低壓智能無功功率補償控制柜常見故障探析

關素旗

摘要：低壓智能無功功率補償是當前低壓用戶廣泛采用的一種無功補償方式。本文對設備運行中出現的異常現象及故障進行了列舉分析，為相關人員運行管理和維修提供了參考。

關鍵詞：無功功率補償 故障 安全運行

中圖分類號：TM53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0108-01

為了減少電力系統無功損耗、改善電能質量、提高功率因數，我單位在10 kV變配電所低壓側采用并聯電容器組，安裝低壓智能無功功率補償控制柜的方法對無功功率進行補償，從而實現節能降耗的目的。低壓智能無功功率補償控制柜主要由智能無功功率補償控制器、切換電容器交流接觸器、自愈式電容器、放電指示燈及熔斷器等其他電氣元件組成。

1 設備異常現象及常見故障檢修示例

在工作實踐中，設備有以下幾種常見的異常現象及故障需要設備運行人員及維修人員加以了解掌握。

1.1 智能控制器不能正常工作

（1）控制器不工作。通常是接線錯誤或連接導線開路造成的。接線錯誤一般發生在設備安裝階段，能夠在電容柜投入試運行時發現并及時排除。連接導線開路故障通常是在設備運行一段時間后，緊固導線 的接線端子松動引起導線接觸不良或開路。所以在對故障排查時要仔細檢查導線連接回路中每一個接線端子，對松動的接線端子加以緊固并更換損壞的接線端子。

（2）欠補償或過補償。此種現象通常是參數設置不恰當造成的。智能無功功率補償控制器的投入門限在0.80～0.99范圍內可調，切除門限在滯后0.91～超前-0.90之間可調。如是欠補償可檢查投入門限設定值是否偏低，將設定值適當調高后檢驗補償效果。如是過補償可將切除門限設定值向低調，減小電容器切除門限。如果在過補償狀態下，電容器還繼續投入，直至全部投入并保持下去，則需考慮是智能控制器本身過于靈敏原因造成的。當投入多組電容器后，電網負荷突然停運，無功迅速變化，如控制器來不及反應，電容器則會在電網中繼續運行，形成過補償。控制器自動相序判斷功能會把過補誤判為欠補償運行而繼續投入電容器組，直到電容器組全部投入。

1.2 交流接觸器故障

（1）限流電阻燒壞。切換電容器交流接觸器加裝有一組限流裝置，限流裝置主要由限流觸點和限流電阻構成，其功能是抑制合閘涌流。在電容器投入時，如果浪涌電流過大，超過了接觸器本身的抑制能力，則會出現限流電阻燒壞的情況。針對這種故障，維修人員可采用更換限流電阻的方法進行修復。

（2）接觸器噪聲大。交流接觸器在運行過程中，如果電磁鐵振動嚴重、噪聲過大，則需考慮下列因素。

①接觸器鐵芯極面磨損過度或異物侵入鐵芯極面導致極面接觸不平產生較大噪聲。可拆下線圈檢查鐵芯動、靜端面的平整度，用什錦銼將端面銼平，清理侵入鐵芯極面的異物。如果鐵芯極面磨損嚴重，則需更換鐵芯。②機械部分卡澀或磁系統歪斜使鐵芯不能吸平原因致使噪聲過大。主要檢查機械部分運動是否順暢，修復機械損傷部分。檢查銜鐵與機械部分的連接銷是否松動，對夾緊螺絲進行緊固。③接觸器線圈電氣回路路部分故障導致線圈電壓不穩定，電磁鐵振動噪聲過大。主要原因是緊固導線的螺絲松動，在接觸器線圈工作時形成斷續供電打火現象，造成線圈兩端電壓不穩。可通過檢查接觸器線圈與導線連接端子以及導線回路中各連接端子緊固螺絲是否松動，對松動的接線端子進行緊固處理即可排除故障。④觸頭超行程或觸頭彈簧壓力過大造成噪聲大。可通過調整減小超行程和觸頭彈簧壓力的方法，降低或消除其產生的噪聲。

（3）主觸頭過熱、熔焊。

主要有下列因素。

①接觸器限流裝置損壞引起主觸頭過熱、熔焊。電容器合閘涌流較大，如限流裝置損壞，則浪涌電流全部由主觸頭承受，造成觸頭過熱，甚至熔焊。通過對接觸器限流裝置進行維修更換，即可消除該故障。

②觸頭彈簧壓力過小。采用經驗測量方法，在動、靜觸頭間放一厚度約0.1 mm，寬度比動、靜觸頭接觸面稍寬的紙條，在接觸器通吸合電狀態下抽拉紙條。如果是100 A以上的接觸器，在紙條抽出時有撕裂現象，則可判定彈簧壓力為合適壓力。③觸頭容量減小。接觸器在投、切電容器組過程中，觸頭表面會產生電弧形成燒灼麻點，隨著麻點的逐漸增多，觸頭容量逐漸減小。如果接觸器工作環境灰塵較大，則觸頭的燒損速度會更快。當觸頭容量不能滿足工作需求時，則會產生過熱現象。

1.3 自愈式電容器故障

（1）外殼溫度過高。電容器外殼溫度超過銘牌標注額定溫度常見有以下原因。

①變電所內環境溫度過高。測量所內日平均溫度超過30 ℃或時平均溫度達到40 ℃，需采用強排風或空調制冷方法降低工作環境溫度使電容器外殼溫度降至允許溫度范圍內。②電容器接線柱連接松動。如果螺絲沒有擰緊，接線柱與導線連接松動，則連接點會發熱，引起外殼溫度也升高。連接點發熱嚴重時，還會燒斷導線，引發事故。

（2）電容器發出異常聲響。

①電容器發出放電聲響，時間比較短、聲音比較悶。這是電容器內部絕緣介質擊穿短路發出的聲音。自愈式低電壓電容器有自愈功能，在介質擊穿后會自動恢復絕緣，通常無需采取措施。②電容器在運行中如發出電磁力振動聲，時有時無，則有諧波電流流過電容器。一般諧波電流在允許范圍內不需理會。如諧波電流過大，則必須采取在電容器回路串電抗器或裝濾波器措施抑制諧波。

2 注意事項

（1）維修人員在修復接觸器鐵芯極面和觸頭時，不得使用砂紙進行打磨，以免金剛砂嵌入影響其接觸。（2）因熔斷器熔絲熔斷通常是電容器內部故障引起的，所以在熔絲熔斷后應先對電容器進行仔細檢查，然后再作出相應處理。（3）因電容器在故障情況下存在燃燒、爆破的危險，所以值班人員應熟知電容器的工作特性。通過聽其聲音、觀察各指示儀表的方法，對電容器的運行狀態進行分析判斷。當發現三相電流明顯不平衡或運行參數超出電容器的工作條件等異常情況時，應及時退出電容器組進行檢查。

3 結語

低壓智能無功功率補償是當前用電單位提高功率因數，采取節能措施的首選方案。設備運行及維修人員了解、掌握其工作特性，及時發現、排除各類不安全因素，確保電容器的安全運行，使之在節能管理中發揮最大作用。endprint