1 引言
我曾經在400V開關室使用了PGJ1-5型無功功率補償屏,屏內裝有BCMJ型并聯電容器10只,每只額定輸出16kVar,額定電壓0.4kV,額定電流25A,溫度類別-25℃/45℃接法。對這兩次事故原因作了認真的分析和徹底的處理。
2 原因分析與處理
2.1 環境溫度高
本無功功率補償屏安裝于400V開關室內,室內共有8臺開關柜,而面積僅30m2,其對面是SZ7-800kVA 35kV/0.4變壓器室,整體通風條件差,炎熱的夏天開關室內溫度高達48℃以上,由此可見環境溫度過高是引起電容爆炸的原因之一。補償屏應移至單一通風控制室,并應在電容器外殼上貼示蠟片(示溫片),值班人員可以從顯示的溫度來間接地監視電容介質溫度。
2.2 電壓極不穩定
我們從公式QC=2πfCV2中可以看出:電容器的無功容量與電壓的平方成正比。當電壓降低時,電容器的無功容量將按電壓的平方成正比地相應減少,即電容器的容量得不到充分利用。當運行電壓升高時會使電容器的溫升增加,甚至使電容器的熱平衡破壞而引起電容器爆炸。因此國標規定:電容器允許在1.1倍額定電壓下長期運行,但每24h內在1.15倍額定電壓下運行的時間不得超過30min。
我廠400V電壓極不穩定,電壓波動范圍為0.9Ue~1.15Ue(Ue為額定電壓400V),谷期用電時常在450V左右,運行時間長達7h,這是造成我廠電容爆炸燒壞原因之二。因SZ7-800kVA電源變壓器是有載調壓變壓器,要解決這一問題只須設置一臺KYT-2型有載調壓控制器,投資不到一千元就可以將電壓始終控制為額定電壓。
2.3 諧波電流的存在
我廠采用了大功率可控硅整流器作為回轉窯的直流電源與補償屏并聯運行。由于接入電網運行的可控硅裝置,客觀上起到了一個高次諧波發生器的作用,會引起電路電壓及電流的波形畸變。諧波電流的存在常使電容器發生異常的響聲,嚴重時引起電容器膨脹,這是引起電容器爆炸的原因之三。發生這種情況的主要原因是:(1)高次諧波電流疊加于基波電流,使電容器總電流增大;(2)某一高次諧波在系統感抗和電容器容抗之間引起并聯諧振,使流入電容器的電流成倍增長;(3)電容器內部對某一高次諧波發生局部串聯諧振,從而引起過負荷。