Giải thích Chi tiết về Các Vấn đề Thường gặp và Giải pháp cho tụ điện áp cao
Vấn đề về Điện áp Hoạt động của tụ điện
Độ lớn của điện áp hoạt động của tụ điện có ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ và khả năng xuất ra của nó, khiến nó trở thành một chỉ số giám sát quan trọng trong hệ thống busbar trạm biến áp. Sự mất công suất hoạt động bên trong tụ điện chủ yếu bắt nguồn từ tổn thất điện môi và tổn thất do điện trở dẫn, với tổn thất điện môi chiếm hơn 98%. Tổn thất điện môi có ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ hoạt động của tụ điện. Tác động này có thể được định lượng bằng công thức sau:
Pr = Qc * tgδ = ω * C * U² * tgδ * 10⁻³
Trong đó:
- Pr đại diện cho tổn thất công suất hoạt động của tụ điện cao áp
- Qc là công suất phản kháng của nó
- tgδ là tiếp tuyến tổn thất điện môi
- ω là tần số góc của lưới điện
- C là điện dung của tụ điện
- U là điện áp hoạt động của tụ điện
Như có thể thấy từ công thức trên, tổn thất công suất hoạt động (Pr) của tụ điện cao áp tỷ lệ thuận với bình phương của điện áp hoạt động (U²). Khi điện áp hoạt động tăng, tổn thất công suất hoạt động cũng tăng nhanh. Sự tăng nhanh này dẫn đến sự tăng nhiệt, do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ cách điện của tụ điện. Ngoài ra, việc vận hành tụ điện trong điều kiện điện áp quá mức kéo dài sẽ gây ra dòng điện quá tải, có thể làm hỏng tụ điện. Do đó, các hệ thống tụ điện cao áp yêu cầu các thiết bị bảo vệ điện áp quá mức toàn diện.
▲ Tác động của Harmonics bậc cao
Các harmonics bậc cao trong lưới điện cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến tụ điện. Khi dòng điện harmonics chảy vào tụ điện, chúng chồng lên dòng cơ bản, làm tăng giá trị đỉnh của dòng điện hoạt động và điện áp cơ bản. Nếu điện kháng điện dung của tụ điện khớp với điện kháng cảm của hệ thống, các harmonics bậc cao sẽ được khuếch đại. Sự khuếch đại này có thể gây ra dòng điện và điện áp quá tải, có thể dẫn đến phóng điện cục bộ trong chất cách điện nội bộ của tụ điện. Phóng điện cục bộ này có thể gây ra các sự cố như phồng rộp và đứt cầu chì nhóm.
▲ Vấn đề Mất điện áp Busbar
Mất điện áp trên busbar mà tụ điện được kết nối là một mối quan tâm khác rất quan trọng. Một tụ điện đột ngột mất điện áp trong quá trình vận hành có thể gây ra sự cố nhảy cầu ở phía cung cấp trạm biến áp hoặc ngắt kết nối máy biến áp chính. Nếu tụ điện không được ngắt kết nối kịp thời trong những điều kiện như vậy, nó có thể gặp phải điện áp quá mức gây hư hại. Ngoài ra, nếu không loại bỏ tụ điện trước khi khôi phục điện áp, có thể dẫn đến điện áp cộng hưởng quá mức, có thể gây hư hại cho máy biến áp hoặc tụ điện. Do đó, thiết bị bảo vệ mất điện áp là cần thiết. Thiết bị này phải đảm bảo tụ điện được ngắt kết nối đáng tin cậy sau khi mất điện áp và chỉ tái kết nối sau khi điện áp đã được khôi phục hoàn toàn về trạng thái bình thường.
▲ Điện áp quá mức do hoạt động của cầu dao
Hoạt động của cầu dao cũng có thể tạo ra điện áp quá mức. Do cầu dao chân không được sử dụng chủ yếu để chuyển mạch tụ điện, hiện tượng nhảy tiếp điểm trong quá trình đóng có thể gây ra điện áp quá mức. Mặc dù các điện áp quá mức này có đỉnh tương đối thấp, tác động của chúng lên tụ điện không nên bị bỏ qua. Ngược lại, trong quá trình mở cầu dao (ngắt kết nối), điện áp quá mức có thể sinh ra có thể cao hơn nhiều và có thể đục thủng tụ điện. Do đó, cần thực hiện các biện pháp hiệu quả để giảm thiểu điện áp quá mức được tạo ra trong quá trình hoạt động của cầu dao.
▲ Quản lý Nhiệt độ Hoạt động của tụ điện
Nhiệt độ hoạt động của tụ điện cũng là một yếu tố quan trọng. Nhiệt độ quá cao có ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ và khả năng xuất ra của tụ điện, đòi hỏi các biện pháp kiểm soát và quản lý tích cực. Đáng chú ý, tốc độ suy giảm công suất tăng gấp đôi cho mỗi 10°C tăng nhiệt độ. Tụ điện hoạt động lâu dài dưới điện trường cao và nhiệt độ cao trải qua quá trình lão hóa dần dần của chất cách điện. Quá trình lão hóa này dẫn đến tăng tổn thất điện môi, sau đó kích thích sự tăng nhiệt độ nội bộ nhanh chóng. Điều này không chỉ làm ngắn tuổi thọ hoạt động của tụ điện mà trong trường hợp nghiêm trọng, còn có thể dẫn đến hỏng hóc do tan vỡ nhiệt.
Để đảm bảo hoạt động an toàn của tụ điện, các quy định liên quan明确规定，为了确保电容器的安全运行：
- **当环境温度超过30°C时**，应启动通风设备进行冷却。
- **如果环境温度达到或超过40°C**，必须立即停用电容器。
因此，必须实施**温度监测系统**，以实时连续跟踪电容器的运行温度。此外，**强制通风措施**对于改善散热条件至关重要，确保通过**有效的对流和辐射**有效地排出产生的热量。
根据您的要求，以下是翻译结果：
Để đảm bảo hoạt động an toàn của tụ điện, các quy định liên quan quy định rõ ràng: Do đó, một hệ thống theo dõi nhiệt độ phải được triển khai để theo dõi liên tục nhiệt độ hoạt động của tụ điện theo thời gian thực. Ngoài ra, các biện pháp thông gió ép buộc là rất quan trọng để cải thiện điều kiện tản nhiệt, đảm bảo nhiệt lượng sinh ra được tản ra hiệu quả và hiệu suất thông qua đối lưu và bức xạ hiệu quả.
