上个月遇到一个回家过年的朋友,他在上海的一家企业从事厂区设备维修工作,他向我咨询一个问题,说他们公司的两个低压电容补偿柜用了不到半年,已经有过半的电容被击穿,而且电容专用的接触器也被烧毁了,不知道是什么原因,应该怎么解决?我感觉这个问题还挺普遍的,所以在这里和大家一起分析探讨。
原因分析
从“过半的电容被击穿”及“电容专用接触器烧毁”的描述,我们可以发现问题的确比较严重,而且“杀伤力”还不小。根据经验分析,低压电容补偿柜 电容损坏的原因不外乎过电流、过电压、工作温度太高几类。具体分析这个问题的原因时,因“过半的电容被击穿”及“电容专用接触器烧毁”的描述,并不能让我 们有针对性的发现问题具体症结所在,所以可以多考虑一些因素,面面俱到,逐步检查排除。
(1)电容与接触器的规格、型号、参数是否符合所在电路要求。
(2)电容与接触器安装是否合理、规范。不合理不规范的安装,会给电路留下隐患,主要表现为接触松动、打火等现象。
(3) 电气设备的环境温度、保护措施、日光直接照射等方面的外界因素也应该考虑。
(4) 带负荷合闸等操作时,合闸出现浪涌电流,运行过程中电压升高等现象也会使电容遭到损坏。
重点关注:
谐波问题危害大
如果以上原因被排除,可以考虑谐波问题,尤其是谐波中的电流谐波问题。有些投切电容器补偿无功功率的装置,在谐波的场合不宜使用,否则有可能会 造成电容击穿,或造成谐振,引起电容爆炸等。因此,必要时应重点对线路进行谐波测试。因为谐波不仅对各类电力电容器(包括补偿电容)有影响,而且对电动 机、变压器和供电系统中电缆的影响也是很大的。
谐波对电动机的影响。由于集肤效应、磁滞、涡流等将随着谐波次数增高,使得各类旋转电机的铁心和绕组中产生的附加损耗增加。此外,谐波造成的电机转子的脉冲转矩也可使电机的转轴产生扭曲振动,使设备疲劳过度而损坏。
谐波对各类变压器的影响。由于谐波会造成变压器铁心中磁通量的减少和变压器绕组中导线的集肤效应加大,也就是最通常的铁损、铜损增加,必然造成变压器工作温度上升,会形成恶性循环,降低工作效率。
谐波对用户供电系统电缆的影响。由于用户系统导线阻抗的频率特性,导线的电阻会随着频率的升高而增加,又由于导线中集肤效应的作用,谐波会使得 用户自身供电系统导线的附加损耗增加。尤其值得注意的是,这类谐波还会使三相供电系统的中性线的电流*,导致中性线过载,大大*了用户的用电成本。
应对措施
应对谐波的措施,一是对谐波源进行净化。二是针对谐波电流,调整电容回路的参数,降低电容回路的谐波电流放大倍数,避免过电流、过电压现象的出现。
一般可采取装设串联电抗器的办法来*谐波的干扰、破坏。串联电抗器的设置容量,则可根据所装设的并联电容器容量来确定:一般是对3次以上的谐波,应按并联电容器容量的12%选取;对5次以上的谐波,按并联电容器容量的6%选取。
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