探討500kV變電站35kV電容器的危險(xiǎn)點(diǎn)及預(yù)防措施

易冠文

摘 ?要：在整個(gè)變電站系統(tǒng)中，電容器是一項(xiàng)存在高危險(xiǎn)點(diǎn)的設(shè)備，特別是500kV變電站35kV電容器，在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行與操作中可能出現(xiàn)多重隱患和危險(xiǎn)，必須采取措施來(lái)控制危險(xiǎn)，保護(hù)電容器的運(yùn)行安全，保護(hù)人員安全，從整體上創(chuàng)造一個(gè)安全、穩(wěn)定的變電站運(yùn)行環(huán)境。

關(guān)鍵詞：500kV變電站;35kV電容器;危險(xiǎn)點(diǎn)來(lái)源;預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：TM53 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）22-0122-02

Abstract： In the whole substation system， capacitor is a kind of equipment with high risk point， especially 35kV capacitor in 500kV substation， so there may be multiple hidden dangers and dangers in the actual operation and operation. Measures must be taken to control the danger， protect the operation safety of capacitors， protect the safety of personnel， and create a safe and stable substation operation environment as a whole.

Keywords： 500kV substation; 35kV capacitor; source of danger point; preventive measures

前言

電容器是變電站系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一，主要發(fā)揮無(wú)功補(bǔ)償功能，也能實(shí)現(xiàn)就地平衡，電力電容器應(yīng)用于變電站系統(tǒng)中，能夠妥善提升電壓質(zhì)量，改善功率因數(shù)，基于這些優(yōu)勢(shì)使得電容器被安裝在電力系統(tǒng)內(nèi)部，發(fā)揮著十分重要的功能和作用，然而，電容器實(shí)際運(yùn)行中可能存在多重危險(xiǎn)點(diǎn)，需要加大防范力度，積極預(yù)防控制危險(xiǎn)的發(fā)生。

1 35kV電容器危險(xiǎn)點(diǎn)來(lái)源

1.1 運(yùn)行中電容器帶電

一般來(lái)說(shuō)不同接線類型的電容器憑借絕緣子來(lái)配設(shè)于金屬架，然而，此架構(gòu)同電容器的漏電部分直接連接，而且能夠滿足絕緣子的對(duì)地絕緣功能，電容器實(shí)際工作中架構(gòu)可能帶電，這一接線模式下的電容器，通常頂層的對(duì)地電壓為15kV，底層對(duì)地電壓一般為5kV。所以，構(gòu)架應(yīng)該成為重點(diǎn)監(jiān)控的一個(gè)危險(xiǎn)源，成為危險(xiǎn)監(jiān)控對(duì)象。對(duì)此，架構(gòu)需要當(dāng)作危險(xiǎn)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行控制，一些特殊接線的電容器組，例如：二串十并上下兩層設(shè)計(jì)的雙星狀接線類型，電容器一般同金屬構(gòu)架直接連接，構(gòu)架也和地面保持絕緣狀態(tài)，這其中就要照顧到絕緣擊穿可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，例如：可能造成電容器外殼喪失絕緣性能，從而帶電，支持構(gòu)架也帶電，對(duì)此依然需要將這一類接線狀態(tài)下的電容器構(gòu)架當(dāng)作一大關(guān)鍵危險(xiǎn)源來(lái)對(duì)待，這樣才能真正規(guī)避危險(xiǎn)。

1.2 電力電容器的剩余電荷

電力電容器受到高壓沖擊可能發(fā)生熔絲斷裂，此時(shí)或者需要釋放電荷，或者需要更換新的電容器，如果電荷未能有效釋放，則可能對(duì)人體帶來(lái)?yè)p傷與威脅。同時(shí)，如果電容器放電壓發(fā)生變化，形成內(nèi)部斷線時(shí)，遇到這種情況一般可以難以直接被看到，而且由于斷線發(fā)生在電容器內(nèi)部，位置相對(duì)閉塞，難以直接看到斷線現(xiàn)象，而且內(nèi)部線路切斷狀態(tài)下，放電壓變電所在一組電容器的放電回路也已經(jīng)處于切斷狀態(tài)，余下的電荷則成為總的電荷數(shù)，其中存在較高的危險(xiǎn)。電容器內(nèi)部出現(xiàn)斷開(kāi)問(wèn)題時(shí)，則必須拆掉電容器，然而，這一操作也不能排除電容器里面的電荷，對(duì)此實(shí)際拆除操作中需要做好安全防范工作，預(yù)防非法觸電故障。

1.3 感應(yīng)電

現(xiàn)階段，500kV變電站多選擇感性無(wú)功補(bǔ)償?shù)蛪弘娍蛊鳎鋬?yōu)勢(shì)體現(xiàn)在具有就地平衡功能，而且可以有效地控制電壓，確保電壓質(zhì)量，其內(nèi)部構(gòu)造為：空心線圈逐層纏繞形成，隨著運(yùn)行的進(jìn)行，低壓電抗器將出現(xiàn)較強(qiáng)的交變電磁場(chǎng)，也會(huì)讓其周圍的裝置出現(xiàn)超強(qiáng)的感應(yīng)電，特別是對(duì)于500kV變電站，其電容器、低壓電抗器的布設(shè)較為特殊，多為并排排列，隨著電抗器的工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，電容器將出現(xiàn)高強(qiáng)度感應(yīng)電。

1.4 外部威脅性因素

所謂外部威脅性因素主要是指來(lái)自于環(huán)境、氣候等的干擾，35kV電容器的配設(shè)數(shù)目較多，一個(gè)電容器組甚至達(dá)到上百只電容器，這些電容器通常處于露天環(huán)境中，這就使得電容器可能遭受多次雷電、暴雨等的影響，還會(huì)受到其他的污染物、小動(dòng)物等的破壞，所有這些不良因素都可能引發(fā)電容器的非正常運(yùn)行，進(jìn)而出現(xiàn)絕緣受損、放電等現(xiàn)象。

1.5 高危檢修風(fēng)險(xiǎn)

由于電容器組通常被配設(shè)于距離地面較高的露天環(huán)境中，其中上層構(gòu)架通常距離地面有2m遠(yuǎn)，如果選擇攀爬的方式來(lái)進(jìn)行電容器檢修勢(shì)必會(huì)帶來(lái)較大的危險(xiǎn)，為了控制危險(xiǎn)的出現(xiàn)，必須形成科學(xué)的作業(yè)方法。

2 500kV變電站35kV電容器危險(xiǎn)點(diǎn)控制措施

電容器組如果停止工作，每一個(gè)電容器內(nèi)部都將留有一部分電荷，和地面間形成高電位差，同時(shí)，電容器的高壓熔絲斷裂，放電壓成為內(nèi)部斷線，電容器內(nèi)部斷路也將導(dǎo)致其內(nèi)部電荷殘留。所以，要提前做好電容器的檢驗(yàn)、放電與接地等工作。電容器停運(yùn)后，對(duì)應(yīng)的架構(gòu)依然有帶電的危險(xiǎn)，對(duì)此要及時(shí)地檢驗(yàn)電容器，分析其有無(wú)帶電、放電等，同樣需要設(shè)置接地線，保護(hù)其安全。

由于電容器組有著差異性接線，對(duì)此需要重點(diǎn)掌握好接地線的配設(shè)部位與數(shù)量，無(wú)論是放電、接地線安裝還是驗(yàn)電都需要切實(shí)遵守安全操作規(guī)程，而且要做好安全防護(hù)工作，例如：穿絕緣服，利用安全作業(yè)工具工作，必須按照科學(xué)的流程和規(guī)范來(lái)操作;例如：放電操作是需要雙手緊持接地線手柄的尾部，要嚴(yán)格把握好被檢驗(yàn)部位和人體之間的距離，出現(xiàn)放電聲音后，也要反復(fù)進(jìn)行，直至聲音徹底消失。電容器內(nèi)部的斷線、熔絲熔斷時(shí)也要借助接地線來(lái)把兩側(cè)進(jìn)行短接接地。電容上層構(gòu)架的驗(yàn)電、放電，以及接地線添加等操作，必須切實(shí)按照安全高位作業(yè)規(guī)范來(lái)執(zhí)行，嚴(yán)禁盲目攀爬、非法作業(yè)。帶電作業(yè)過(guò)程中最關(guān)鍵的要確保人體和帶電體之間的距離，要以保護(hù)人員安全為前提。一些電容器組放電壓體現(xiàn)出次級(jí)，多數(shù)用來(lái)維持電容器差壓保護(hù)，這一接線型的電容器，則要嚴(yán)加控制壓變二次回路出現(xiàn)逆送電問(wèn)題，電容器開(kāi)始工作后，很容易出現(xiàn)附近間隔電容器帶來(lái)很大的感應(yīng)電流，一旦出現(xiàn)這一問(wèn)題，則需要立即停止周圍間隔低壓電抗器的工作。

下面以四串五并上下層雙星形接線電容器危險(xiǎn)點(diǎn)控制為例，分析了危險(xiǎn)點(diǎn)的預(yù)防措施，電容器接線模式如圖1所示。

此電容器組一共包括A/B/C三相，每一項(xiàng)又有前組、后組之分，每組又包括上層、下層，每一層都配置了兩臺(tái)電容器，以串聯(lián)方式形成電容器組，其中五個(gè)電容器小組并聯(lián)起來(lái)，形成了以上接線模式。其中上層電容器與下層電容器組分別連接一個(gè)放電壓變，A/B/C相總計(jì)設(shè)置十二只放電壓變，CT相負(fù)責(zé)將前后層中性點(diǎn)連起來(lái)，電容器的電源端則配設(shè)一組避雷設(shè)備。這一接線模式的顯著特征：電容器有前方、后方之分，共同支撐架構(gòu)而且彼此間絕緣，上下層電容器構(gòu)架同電氣聯(lián)系起來(lái)。對(duì)此，電力電容器常規(guī)化工作之下，上層電容器對(duì)應(yīng)的構(gòu)架，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)地電壓，通常為15kV，對(duì)應(yīng)的下層對(duì)地電壓僅為5kV，此接線模式下的電容器的危險(xiǎn)點(diǎn)體現(xiàn)為：電容器或絕緣子的絕緣發(fā)生擊穿現(xiàn)象，從而導(dǎo)致架構(gòu)帶電，對(duì)此需要加大對(duì)電容器、附屬性設(shè)備等的檢修力度，實(shí)行年度、季度、月度等檢修，動(dòng)態(tài)地防范危險(xiǎn)。此接線模式下的電容器組適合構(gòu)架帶電，所以，需要檢驗(yàn)架構(gòu)是否帶電，檢測(cè)其有無(wú)放電等，而且也要掛接地線，整個(gè)過(guò)程中都要注意安全。而且，前組電容器構(gòu)架與后組電容器構(gòu)架之間用絕緣帶隔離開(kāi)來(lái)，而且電容器組在實(shí)際檢修與更新過(guò)程中，兩組電容器構(gòu)架都需要安裝接地線，如果電容器變成檢修模式，則要從以下部位入手實(shí)施驗(yàn)電，放電與掛接地線。具體部位包括：電容器電源端、電容器中心點(diǎn)、前后組電容器上下層支持構(gòu)架。

一些電容器組放電壓變帶有次級(jí)，多數(shù)為了向電容器提供差壓保護(hù)，此類電容器則要重點(diǎn)防范壓變二次回路發(fā)生倒送電，電容器運(yùn)行之前，應(yīng)該拿掉壓變次級(jí)熔絲，保證切斷電容器的一切電源，在合適的情況下可以將接地線設(shè)置于壓變高壓端。低壓電抗器工作時(shí)，很容易在附近間接的電容器中出現(xiàn)大量的感應(yīng)電，倘若真的出現(xiàn)這種情況時(shí)，則需要停止運(yùn)行附近間隔的低壓電抗器。

3 結(jié)束語(yǔ)

500kV變電站35kV電容器是電力系統(tǒng)中的高危電力設(shè)備，特別是實(shí)際作業(yè)中這些電氣設(shè)備很容易出現(xiàn)故障，進(jìn)而引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí){到人身安全，實(shí)際的電容器運(yùn)行中必須高度重視危險(xiǎn)問(wèn)題，加強(qiáng)安全防范，積極地采取安全防護(hù)措施來(lái)保護(hù)操作人員的安全，控制不良事故的出現(xiàn)，要根據(jù)接線方式的不同來(lái)選擇不同的電容器危險(xiǎn)預(yù)防與控制措施，從而確保電容器安全。

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