Gedetailleerde Verduideliking van Algemene Probleme en Oplossings vir Hoogspanningskondensators

Probleem met die werkspanning van 'n kondensator​

Die grootte van 'n kondensator se werkspanning het 'n beduidende impak op sy leeftyd en uitsetvermoë, wat dit 'n sleutelbewakingsindikator in die substation busbarstelsel maak. Die aktiewe kragverlies binne 'n kondensator kom hoofsaaklik voor as diëlektriese verliese en geleierweerstandverliese, met diëlektriese verliese wat meer as 98% daarvan uitmaak. Diëlektriese verliese het 'n groot invloed op die werkingstemperatuur van die kondensator. Hierdie invloed kan gekwantifiseer word deur die volgende formule:

Pr = Qc * tgδ = ω * C * U² * tgδ * 10⁻³

​Waar:​​

• Pr verteenwoordig die aktiewe kragverlies van die hoogspane kondensoor
• Qc dui sy reaktiewe krag aan
• tgδ is die diëlektriese verlies tangens
• ω is die roosterhoekfrequentie
• C is die kapasiteit van die kondensator
• U is die werkspanning van die kondensator

Soos uit die bo-gegee formule blyk, is die aktiewe kragverlies (Pr) van 'n hoogspane kondensoor direk eweredig aan die kwadraat van sy werkspanning (U²). As die werkspanning toeneem, neem die aktiewe kragverlies vinnig toe. Hierdie vinnige toename lei tot 'n temperatuurstyg, wat gevolglik die isolasieleefde van die kondensator beïnvloed. Verder sal langdurige operasie van die kondensator onder oorspanningstoestande oorgesteke veroorsaak, wat potensieel skade aan die kondensator kan aanrig. Daarom vereis hoogspane kondensatorsisteme omvattende oorspanningsbeskermtoestelle.

▲ Impak van hoër-orde harmoniese

Hoër-orde harmoniese binne die kragrooster kan ook negatief die kondensators beïnvloed. Wanneer harmoniese strome in 'n kondensator vloei, oorlaai hulle op die grondstroom, wat die piekwaarde van die werkingstroom en die grondspanning verhoog. As die kapasitiewe weerstand van die kondensator ooreenstem met die stelsel se indiktiewe weerstand, sal die hoër-orde harmoniese versterk word. Hierdie versterking kan oorgesteke en oorspanning veroorsaak, wat potensieel tot gedeeltelike ontlading binne die kondensator se interne isolerende diëlektries kan lei. So 'n gedeeltelike ontlading kan foute soos ​bolle​ en ​groepfuseblaaie veroorsaak.

​▲ Busbar-spanningsverliesprobleem

Spanningsverlies op die busbar waaraan die kondensator verbonden is, is 'n ander kritieke besorgdheid. 'n Kondensator wat onverwags spanning verloor tydens operasie, kan uitslaan aan die substationvoorsy of ontbinding van die hooftransformator veroorsaak. As die kondensator nie onmiddellik ontkoppel word onder sodanige omstandighede nie, kan dit skadelike oorspanning ervaar. Verder kan die mislukking om die kondensator voor spanningsherstel te verwyder, tot ​resonante oorspanning lei, wat potensieel die transformator of die kondensator self kan beskadig. Daarom is 'n ​spanningsverliesbeskermtoestel essensieel. Hierdie toestel moet verseker dat die kondensator betroubaar ontkoppel word na spanningsverlies en betroubaar herverbonden word slegs nadat die spanning volledig herstel is tot normaal.

▲ Oorspanning veroorsaak deur skakeersbediening

Skakeersbediening kan ook oorspanning veroorsaak. Aangesien ​vakuumskakeers hoofsaaklik vir kondensatorskakeling gebruik word, kan ​kontakbou tydens die sluitoperasie oorspanning veroorsaak. Alhoewel hierdie oorspannings relatief lae piekwaardes het, mag hul impak op kondensators nie verwaarloos word nie. Integendeel, tydens skakeersopening (ontbinding), kan die potensieel gegenereerde oorspannings aansienlik hoër wees en kan die kondensator ​pers. Daarom is dit noodsaaklik om doeltreffende maatreëls te implementeer om die oorspanning wat tydens skakeersbediening gegenereer word, te verminder.

​▲ Bestuur van die werkingstemperatuur van 'n kondensator

Die werkingstemperatuur van kondensators is ook 'n kritieke faktor. Te hoë temperature het 'n negatiewe impak op 'n kondensator se leeftyd en uitsetvermoë, wat proaktiewe beheer- en bestuursmaatreëls nodig maak. ​Belangrik, die koers van kapasiteitsafname verdubbel vir elke 10°C toename in temperatuur.​​ Kondensators wat lanktermyn onder hoë elektriese velde en verhoogde temperature werk, ervaar 'n graduële veroudering van hul isolerende diëlektries. Hierdie veroudering lei tot 'n toename in diëlektriese verlies, wat gevolglik 'n vinnige interne temperatuurstyg veroorsaak. Dit verkort nie net die kondensator se operasieleeftyd nie, maar kan, in ernstige gevalle, selfs tot mislukking weens ​termiese afbraak lei.

Om die veilige operasie van kondensators te verseker, stipuleer relevante voorskrifte duidelik:

• ​As die omgewingstemperatuur 30°C oorskry, moet ventilasietoestelle ​aktiveer word om koeling te verskaf.
• ​As die omgewingstemperatuur bereik of oorskry 40°C, moet kondensators ​onmiddellik afgeskakel word.

Daarom moet 'n ​temperatuurbewakingstelsel geïmplementeer word om die werkingstemperatuur van kondensators in real-time te volg. Verder is ​gedwonge lugverskuifingsmaatreëls belangrik om hitte-afgifteomstandighede te verbeter, wat verseker dat die gegenereerde hitte effektief en doeltreffend deur ​doeltreffende konveksie en straling afgevoer word.