bax) səbəb olaraq, potensial olaraq patlama və ya yanmağa səbəb olur.

Korpusun deformasiyası əsasən məhsul keyfiyyəti problemlərindən, məsələn: pis elektrod və ya dielektrik material, qaz emməyən dielektrik neftin istifadəsi, standartdan aşağı istehsal mühit və proseslər, istehsal zamanı qalan zədələr, xüsusi performans göstəricilərinin çox məhdudluqlu tələblərinin, və ya korpus materialının çox inkinə səbəb olur.

2.3 Kondensatorlarda abnormal temperatur artışı

Qüvvə kondensatorlarında abnormal temperatur artışı, iç dielektrikin termal köhnələməsini təzələyir, onun dielektrik mukavemetini azaldır və hətta lokal deşeqlərə səbəb olur. Qüvvə kondensatorlarının ömrü adətən "8°C qaydasına" uyğun gəlir: dizayn icazə verdikdən sonra hər 8°C artıqda, gözlənilən ömürlərin təxminən yarıya düşməsi.

Abnormal temperatur artışı əsasən pis ventilasiya və ya uzun müddətli üst akım şərtlərinə səbəb olur. Məsələn: kondensator otağının məkan hissələrinin rasional olmayan planlaşdırılması və ya ventilasiya cihazlarının düzgün quraşdırılmaması nəticəsində yetersiz istilik tərəqqi; üst voltaj işləməsinin nəticəsində yarandıqda üst akım; və rektifikator vahidləri tərəfindən yarandıqda harmonik akımlar da kondensatorların üst istiləyinə səbəb olur. Eləcə də, dielektrikin köhnələməsi, rütubətin girişi və ya daxili komponentlərin arızası, guc itirilərini artırır, bu da temperatur artışı problemi ilə birlikdə daha da çoxlaşdırır.

2.4 Kondensator bükülərinin səthində deşeq arızası

Qüvvə kondensator instalasiyalarında komponentlər adətən sıx qurulur. İşləmə zamanı, ətrafdakı mühit yüksək temperatur və elektrik sahə gücü ilə xarakterizə olunur, bu da hava nəzarət edilən yüklü partiklərin çəkilməsinə səbəb olur. Bu, bükül səthində qalalanan çirklərin artırılmasına səbəb olur, bu da səth deşeq akımını artırır. Sistem harmonikləri və voltajın təsirində, bükül porcelanın səthində lokal deşeqlər baş verə bilər. Çirklərin kritik səviyyəsinə çatması halında, bu səth deşeq arızasına səbəb olur, abnormallıq səsləri ilə birlikdə. Ciddi hallarda, bu xarici fazalar arasında yerdə qalan qısaldıcı arızalarına səbəb olur.

2.5 Kondensatorlardan abnormallıq səsləri

Qüvvə kondensatorları, hərəkətli hissələr və ya elektromagnit təşkilat hissələri olmadan statik reaktiv kompensasiya vasitəsidir. Normal işləmə zamanı, onlar heç bir səs yaratmamalıdır. Əgər işləmə zamanı abnormallıq səsləri baş verirsə, bu, kondensatorun içində yüksək enerji lokal deşeqlərini göstərə bilər və təchizat təhlükəsizliyi üçün daima de-enerjizasiya edilməlidir.

2.6 Kondensatorun pərəzə düşməsi

Kondensatorun pərəzə düşməsi, ciddi nəticələrə səbəb olan ciddi arızadır. Bu, adətən, daxili kondensator elementinin inter-elektrod və ya elektrod-korpus dielektrik çöküşünün nəticəsində baş verir, bu da tam-fault qısaldıcı arızasına səbəb olur. Paralel işləyən digər kondensatorlar, sonra sürətli şəkildə arızalı vahidə zərurətli şəkildə şarj və deşeq ediləcəkdər. Əgər qoşulan enerji, korpusun mexaniki dayanığdan çox olarsa, kondensator pərəzə düşüb, nefti atır, potensial olaraq yanğınlığa səbəb olur, bütün substationun təhlükəsizliyinə zərər verir və hətta şəxsil xəsarətlərə və ölümünə səbəb olur.

Bütün kondensator bankının ardıcıl pərəzə düşməsi Şəkil 2-də göstərilir, daxili kondensator elementinin çöküşü ilə baş verir; arızalı elementin detallı vəziyyəti Şəkil 3-də göstərilir.

2.7 Kondensator bank terminal bağlantı nöqtələrindən üst istiləyin

Qüvvə kondensator bankları, tam yük altında və yüksək şəbəkə akımları ilə işləyirlər. Əgər daxili bağlantılar pis əlaqədədirsə, yetersiz dizayn və ya quraşdırılma praktikaları, və yetersiz qoralama, bağlantı nöqtələrində lokal üst istiləyin baş verə bilər. Uzun müddətli üst istiləyin, çox miktarda termal enerjinin birikməsinə səbəb olur, bu da bağlayıcı konduktorların erilməsinə səbəb olur. Kondensator bank terminal bağlantı nöqtələrində üst istiləyin arızaları nisbətən Yaygındır; erilmiş bağlantının vəziyyəti Şəkil 4-də göstərilir.

3 Arıza qarşı tədbirlər

3.1 Təchizatın istehsalı və quraşdırılması zamanı keyfiyyətin təmin edilməsi

Qüvvə kondensatorlarının təhlükəsiz işləməsi, təchizatın istehsal və quraşdırılması zamanı keyfiyyətinə asılıdır. İstehsal zamanı, texnologiya protokollarına sıkı riayət, qəbul edilən surov materialların və istehsal cihazlarının istifadəsi, və proses boyunca keyfiyyət nəzarətinin artırılması lazımdır. Zəruri fabrika yoxlamaları məhsul keyfiyyətini təmin edir. Sahədəki quraşdırma zamanı, “faaslara və qruplara” razılaşdırmaq, fazalar və hissələr arasında balanslı kapasitansiyyət uyğunlaşdırmasını təmin etmək lazımdır. Həmçinin, quraşdırıldıqdan sonra sahənin təhvil alması və qəbulu üzərində narahat olmaq, quraşdırma keyfiyyətini təmin edir və işləmə zamanı arızaları minimuma endirir.

3.2 İşləmə və işləmə metodlarının təkmilləşdirilməsi

• Səbək yükü üçün elektrik veriləndə və kəskinləşdirildikdə, kondensator bankları "öncə kəskinləşdir, sonra qoş" prinsipinə əməl etməlidir, lakin yük səbəkləri "öncə qoş, sonra kəskinləşdir" ardıcıllığına əməl etməlidir. Bu ardıcıllıq rastgele dəyişdirilə bilməz.

• Kondensator banklarının işləməsinin bərpa edilməsi əvvəlində, kifayət qədər deşeq vaxtı təmin edilməlidir. Kondensator banklarının tez-tez keçirilməsi minimal olmalıdır; tam deşeqdən sonra yenidən qoşulma mümkündür. Əgər arıza qoruyucu cihazların kondensator bankını kəskinləşdirməsi, arızanın səbəbinin tapılması əvvəlində yenidən qoşula bilməz, bu arızanın genişlənməsini önələr.

• Yüksek-rəqəmli harmoniklərin kondensator banklarına təsirini qadağan etmək üçün, xüsusi tətbiq sahələrinə əsasən uyğun reaktor nisbətləri seçilməlidir. Bu, yüksək-rəqəmli harmonikləri effektiv olaraq azaldır, qoşulma zamanı dalğalı akım və üst voltajı azaldır, bütün sistemin təhlükəsiz işləməsini təmin edir.

3.3 İşləmə mühitinin temperaturunun idarə edilməsi

Kondensatorların işləmə temperaturu, onların performansını və ömrünü直接影响翻译结果的完整性和准确性。根据您的要求，我将继续完成剩余部分的翻译。

Kondensatorların işləmə temperaturu, onların performansını və ömrünü ciddi şəkildə təsirləyir. Yüksək temperaturlar dielektrikin köhnələməsini təzələyir, ömrünü qısaldır. Bu səbəbdən, işləmə mühitinin temperaturunun idarə edilməsi vacibdir. İçərisində quraşdırılan kondensator bankları yaxşı ventilasiya saxlamalıdır və əlavə olaraq avtomatik temperatur idarəetmə sistemi quraşdırılmalıdır. Xaricdə quraşdırılan birimlər doğrudan günəş işığına maruz qalmalıdır və yaxşı ventilasiya və istilik tərə