高電壓設(shè)備測試試驗-電力電容器試驗

1概述高壓電力電容器主要分為串聯(lián)電容器和并聯(lián)電容器。串聯(lián)電容器主要用于補償線路的分布感抗，提高系統(tǒng)的靜、動態(tài)穩(wěn)定性，改善線路的電壓質(zhì)量，加長送電距離和增大輸送能力；并聯(lián)電容器主要用于補償電力系統(tǒng)感性負荷的無功功率，以提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，降低線路損耗。2高壓電力電容器結(jié)構(gòu)高壓電力電容器主要由外殼、電容元件、液體和固體絕緣、緊固件、引出線和套管等元件組成。高壓電力電容器結(jié)構(gòu)見圖1。3高壓電力電容器巡視重點內(nèi)容3.1電容器本體及套管應(yīng)清潔完整，油漆完好，接線排列整齊，外殼無凹凸現(xiàn)象，外殼溫度不超過50℃，見圖2。3.2儲油柜油位正常，應(yīng)無鼓肚現(xiàn)象，見圖3。3.3吸濕器完好，油杯內(nèi)油面、油色正常，呼吸暢通（油中有氣泡翻動），硅膠變色不超過2/3,見圖4。3.4套管應(yīng)保持清潔，沒有裂紋或機械損傷，見圖53.5引線接頭無松動、過熱、脫落及斷線，見圖64高壓電力電容器巡視其他內(nèi)容4.1電容器標(biāo)示牌齊全，編號正確。4.2電容器應(yīng)無異常聲響。4.3熔斷器、放電線圈、接地裝置完好，接地引線無銹蝕、斷股。4.4電容器網(wǎng)門鎖閉良好并接地。4.5電容器安裝穩(wěn)固，外殼及構(gòu)架接地良好。二.并聯(lián)電容補償裝置的工作原理三.常見并聯(lián)電容補償裝置四.并聯(lián)電容補償裝置的運行與維護一.電力牽引存在的問題及提高功率因數(shù)的措施一、電力牽引存在的問題及提高功率因數(shù)的措施（一）電力牽引存在的問題

我國電氣化鐵道的牽引方式是單相工頻整流型電力牽引。這種牽引方式存在以下問題：

（1）由于是單相負荷，在電力系統(tǒng)中易產(chǎn)生負序電流分量，影響電力系統(tǒng)的容量。（2）電力牽引負荷主要是感性負荷，功率因數(shù)低，有較大的諧波電流存在。

按電業(yè)部門的要求，電氣化鐵路執(zhí)行功率因數(shù)0.90標(biāo)準(zhǔn)。（二）提高功率因數(shù)的措施（1）提高用電自然功率因數(shù)：例如，提高電力機車的功率因數(shù)；改善牽引網(wǎng)的阻抗特性，包括減小牽引網(wǎng)單位阻抗和阻抗角，限制供電臂的長度；合理選擇牽引變壓器容量，提高容量利用率。（2）設(shè)置并聯(lián)電容補償裝置：由于牽引網(wǎng)阻抗的影響，牽引變壓器在牽引側(cè)母線處功率因數(shù)為0.8~0.85，所以在牽引變壓所牽引側(cè)采用并聯(lián)電容補償裝置，既能提高牽引負荷功率因數(shù)，又能減少牽引負荷諧波電流。牽引側(cè)并聯(lián)電容原理圖

電力牽引供電系統(tǒng)未補償?shù)刃щ娐穲D如圖（a）所示。

當(dāng)在牽引側(cè)母線上接入并聯(lián)電容C后，等效電路如圖（b）所示。二、并聯(lián)電容補償裝置的工作原理三、常見并聯(lián)電容補償裝置（一）固定并聯(lián)電容補償裝置右圖所示為直接供電方式、帶回流線的直接供電方式和BT供電方式下的牽引變電所并聯(lián)電容補償裝置接線圖。AT供電方式并聯(lián)電容補償裝置接線圖

左圖所示為AT供電方式下的牽引變電所并聯(lián)電容補償裝置接線圖。（1）并聯(lián)電容器組：用于無功補償，并與串聯(lián)電抗器匹配，濾掉一部分諧波電流。（2）串聯(lián)電抗器：限制斷路器合閘涌流和分閘時的重燃電流，與電容器匹配濾掉部分諧波電流；防止并聯(lián)電容補償裝置與供電系統(tǒng)發(fā)生高次諧波并聯(lián)諧振；發(fā)生短路故障時。避免電容器組向短路點直接放電，保護電容器不受損壞。（3）斷路器：用于投切和保護并聯(lián)電容器補償裝置。（4）隔離開關(guān)：保證在維護和檢查并聯(lián)電容補償裝置時有明顯的斷口。（5）電壓互感器：實現(xiàn)電容器組的繼電保護，并在電容器組退出運行時放電。（6）電流互感器：實現(xiàn)并聯(lián)電容補償裝置的電流測量和繼電保護。（7）避雷器：作過電壓保護。（8）熔斷器：作為單臺電容器的過電流保護。主接線圖上主要的設(shè)備及作用是：（二）可調(diào)并聯(lián)補償裝置（1）TSC的結(jié)構(gòu)如右圖所示是TSC裝置的主電路。組成：進線隔離開關(guān)QS、真空斷路器QF、降壓變壓器T、低壓母線、低壓真空斷路器QF、低壓隔離開關(guān)QS、晶閘管交流開關(guān)、濾波電容器組C、串聯(lián)電抗器及相應(yīng)的測控、保護裝置等部件。TSC采用投切方式進行補償，分組越多調(diào)節(jié)越平滑，跟隨負載變化能力越強，但投資也越大，所以不能無限制增加分組數(shù)。綜合考慮母線開關(guān)能力、晶閘管交流開關(guān)能力、晶閘管交流開關(guān)額定電流、電容器串并聯(lián)數(shù)、投資成本等因素，通常采用兩大組。每組再設(shè)幾個支路，根據(jù)運行需要靈活投切電容器組。（2）補償電容器組支路數(shù)選擇原則TSC裝置具有數(shù)據(jù)檢測功能及遠動接口，可以實現(xiàn)整套裝置的遙測、遙調(diào)及遙控?？筛鶕?jù)牽引網(wǎng)電壓的變化自動確定電容器組的投切組數(shù)，也有人工手動功能。TSC裝置多裝于分區(qū)所或靠近供電臂末端的車站，用于補償牽引網(wǎng)電壓。晶閘管開關(guān)還可帶諧波濾波器，以綜合解決功率因數(shù)和諧波問題。對諧波問題要求不嚴(yán)時，可只裝設(shè)3次諧波濾波器。四、并聯(lián)電容補償裝置的運行與維護（一）電容器的運行與維護1.新裝電容器在投入前的檢查2.正常情況下的投入和退出電容器正常情況下的投入和退出應(yīng)聽從電力調(diào)度指揮。3.事故情況下的退出當(dāng)發(fā)生下列情況之一時。應(yīng)立即將電容器退出并報告電力調(diào)度。（1）電容器爆炸。（2）接頭嚴(yán)重過熱或熔化。（3）套管發(fā)生嚴(yán)重放電閃絡(luò)。（4）電容器噴火或起火。4.電容器運行中的維護和檢查（二）電抗器的巡視內(nèi)容（1）檢查電抗器本體應(yīng)清潔無污垢，線圈無變形。（2）檢查電抗器室內(nèi)應(yīng)清潔、無雜物、無磁性雜物（電抗器外部短路時，短路電流大，磁場強，磁性物體易吸入至電抗器繞組上，使電抗器損壞）。（3）檢查電抗器的換位處接線應(yīng)良好，接頭無過熱現(xiàn)象。（4）檢查水泥支柱應(yīng)完整無裂紋、油漆無脫落；檢查電抗器支柱絕緣子應(yīng)無裂紋、無破損、無放電痕跡、無傾斜不穩(wěn)；地面完好，無開裂下沉。