淺析電力電容器的防火防爆

1、1 引言長輸管道下屬各輸油泵站均采用6kV 高壓電機輸油，高壓電機額定功率一般均在1000kW 以上，電機為感減少無功損性負載，所以高壓電機的運行惡化了電網(wǎng)的供電質量，同時增加了無功損耗。為了提高供電質量， 耗，必須采取電容補償。電力電容器是充油設備，泵站輸送原油易于揮發(fā)，若電容器安裝、運行或操作不當?shù)?原因均可能引起著火甚至爆炸事故發(fā)生，因此確保電容器的安全運行具有重要意義。2 著火爆炸原因分析2. 1 管理理念落后及無先進的電容器實時監(jiān)測技術1）值班人員未能及時發(fā)現(xiàn)故障隱患如未能及時發(fā)現(xiàn)處理電容器瓷套管及外殼滲漏油，導致套管內部受潮、絕緣電阻降低造成擊穿放電；無先 進的監(jiān)測技術不能發(fā)現(xiàn)內部

2、發(fā)生局部放電等。2）保養(yǎng)不到位如電容器溫度過高，未采取降溫措施，致使絕緣油產(chǎn)生大量的氣體使得箱壁變形鼓肚；未定期清潔設備衛(wèi) 生，瓷瓶表面污穢嚴重，在電網(wǎng)出現(xiàn)內、外過電壓和系統(tǒng)諧振的情況下導致絕緣擊穿，表面放電，造成瓷瓶套 管閃絡破損。3）電容器校驗不及時及操作不規(guī)范，預埋了事故隱患。2. 2 電容器頻繁投切產(chǎn)生過電壓的危害為了將功率因數(shù)控制在較高水平，有些輸油泵站安裝了無功自動補償裝置，高壓輸油電機無功經(jīng)常性波動引起了電容器頻繁投切。電容器投入電網(wǎng)時形成振蕩回路，產(chǎn)生過電壓和過電流。在頻繁過電壓的作用下，電 容器的局部放電不斷得到激發(fā)而加劇，其結果必然對絕緣介質的老化和電容量的衰減起促進作用。

3、一般認為電 壓升高 10%，壽命降低一半。國標 GB / T12747. 1 - 2004 中規(guī)定電容器操作每年不超過 5000 次，原因是投入電容器所產(chǎn)生的過電壓雖然是瞬間的，但過電壓對絕緣介質的影響是能夠積累的。在安裝自動補償裝置后電容器 最后電容器爆破以致引起火災。組頻繁操作，每年每臺電容器操作次數(shù)為國標要求的3 倍以上，加速了絕緣介質的老化，逐步發(fā)展到電擊穿，2. 3 高次諧波的危害諧波能導致系統(tǒng)運行電流、電壓正弦波形畸變，加速絕緣介質老化，降低設備使用壽命或因長期過熱而損壞，特別是當高次諧波發(fā)生諧振時，最易使電容器過負荷、過熱、振動甚至損壞。2. 4 存在易燃易爆環(huán)境泵站輸送原油易揮

4、發(fā)，與空氣混合后形成的混合物可能達到爆炸極限，一旦遇到火源有可能著火爆炸。2. 5 電容器自身結構不合理、制造質量差以及安裝不當1）選型不當電容器電極對油箱的絕緣處理工藝不當、產(chǎn)品元件質量差等是造成局部放電的原因，在電極邊緣、拐角和 引線接觸處電場強度和電流密度都較高，容易發(fā)生局部放電和過熱燒傷絕緣導致電容元件擊穿。2）安裝不當如電容器組采用就地補償，泵房油氣密度大，遇到火花極易著火爆炸；電容器組未安裝風扇冷卻裝置等。3）保護不當選用專門用來保護電容器防止電容器油箱爆炸的熔斷器時，采用了熔斷器熔絲的額定電流偏大；電容器組 采用的不平衡或差動繼電保護以及延時過流保護等整定值偏大，整定時間過長等。

5、一旦電容器發(fā)生故障時不能 起到保護作用，造成火災爆炸事故的發(fā)生。3 防火防爆的措施3. 1 改進電容器實時監(jiān)測技術傳統(tǒng)的電容器檢測方法為斷電、離線進行，影響電網(wǎng)的供電質量，并且測量結果是靜態(tài)的，而電容器故障 是隨機的。目前的實時監(jiān)測系統(tǒng)是通過檢測流過電容器的電流、容量及介質損耗正切值來判斷電容器是否故障，但電容量和介質損耗角的變化是放電積累到一定程度的結果，滯后于故障。我們知道局部放電是電容器普遍事 故的前兆，因此，我們可以通過采用實時監(jiān)測電容器局部放電的先進技術，能夠及時的發(fā)現(xiàn)電容器故障，有效 的防止事故發(fā)生。3. 2弓I入HSE(健康、安全、環(huán)保)管理理念1)正確投用保護，定期校驗保護的可

6、靠性，以及對電容器組校驗工作規(guī)范化，如對電容器的電容量和熔斷器的檢查，每個月不少于一次，在一年內要測量電容器的損耗角正切值二、三次，目的是檢查電容器的可靠 性。( 2)加強對電容器組的巡檢，實行一小時一巡檢、二小時一記錄參數(shù)制。發(fā)現(xiàn)電容器外殼滲漏油、膨脹鼓 肚、電流超過電容器額定電流 1. 3 倍、電網(wǎng)電壓超過額定電壓 1. 1 倍、環(huán)境溫度超過額定值等情況，要將電容 器退出運行檢修。3)加強對電容器的維護保養(yǎng)。保持電容器套管表面、電容器外殼、置放電容器的鐵架子、接觸器及電抗器的清潔；夏季要對電容器采取冷卻降溫措施等。( 4 )按操作規(guī)程操作，禁止電容器帶電合閘以及頻繁投切，開關跳閘后不準強送電、熔絲熔斷后原因不清 不準更換熔絲等。3. 3 集中補償電容器分散就地補償?shù)碾[患在于泵房是易燃易爆場所，電容器外殼箱體放電及由套管臟污或套管缺陷造成 閃絡放電均可能引起泵房著火爆炸事故發(fā)生。我們解決的方法是采取電容器集中補償，電容器室選址和建造時 應考慮與泵房保持安全距離、良好通風、防塵防雨及便于巡視等問題。3. 4 減少投切次數(shù)采取電容器組循環(huán)投切，同時