Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности

Осмотры и испытания конденсаторных установок - Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности

Оглавление
Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности
Введение
Конструкции силовых конденсаторов
Схемы соединения секций в конденсаторах
Встроенная защита конденсаторов
Важнейшие материалы, применяемые в конденсаторостроении
Основные конструктивные элементы силовых конденсаторов
Технология производства силовых, конденсаторов
Электрические характеристики конденсаторных установок
Емкость конденсаторной установки
Реактивная мощность конденсаторной установки
Энергия электрического поля конденсатора
Потерн энергии в конденсаторной установке
Тепловые режимы работы конденсаторной установки
Перегрузочная способность конденсаторной установки
Напряжение ионизации силового конденсатора
Разряд конденсатора после отключения от сети
Общая характеристика коммутационных процессов в конденсаторных установках
Включение обособленного конденсатора
Включение конденсатора на параллельную работу с другим конденсатором
Отключение конденсатора
Экспериментальные данные о коммутационных процессах в конденсаторных установках
Эксплуатационные данные о коммутационных процессах,  аппаратура для ограничения параметров переходных процессов
Источники высших гармоник тока и напряжения в электрических системах
Токи при наличии источников высших гармоник
Эксплуатационные данные о высших гармониках в конденсаторных установках
Меры борьбы с высшими гармониками в конденсаторных установках
Эффект от повышения коэффициента мощности
Источники реактивной мощности в электрических системах
Схемы компенсации реактивных нагрузок с помощью силовых конденсаторов
Самовозбуждение асинхронных двигателей при индивидуальной компенсации
Последовательность расчетов по выбору мощностей и мест присоединения
Схемы присоединения конденсаторных установок к сети
Схемы соединения конденсаторов в батареях
Схемы соединения фаз и заземление нейтрали конденсаторных установок
Подразделение конденсаторных батарей на секции
Схемы разряда конденсаторных установок
Измерения в цепях конденсаторных установок
Виды защит конденсаторных установок
Условия работы защит конденсаторных установок
Общие защиты конденсаторных установок
Групповая и индивидуальная защиты конденсаторов плавкими предохранителями
Регулирование и форсировка мощности конденсаторных установок
Факторы и схемы  регулирования мощности
Форсировка мощности конденсаторных установок
Конструкции конденсаторных установок
Примеры конструкций конденсаторных установок
Монтаж конденсаторных установок
Осмотры и испытания конденсаторных установок
Вспомогательное оборудование помещений конденсаторных установок
Техника безопасности при эксплуатации конденсаторных установок
Восстановительный ремонт силовых конденсаторов
Вакуумная обработка конденсаторов, заливка их маслом и испытания

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК
1. ОСМОТРЫ И ИСПЫТАНИЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК ВО ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Конденсаторы для повышения коэффициента мощности не нуждаются в постоянном надзоре и могут быть установлены на подстанциях, не имеющих дежурного персонала. Обслуживание конденсаторных установок сводится главным образом к периодическим осмотрам и испытаниям, причем последние несложны и производятся сравнительно редко.
Обязательная периодичность, объем и нормы этих осмотров и испытаний определяются в СССР гл. П-9 «Правил технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий» [Л. 24]. В Правилах содержится также ряд указаний по эксплуатации конденсаторных установок, не относящихся к периодическим осмотрам и испытаниям, и указаний по технике безопасности.
Операции по осмотру и испытаниям конденсаторной установки могут быть подразделены на внешний осмотр установки, производимый без ее отключения, и более детальный осмотр и испытания установки с обязательным отключением ее (по терминологии, принятой в Правилах,— текущий ремонт установки).
Правилами принята следующая периодичность указанных операций:
внешний осмотр должен производиться не реже 1 раза в месяц при мощности установки до 500 кВАр и не менее 1 раза в декаду при мощности более 500 кВАр;
осмотр и испытания установки с обязательным отключением ее (текущий ремонт установки) должны производиться не реже 1 раза в год.
Следует рассматривать эти сроки как предельные и производить осмотры и испытания конденсаторной установки по возможности с меньшими промежутками. Особенно это относится к осмотру и испытаниям конденсаторов номинальным напряжением 3 150 В и выше, не имеющих индивидуальной защиты секций.
В определенных случаях должны производиться также внеочередные осмотры и испытания конденсаторной установки. Внеочередной внешний осмотр производится при наличии признаков ненормальной работы, например шума в конденсаторах, снижения тока в цепи батареи, указывающего на отключение части конденсаторов их предохранителями, и т. п. Внеочередной текущий ремонт (в полном объеме или частично) производится в тех случаях, когда в результате внешнего осмотра выявлена необходимость отключения установки для устранения каких-либо недостатков, а также при автоматическом отключении конденсаторной установки ее защитой.
Наблюдение за новыми конденсаторными установками должно производиться особенно тщательно в начале их эксплуатации. В это время вследствие длительного пребывания конденсаторов под напряжением могут сказаться те дефекты изоляции, которые не были выявлены испытаниями конденсаторов при выпуске с завода- изготовителя (§ 1-6) и при вводе в эксплуатацию (§ 10-2). Поэтому в течение первых 10—15 дней эксплуатации новых конденсаторных установок номинальным напряжением 3 га и выше следует производить внешний осмотр их ежедневно, а внеочередной текущий ремонт — по окончании указанного срока. Внешний осмотр новых установок напряжением до 1 000 В следует производить в течение указанного срока 1 раз в 2—3 дня.
О всех произведенных осмотрах и ремонтах конденсаторной установки должны делаться записи в эксплуатационном журнале.
Во время осмотра конденсаторной установки проверяются ее исправность и соответствие условий ее работы Правилам эксплуатации, в том числе:
отсутствие конденсаторов со вспученными стенками баков или с течью масла (незначительное просачивание масла через уплотнения изолятора не требует отключения конденсатора);
целость плавких вставок предохранителей (при наличии указателей срабатывания);
соответствие напряжения на зажимах конденсаторов их номинальным данным;
соответствие тока в цепи батареи напряжению на зажимах;
равномерность нагрузки фаз батареи (при наличии трех амперметров в ее цепи);
температура воздуха, окружающего конденсаторы.
Все измерения, производимые во время внешнего осмотра конденсаторной установки, представляют собой снятие показаний постоянно установленных измерительных приборов (вольтметра, амперметров и термометра) без применения каких-либо дополнительных приборов.
Увеличение тока в цепи батареи, не сопровождающееся пропорциональным ему повышением напряжения, указывает на перегрузку конденсаторов высшими гармониками, а уменьшение тока — на отключение части конденсаторов или конденсаторных секций их предохранителями.
Под текущим ремонтом конденсаторной установки Правила понимают расширенный осмотр и проверку отключенной установки. При текущем ремонте производятся главным образом:
проверка конденсаторов мегомметром на отсутствие замыкания между зажимами и корпусом;
измерение емкости каждого конденсатора;
проверка мегомметром цепи разряда конденсаторов и целости плавких вставок предохранителей;
проверка степени затяжки гаек в контактных соединениях;
очистка поверхности изоляторов, баков конденсаторов, аппаратуры и металлоконструкций от пыли и других загрязнений.
Проверка конденсаторов на отсутствие замыкания между зажимами и корпусом производится мегомметром 1 000 или 2 500 В раздельно по каждому конденсатору или по всей установке одновременно. Проверка производится между закороченными зажимами конденсаторов и корпусом. Сопротивление изоляции не нормируется.
Требование Правил об измерении емкости относится только к конденсаторам номинальным напряжением выше 1 050 В (§ П-9-21 Правил). Измерение емкости должно производиться согласно Правилам с погрешностью не более 3%.
Отечественные конденсаторы напряжением до 1 050 В имеют параллельное соединение секций, снабженных индивидуальной защитой (§ 1-3). Во время эксплуатации этих конденсаторов наблюдается со временем постепенное уменьшение их емкости, которое объясняется отключением дефектных секций их предохранителями и не препятствует дальнейшей эксплуатации конденсаторов. Исключением являются только батареи, в которых конденсаторы с параллельным соединением секций соединены параллельно-последовательно, но такие батареи встречаются пока в СССР только в виде исключения (§6-2).
Отечественные конденсаторы напряжением 3 150 В и выше не имеют индивидуальной защиты секции, и в них уменьшение емкости может наблюдаться только в исключительных случаях, а именно — при нарушении паяных соединений между секциями. При замыкании между обкладками секции происходит увеличение емкости конденсатора, которое указывает на необходимость отключения его во избежание дальнейшего развития повреждения.
Конденсаторы для различных номинальных напряжений имеют разное число последовательно соединенных групп секций, и потому относительное увеличение емкости при пробое одной секции в них различно. Так, например, в конденсаторах 3150 В типа КМ, имеющих 3—4 последовательные группы, пробой одной секции увеличивает емкость соответственно на 50—33%, в конденсаторах 6300 В при 6—7 группах — на 20—17% и в конденсаторах 10 500 В при 10—14 группах — на 11-8%.
Поэтому при проверке исправности конденсаторов путем измерения их емкости следует исходить из разных норм увеличения емкости для конденсаторов разных напряжений. При эксплуатации конденсаторов надо пользоваться теми же нормами, что во время приемо-сдаточных испытаний, а именно. 33, 16 и 9 % соответственно для конденсаторов 3150, 6 300 и 10 500 В (§ П-9-23 Правил).
Измерение емкости конденсаторов вместе с другими операциями по текущему ремонту должно производиться согласно Правилам не реже 1 раза в год. Необходимо иметь в виду, что развитие повреждения в конденсаторе с параллельно-последовательным соединением секций, начиная с пробоя секции и кончая сквозным замыканием между зажимами, может произойти за время, значительно меньшее года. Поэтому проверка емкости конденсаторов 1 раз в год не устраняет возможности возникновения замыканий между зажимами конденсаторов и только снижает вероятность их. Для дальнейшего снижения вероятности замыканий между зажимами следует измерять емкость конденсаторов типа КМ с параллельно-последовательным соединением секций, т. е. напряжением 3150 В и выше, по возможности не 1 раз, а 2, 3 или 4 раза в год. Заводская инструкция по эксплуатации конденсаторов рекомендует производить проверку емкости их даже один раз в месяц.
Сокращение сроков измерения емкости может быть особенно полезным при эксплуатации тех конденсаторных установок, где отсутствуют групповая и индивидуальная защиты конденсаторов плавкими предохранителями и где особенно важно уменьшить вероятность двухфазного короткого замыкания в конденсаторной установке.
Периодическая проверка емкости конденсаторов с параллельным соединением секций, например типа КМ напряжением 1 050 В и ниже, не имеет того значения, как при эксплуатации конденсаторов с параллельно-последовательным соединением секций. Она полезна лишь тем, что позволяет проверять соответствие фактической емкости конденсатора паспортным данным, т. е. отсутствие в конденсаторе секций, отключенных их индивидуальной защитой, и, следовательно, действительную мощность конденсаторной установки. Проверку емкости этих конденсаторов следует производить 1 раз в год, хотя это не требуется Правилами.
Заводская инструкция по эксплуатации конденсаторных установок рекомендует производить измерение угла потерь в конденсаторах хотя бы 1 раз в 2—3 года с целью проверки состояния изоляции конденсаторов. К сожалению, измерение тангенса угла потерь в силовых конденсаторах требует мало распространенного измерительного и испытательного оборудования (измерительного моста, рассчитанного на сравнительно большую емкость объекта измерений, и испытательного трансформатора мощностью в несколько десятков киловольт-ампер). Поэтому рекомендация завода-изготовителя об измерении tg δ может быть выполнена только на очень небольшом числе установок.
Кроме перечисленных выше методов контроля исправности конденсаторов, эффективным методом контроля является периодическое измерение их температуры. Этот метод основан на том, что короткое замыкание секций или повышение тангенса угла диэлектрических потерь вызывает повышение температуры конденсатора. Таким образом, измеряя температуру каждого конденсатора, входящего в состав батареи, и сравнивая между  собой результаты измерений, можно выявить дефектные конденсаторы.
Контроль температуры конденсаторов удобно осуществляется при помощи стационарных термопар, постоянно установленных на каждом конденсаторе, или при помощи переносной термопары с малой тепловой инерцией (§ 6-6). В первом случае измерение температуры может производиться при помощи переключателя без отключения батареи, а во втором случае — должно производиться немедленно после ее отключения и контрольного разряда, пока конденсаторы еще не успели остыть. При расположении конденсаторов в батарее в три или два яруса конденсаторы низшего яруса имеют, как известно, наинизшую температуру (§ 2-8). Поэтому удобно начинать измерение температуры отключенных конденсаторов с нижнего яруса, затем, пройдя его полностью, переходить к среднему и, наконец, к верхнему ярусу.
Как отмечено выше, для измерения температуры конденсаторов стационарными термопарами вообще не требуется отключение батареи. Измерение температуры переносной термопарой требует только отключения всей батареи ее выключателем и контрольного разряда конденсаторов, но не снятия внутренних соединений между конденсаторами в батарее, что особенно важно в батареях без индивидуальной защиты конденсаторов предохранителями. Поэтому измерение температуры конденсаторов требует значительно меньшей затраты времени и может производиться чаще, чем измерение емкости, что является существенным достоинством этого метода контроля. На измерение температуры одного конденсатора переносной термопарой, изображенной на рис. 6-10, уходит в среднем не более 0,5 мин. Таким образом, проверку температуры конденсаторов переносной термопарой можно производить без затруднений 1 раз в месяц, а стационарными термопарами — и чаще.
Температура конденсаторов иногда проверяется только на ощупь после отключения и контрольного разряда конденсаторов. При всей неточности этого метода он все же позволяет быстро и без всяких измерительных приборов выявить конденсаторы с пробитыми секциями.
При любом способе контроля температуры конденсаторов те из них, в которых обнаружено повышение
темперaтуры, должны быть отключены для испытании и ремонта.
В случае автоматического отключения конденсаторной батареи ее защитой следует производить повторное включение батареи только после выявления и устранения причины отключения.
Если отключение конденсатора произошло вследствие срабатывания предохранителя для индивидуальной или групповой защиты, то необходимо до замены патрона предохранителя проверить исправность этого конденсатора путем измерения емкости.
Ручное включение батареи должно производиться в любом случае не ранее чем через 1 мин после ее предыдущего отключения. Это требование вызвано необходимостью обеспечить полный разряд конденсаторов к моменту их повторного включения.



 
« Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции   Контроль изоляции оборудования высокого напряжения »
электрические сети