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高壓電容范文1

【關鍵詞】井下；供電電網；電容電流；中性點絕緣系統

隨著計算機技術以及高新技術的高速發展，煤礦企業已經擺脫了傳統的生產模式，形成了高度機械化的生產模式。在煤炭生產的各個環節都普遍應用了大型的機械設備。因此供電網絡在煤炭企業中也不斷的擴大，煤炭企業對供電網絡的供電可靠性和安全性也有了更高的要求，供電網絡的安全性直接關乎到煤炭生產的安全性，尤其是井下供電網絡的安全性更為重要。當供電網絡出現故障時，就可能會引起供電電流和電容過大，對井下生產作業造成嚴重的安全隱患。根據國家的相關規定，在井礦中使用的高壓電網，其單相接地電流電容必須在20安以下。這關乎到作業人員的生命安全，也關乎著煤炭企業的經濟效益。因此企業必須嚴格控制井下高壓電網的電流電容，使其嚴格按照國家煤炭生產安全的規定進行運作。

1 井下高壓電網電流電容的危害

1.1 供電中性點絕緣系統

按照相關安全規定，井下供電變壓器嚴禁中性點接地。在正常供電過程中，供電系統有著良好的絕緣性時，供電系統三相導線和對地電容是相等的，即負載對稱。大地的電位和中性點的相等，各相對地電容電流相等，矢量和是零。當任何一相絕緣損壞接地時，就會導致其它兩相電壓發生很大的變化，產生危害。

1.2 煤礦井下高壓電網容易產生的危害

（1）產生人身觸電。在礦井下，接地電網的電阻通常是2歐姆，按照相關規定，其單相接觸電容電流不能夠超過20安，這樣才可以保證地網電壓值在40伏以下，不會引起人身觸電現象的產生，但是如果不嚴格進行控制或者控制不合理等，就會造成電流強度大于20安，這樣電網電壓就高于40伏，對人身安全造成很大的威脅，會引發人身觸電傷亡的事故，因此要嚴格進行電容電流的控制。

（2）接地電壓升高。在電網供電過程中，會出現電力系統中某相絕緣發生損壞接地的現象，由于單相接地，這時該相中對地電壓就變為零，另外沒有出現故障的相就會分擔故障相的電壓，導致這兩相的電壓高于正常工作狀態時的電壓。

（3）接地電弧過高壓。電網供電過程中，由于發生絕緣損壞接地現象，就會造成電容電流增大，電流增大后接地電壓就會隨之增大，因此在接地點處就會產生電弧，這種電弧為斷續式。由于斷續電弧的作用，接地電容和電感構成的電路就要發生振蕩現象，產生系統過壓的狀況。經過相關的假設計算可以知道，當高頻電流過零點時，電弧就會熄滅。但是也不能完全確定，電弧的不斷持續就會引發系統過高壓相對嚴重。在供電系統中存在著相互電容，并且電弧中也有電阻存在，加上系統自身的消耗，電路振蕩就會逐漸的衰減。通常情況下，系統過壓值會達到正常狀態的三倍。

（4）電弧無法自熄。電網電壓以及節點電流電容的大小都和電弧的大小相關，并且隨著電流電容的升高，電弧的破壞作用也隨之加大。電弧能否自熄關系到電力設備的安全，如果長時間燃燒就會破壞電器設備，造成相間短路。

（5）引發瓦斯爆炸。在我國，每年都會發生多起煤炭礦井瓦斯爆炸的事故，這嚴重威脅了工作人員的生命安全以及企業的經濟利益。由于高壓電網電流電流的故障，很容易引發井下瓦斯爆炸，造成重大的人員傷亡。

2 控制措施

（1）嚴格按照國家規定，礦井供電電網的的建設中，嚴禁井下的配電變壓器中性點接地。井上發電機或者變壓器的中性點直接接地時，同樣也不能向井下供電。將是中性點接地的供電系統進行改造，安裝消弧線圈，從而進行接地保護措施。消弧線圈能夠產生電感性電流，該電流可以和單相接地導線產生的電容性電流發生相互抵消。這樣就會削弱單向接地產生的電容電流，使單相接地的電流值小于或者等于20安。這樣引單相接地產生的電弧就會隨著電容電流的減少而自行熄滅，從而避免了因電弧長時間燃燒而使電力設備受損的情況，保護了電力系統。

（2）技術改造。在原有的消弧線圈作用原理上進行技術改造，進行全面的漏電保護。設計可靠性高、性能好的漏電保護裝置。這套裝置是采用三相五柱式消弧線圈，突破了傳統的構造方法，它將消弧線圈和接地變壓器有效的結合在一起，提高了設備的工作效率，并且在安裝和保養方面也十分便利。下圖為三相五柱式消弧線圈的補償原理：

這種裝置沒有機械轉動部分，它的跟蹤調節速度很快，運用可控硅技術和單片微機技術實現這種功能。經過實踐研究，這種裝置能夠使接地故障產生的電流大大減小，減少了單相接地產生的事故發生率。

使用這種裝置進行中性點添加消弧線圈的設置，可以進行人為增加電感電流，對電容電流進行補償。這時，單相接地電流的大小就變得很小，僅為經過補償后的殘余電流。同時也能夠抑制電弧重燃，降低過電壓的發生率。

（3）當單相絕緣損壞后可能出現接地極導線和帶有危險電壓的構件、支架以及電氣設備的外殼和屏蔽護套等形成接地網。按照相關規定，接地網的電阻值應該小于或者等于2歐。

（4）向礦井中供電的井下中央變電所以及地面上的變電器等，在它們的高壓饋線上的單相接地保護裝置應該安裝具有選擇性的；在低壓饋出線上，為了保證在出現設備絕緣損壞接地或者發生了觸電等危險情況下，能夠自動切斷故障饋電線路，需要安裝具備選擇性的漏電保護裝置以及能夠進行檢漏的裝置；在高壓饋線上，應該裝具有選擇性的動作跳閘單相接地保護裝置。

高壓電容范文2

關鍵詞：電容器；傳感器；在線監測系統

中圖分類號：TM85 文獻標識碼：A

1 現狀概述

國外許多電力公司從上個世紀70年代就開始研究并推廣應用變電設備在線監測技術，主要目的就是減少停電預防性試驗的時間和次數，提高供電可靠性。

（1）帶電測試階段。這一階段起始于70年代左右。當時人們僅僅是為了不停電而對電氣設備的某些絕緣參數（如泄露電流）進行直接測量。設備簡單，測試項目少，靈敏度較差。

（2）從80年代開始，在線監測技術從傳統的模擬量測試走向數字化測量。

（3）從90年代開始，以計算機處理技術為核心的微機多功能在線監測系統。

在國內，在線監測技術的開發與應用始于上世紀80年代。計算機應用剛剛起步，當時的在線監測技術水平較低。到2000年后，隨著在線監測技術的不斷成熟及客觀的需要，在國內很多地區的供電企業都已開展了這項工作。

2 典型案例

摘錄官方統計的數據：

2004年10～110kV的開關的事故率0.011～0.022臺次/百臺年

2004年110kV及以上變壓器的事故率為0.4臺次/百臺年

廣東省2007年高壓并聯電容器的故障率為5臺次/百臺年

（1）1996年6月18日19：14賀州市電業公司八步變電站在人工分閘過程中，戶外2#，5#電容器發生爆炸。

（2）1982年佳目斯局樺南變的三角型結線電容器組，單臺裝用低壓保險，一臺電容器發生爆炸后，將廠房和396臺電容器全部燒毀。

（3）2001年4月30日8：54，某一變電站，在主控室，電容器的速斷保護信號繼電器動作掛牌，造成外側10kVII段與電容器串聯接地極擊斷，電抗器本體噴油著火，A，B相熔斷器全部熔斷。

3 存在問題

（1）瓷套管及外殼滲漏油

電容器是全密封的電氣設備，由于制造工藝、運輸等原因，密封不良出現滲漏，導致套管內部受潮，絕緣電阻降低。隨著電容器運行電壓、溫度等變化，內部壓力增加，滲漏油更為嚴重，使油面下降，元件上部容易受潮擊穿而損壞。

（2）瓷絕緣表面放電閃絡

電容器在運行中缺乏定期清掃和維護，其瓷絕緣表面因污穢嚴重，在電網出現內、外過電壓和系統諧振的情況下導致絕緣擊穿，局部放電，造成瓷套管閃絡破損，響聲異常。

（3）外殼鼓肚

當電容器內部元件發生故障擊穿時，介質中將通過很大的故障電流，電流產生的電弧和高溫使浸漬劑游離而分解產生大量氣體，使得電容器的密封外殼內部壓力增大，導致電容器的外殼膨脹鼓肚，這是運行中電容器故障的征兆，應及時處理，避免故障的漫延擴大。

（4）熔斷器熔斷

電容器內部元件發生故障擊穿，熔斷器安裝接觸不良發熱，以及熔斷器的額定電流選擇不當，電容器合閘瞬間，由于電容器處于充電狀態產生很大的沖擊合閘涌流，涌流過大均能使熔斷器熔斷。

（5）電容器爆炸

運行中電容器爆炸是一種惡性事故，當電容器內部元件故障擊穿引起電容器極間貫性短路時，與其并聯運行的其他電容器將對故障電容放電，如果注入電容器的能量大于外殼所能承受的爆破能量，則電容器爆炸，如果電弧點燃的液體介質溢流，還會造成火災。

4 原因分析

（1）電容器電容量的微小變化

電容器電容量出現微小變化是電容器事故前的最早征兆，表明熔絲已經切除了單個電容器。

（2）運行電壓過高

電容器介質上的額定工作場強比其它電器高25～30倍，是高壓敏感設備。電力行標DL/T 840—2003中規定為1.05倍額定電壓。電容器過壓保護及VQC均使用母線PT，不能直接測定電容器端電壓及累計超出允許的幅值及持續時間。

（3）運行電流過高

運行規程對三相電流的控制有兩個指標，一是不超過額定電流的30%，二是三相不平衡電流不應超過±5%。

（4）電容器的絕緣變化

電容器自身的介質損耗及其它發熱元件引起本體溫升，而溫升又會反過來加大介質損耗，是一種惡性循環。

（5）電抗器的運行工況

電抗器匝間短路對運行電流及電容器端電壓無明顯影響，過流、速斷、差壓、不平衡電壓、不平衡電流保護均不起作用，是電容器保護的死區。

（6）運行溫度過高

溫度過高導致tgδ迅速增加，降低介質的擊穿強度。技術監督規程把室溫超過35℃列入三級報警，超過40℃列入二極報警，當采取降溫措施無效時電容器應退出運行。

（7）電容器投切瞬間工況

電容器在投入時會出現涌流，合閘彈跳及分閘重燃會在電容器端產生較高的過電壓。

（8）高次諧波引起過電流

電容器正常運行時不希望電流中含有高次諧波，因此選擇了不同電抗率的電抗器，以減弱諧波電流對電容器的侵襲；少量熔絲熔斷后，電容器雖然可以照樣運行，但有一個副作用，就是電抗率向減少方向發生漂移，有可能使限制的諧波電流進入放大的頻率范圍。電力電容器對諧波電流有一定的承受能力，規程把諧波電流含量統一納入到1.3倍的額定電流之內。

（9）放電線圈運行工況

放電線圈除具有電容器放電功能之外，還向保護提供不平衡電壓。

6 提升措施

高壓并聯電力電容器作為一種極為重要的無功電源，對于改善電力系統的結構、提高功率因數、改善電壓質量、降低線路損耗起著重要的作用，在各種電壓等級的變電站中得到了廣泛的應用。因此對電力電容器運行狀況進行在線監測是一種防止電力電容器發生事故的有效途徑。系統運行時連續監測并存儲高壓并聯電容器的運行工況，包括電容器運行電壓、運行電流、電容量、介質損耗、絕緣狀況、高次諧波、環境溫濕度、投切次數及狀態（涌流及重燃錄波）、運行時間等數據。當電容器出現電壓越限、電流越限、諧波超標、熔絲熔斷、電容量變化越限、電抗器匝間短路、絕緣降低、室內超溫等情況時啟動錄波并發出報警信號。

（1）傳感器技術：根據現場電容器的實際容量、接線方式、安裝方式等設計高精度電流、電壓傳感器，高精度的信號轉換是電容器在線監測的基礎。

（2）硬件技術：高壓并聯電容器在實際運行中，絕緣性能并不是瞬間變化的，故障都是經過長期緩慢的變化才形成的。系統的高配置部件是為了能夠更加精確的采集電容器的運行數據。

（3）軟件算法的實現：裝置只采集高壓電容器運行電流、電壓、溫度和濕度，需要經過一系列復雜的軟件算法計算諧波電流、諧波電壓、電容量、介質損耗因數、絕緣電阻、有功損耗等值，這些軟件算法是實現電容器在線監測的軟件基礎。

（4）后臺監控系統的設計：后臺監控系統實現高壓并聯電容器的遠方監控，可以在遠方監控電容器的運行工況，分析運行狀態，作為一個方便的人機界面，為電容器在線監測系統的應用提供了簡便的操作平臺。

（5）實時通信功能的實現：為了實現后臺和裝置的數據共享，在線監測裝置提供三種通訊方式的實現，分別為RS485、以太網和GPRS無線通訊。這三種通訊方式可以滿足現場數據傳輸的需要，實時將電容器的運行狀況傳輸至不同地點的后臺監控系統上。

結語

本文主要闡述高壓電容器的研究現狀，典型案例，存在的問題，原因分析和提升措施。并研制出了一套KZ160E高壓電容器在線監測系統。

參考文獻

[1]黨曉強，劉念，蔣浩.電力系統中高壓電容設備在線檢測的研究[J].電工技術雜志，2003（10）.

[2]續利華.電力電容器常見故障的原因分析及相應處理[J].電力學報，2001（02）.

高壓電容范文3

關鍵詞：電氣試驗；設備；對策

一、高壓電氣試驗碰到的問題

雖然高壓電氣試驗得到了快速的發展，但是高壓電氣試驗在試驗過程往往會受到一些因素的影響，從而造成了試驗結果和實際情況相脫節，嚴重時會造成不必要的損失。

（一）高壓電氣試驗設備和被試設備的接地問題。

①高壓電氣被試設備接地不良。高壓電器被試設備接地不良容易造成介質的嚴重損耗，這種問題一般情況發生在電容性的設備上，比如說電壓互感器或者耦合電容器等。在變電站里，為了保證線路的正常運行，把電壓互感器與線路直線連接。如果電氣設備的接地開關或者連接線接觸不良，就如同在電容器上串聯了一個等量的電阻。比如說如果電容量為 C，電容器的介質損耗因數為 tgδ，等值串聯電阻為 R，那么關系式為：tgδ=ωCR。但是如果當設備接地不良的情況出現后，電容器的電容量越大，它所產生的損耗就會越大，進而會造成被試設備介質損耗超標的情況。

②高壓設備在使用 TV 和 TA 時，二次回路接地不良。在測試高電壓的運行過程中，必須要使用，TV 和 TA。在一般情況下,TV和 TA 的交互應該遵循電磁感應定律，但是在他們實際的交互過程中，TV 和 TA 的二次繞組會出現接地不良的情況，這樣一來，實際反映出來的數值對銘牌值而言出現了偏差。由于高壓電氣設備中的 TV 和 TA 的一次繞組和二次繞組與地面兩者之間存在著分布電容，如果在二次繞組不接地的情況下，二次繞組上的感應電壓往往會在表計和地面之間產生雜散電流，這樣就會產生錯誤的指示值。

③濾波器接地開關沒合上造成測量數據異常。這種情況發生在測量耦合電容器(或帶通信端了的CVT )上，如圖1所示。由于耦合電容器頂部接地，所以在測量C1的介質損耗時通常采用反接屏蔽法，也就是將測量裝置的屏蔽端子接于C2的下端，這種接法似乎是把C2以下的元件全部屏蔽掉了，而事實上并非如此。表3是一個測量實例，從表3數據來看，當接地開關打開時，不同的測童儀器所呈現的異常情況不盡相同，只有當接地開關合上后，才能測出正確的數據。這種情況說明異常現象還與儀器的測量原理有密切的關系。因此，在測量耦合電容器的介質損耗時，應首先將結合濾波器的接地開關合上。

圖1 飯接屏蔽發測量C1

表3 濾波器接地開關的分合狀態對測量結果的影響比較

（二）高壓電氣試驗中引線所引起的問題。

①高壓電氣設備中避雷器的引線問題。在一次高壓變電所的檢修試驗中，一臺220kV 主變中性點避雷器在試驗過程中被檢修人員將引線斷開，但是引線的接頭還保留在避雷器上邊。最后出現的結果是：75％直流參考電壓下的漏電量高達80uA；但是如果把把殘留在避雷器上的引線拆下后重新測試，75％直流參考電壓下的漏電量小于 20uA。由此可見，高壓電氣試驗中避雷器引線產生的問題是非常巨大的，因此，在具體的高壓電氣試驗實際運行過程中，我們必須把高壓部位的引線全部拆除，從而能夠更好地防止引線拆除不當引起的電流泄漏以及造成微安電表刻度的變差。

②絕緣帶引起的問題。在高壓電氣試驗運行過程中，絕緣帶具有非常重要的作用。相關實驗人員曾經做過一次實驗：在測量電容性電壓互感器的介質損耗因數的時候，最后測量的結果卻不合格，數據出現了明顯的偏差。為了找出數據偏差的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法，最后終于得出了一個重要的結論：只有把固定在引線上的絕緣帶去除后，所得到的數據才是合格的。如果不把絕緣帶拆除，就說明給介質增加了幾百兆歐的電阻，影響了高壓電氣試驗的正常運行。

（三） 高壓電氣試驗電壓不同引起的問題。

①對介質損耗因數測量的影響：在一次 500 kV 直流中繼站的耦合電容器預防性試驗中，由于耦合電容器電容量較大，為了避免儀器過載，采取降低試驗電壓的方法進行測量。在36臺耦合電容器中其中有1 臺測量結果不合格，見表4 序號1。為了查找試驗不合格的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法 ，如改變試驗接線、擦拭外套等等，但測量結果仍不合格。第二天用另一型號的測量儀進行測量時 ，發現在 0.5kV的電壓下測量結果仍然不合格 ，但隨著試驗電壓的提高 ，介質損耗卻越來越小。然后再用回原來的儀器復測 ，在同樣的試驗電壓下測量結果也已經正常 ，測量結果見表 4 中序號 2~7。這種現象顯然與絕緣材料中存在雜質有關。之所以出現這種現象 ，我們分析原因可能是 ：多元件串聯的耦合電容器中存在連接線氧化接觸不良的問題 ，在低電壓下氧化層未擊穿 ，呈現較大的接觸電阻 ，所以介損變大 ；當試驗電壓提高后 ，氧化膜擊穿 ，接觸電阻下降 ，介損變小 ，這時即使降低試驗電壓 ，氧化膜仍保持導通狀態 ，介質損耗不再增大。

② 對測量直流電阻的影響：某廠 1 臺發電機在進行預防性試驗時 ，用雙臂電橋測量轉子繞組的直流電阻，測量結果與歷年數據相比顯著增加。為了慎重起見改用外加直流電壓電流法，測量結果卻與歷年試驗數據接近，然后改用不同的儀器測量，數據變化很大。根據對測量方法和結果的分析 ，我們判定轉子繞組已經存在導線斷裂的問題。導體斷裂后 ，在斷裂面形成一層導電性較差的氧化膜 ，當用雙臂電橋測量時，由于電橋輸出電壓較低，氧化膜不擊穿，所以呈現較大的電阻 ; 而采用外加電壓電流法時，由于輸出電壓較高，所以氧化膜擊穿導電 ，測量的直流電阻就變小。經拔護環檢查，該轉子繞組端部存在 5 處斷裂的缺陷。

表 4 不同電壓下耦合電容器測量結果比較

以上例子說明 ，對于與直流電阻有關的試驗 ，采用輸出電壓低的儀器更容易暴露設備存在的缺陷。

③對測量直流漏電的影響。在高壓電氣設備導體表面所產生的電暈電流在導體的形狀、導體之間的距離確定了之后，與電場強度的大小有著密切的關系。如果外施電壓的數值很小時，電暈電流很小，此時對漏電電流的測量所產生的影響也比較小；如果高壓試驗電壓數值變大時，電暈電流就會增大，這時對漏電電流的測量會產生很大的影響。

二、高壓電氣試驗中主要對策

高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或者是電氣參數是否適應安全運行的一個重要手段，對整個電力系統的發展有著重要的作用。高壓電氣設備的試驗，是對設備的具體運行狀況進行檢查和鑒定的重要措施，是進一步了解高壓設備絕緣狀態以及運行性能的主要方法，針對以上高壓電氣試驗中面臨的一些問題和困境，我們要做到以下幾點：首先，搞清高壓電氣試驗設備和被試設備的接地不良問題，我們要高度重視高壓 TV和TA 的二次繞組，從測量的準確度和安全度兩個方面著手，對其中的某一個端子的接地情況要確認無誤。在進行交流耐壓的試驗過程中，要認真測量試驗品的電容電流強度，通過電流的大小來判斷高壓電氣試驗電壓運行是否正常。

其次，在試驗過程中要注意引線的作用。引線在高壓電氣試驗的過程中起著重要的作用，絕緣帶的電阻有幾百兆歐，如果不把絕緣帶拆除，就說明給介質增加了幾百兆歐的電阻，影響了高壓電氣試驗的正常運行。

高壓電容范文4

關鍵詞：高壓電容器 調相調壓 設計選型

1、裝置設計選型的依據標準

為了使裝置工程通過設計與選型真正達到安全可靠、技術先進與經濟合理的綜合目標要求，在裝置的整體設計上應該遵循以下原則：

a）電容裝置的設計（包括電氣接線，電器導體的選擇，保護和投切裝置、控制回路、信號回路和測量儀表，布置和安裝，防火和通風等方面）應符合現行國家標準GB50227-1995《并聯電容器裝置設計規范》，以及GB/T11024.1-2001《標稱電壓1kV以上交流電力系統用并聯電容器第1部分：總則―性能、試驗和定額―安全要求―安裝和運行導則》中的有關規定；

b）電容裝置產品的技術條件（包括產品分類，技術要求，試驗方法，檢驗規則，以及標志、包裝、運輸、貯存等）應符合電力行業標準DL/T604-1996《高壓并聯電容器裝置訂貨技術條件》的規定要求；

c）密切注視國內外電容裝置技術發展動態，積極推廣應用新技術、新產品、新工藝、新材料；

d）重視調查、總結與吸取電容裝置或相關設備的運行經驗與事故教訓，采取切實有效的安全保護措施；

e）電容裝置在技術上把安全可靠放在首位，在技術經濟綜合指標上要體現經濟合理與技術先進，同時要為加工制造、運輸安裝和運行維護創造良好條件。

通常，產品設計是通過型式試驗、產品鑒定和運行業績考核等手段進行設計驗證與設計確認，同時也是對企業生產產品能力與質量保證和控制能力的綜合評價。1998年國家經濟貿易委員會在審定《全國城鄉電網建設與改造所需主要設備產品及生產企業推薦目錄》時，就是以“推薦企業有生產許可證，有省部組織（或委托）的鑒定證書或原電力部、機械部兩部整頓合格證，有國家認定的質檢中心檢測的合格證和“設備產品技術先進，運行業績良好，符合國家環保、節能要求，企業售后服務好。”為先決條件的。固然，裝置由許多器件組裝而成，體積龐大運輸費時費事，再加上型號規格繁多是無法都作型式試驗，尤其是66kV及以上電壓等級裝置和35kV及以下容量大于30Mvar裝置只能在變電所現場試驗（受現有電力工業部無功補償成套裝置質檢中心試驗能力限制），往往會有一定條件約束而達不到標準規定的試驗要求（如電網運行不允許頻繁投切電容裝置等），且要花費較多的人力、物力和財力。型試對研制開發產品的設計驗證的必要性與重要性是勿庸置疑的，問題是有必要對產品型試復蓋范圍和部分試驗內容及試驗方法作適當規范與簡化，使產品設計和產品質量的驗證與標準的貫徹實施有效的結合，從而保證裝置的設計選型真正落在實處。

2、供需互動技術創新

近20年來，尤其是在城鄉電網建設與改造大潮的推動下，電容裝置技術發展迅速，新技術與新產品的開發與應用絡繹不絕，技術成果層出不窮。以裝置中核心部分――高壓并聯電容器為例，諸如：①當前已由電容器膜紙復合介質改為全膜介質；②集合式電容器方興未艾，電壓等級由11/提高到66/（箱體可直接落地），容量從3.6Mvar擴大到20Mvar，箱殼內從充注絕緣油發展到充注絕緣氣體，此外還有可調容量形式，通過切換補償容量滿足負荷變化需要；③為適應變電設備無油化要求，近年推出的自愈式金屬化膜高壓并聯電容器，已在一些城市戶內變電所獲得應用。再以裝置中配套設備為例，諸如：①限制涌流與抑制諧波用串聯電抗器（簡稱串抗），先后推出干式空芯串抗、干式鐵芯串抗和干式半鐵芯串抗，以滿足不同使用場所的需要；②用作限制涌流和可消除電容器組放電電流對系統短路電流助增影響的阻尼式限流器，以其優良的性能，自1980年首用以來經久不衰；③新型的全密封放電線圈，消除了普通放電線圈經常發生滲漏油的弊病；④為適合裝置的保護與控制的要求，加強絕緣型電流互感器、低動作值高返回系數的靜態電壓繼電器、各種微機控制與保護裝置等等應運而生。

任何一種研發的新技術、新產品，都有第一個首先采用的問題，如果沒有通過在實際使用中取得經驗或教訓，從而改進與完善的話，則將停滯不前或半途而廢。上述種種新技術、新產品也同樣經歷如此過程。為了促進電容裝置技術進步與發展，大凡只要新技術或新產品通過充分的理論論證和試驗驗證是可行的，在裝置工程設計選型時應積極支持采用。值得提出的成功經驗是，制造廠家（含高等院校或科研院所）與電業單位共同命題，共同研發，互動互補，事半功倍。

3、堅持配套器件的優化組合

無數的裝置實際運行經驗教訓告訴我們，配套件與主件一樣重要，配套件的技術性能和產品質量的優劣亦直接關系到裝置能否安全可靠運行。因此，在裝置的設計選型中理所當然地包括對配套件的選擇，應保證其技術性能指標符合有關技術標準的規定要求和滿足裝置實際運行條件的要求。在此有兩個不容忽視的問題：

1）目前生產廠家提供的“成套裝置”，其實是不包括投切開關的半成套裝置，開關是由建設單位自選與裝設的。然而，投切開關在裝置中與電容器同樣是最關鍵部件，對它的選用要特別慎重。因為，如果開關性能存在缺陷（例如，開關關合時觸頭彈跳時間過長，開斷時發生單相或多相重擊穿），則在投切電容器組過程中所引發的事故，其危害性是最嚴重的，同時也是最常見的事故。通常操作過電壓、過電流會引起電容器損壞，諸如套管斷裂、極對殼絕緣擊穿、極間部分或全部元件擊穿短路，甚至外殼爆裂；外熔絲在電容器放電電流的沖擊下常發生群爆，等等，如故障未能迅速切除，則將出現更嚴重后果。一旦發生此類（指投切過程發生）事故，雖然都對開關性能提出質疑，但通過例行試驗又無法判斷，而要通過現場投切試驗檢測又牽涉到測試費用、試驗風險，以及故障狀態是否再現等等問題，往往望而卻步很少采用。最終大多數是在沒有真正搞清事故原因與責任的情況下，由生產廠家負責更換或修復損壞器件后再投運，應該說事故隱患沒有真正消除。可見，從有利于保證裝置整體的質量與安全，以及便于分析發生事故原因、責任和事故處理，實以生產廠家提供包括開關在內的成套裝置為宜。

2）國內不少電容器生產廠，為了提高裝置中配套器件的自給能力，設立分廠研發與生產配套件，如串抗、放電線圈、熔斷器等，其中不乏成功者，但也有的質量差，屢屢出事。鑒于，在國內眾多的配套件的專業生產中已有一些公認的品牌產品，因此在裝置設計選型中應堅持配套器件的優化組合，選用優質品牌產品，以確保裝置安全和促進技術進步。

4、結語

1） 在裝置形成專業化的產品設計生產與安裝調試之后，隨即形成了裝置設計選型新的理念。裝置設計選型應包括對生產廠家的產品質量和質保能力的鑒別認可。

2） 提倡供需互動技術創新，支持采用新技術與新產品，積極推動裝置技術的發展與進步。

3） 堅持裝置中元器件的優化組合，確保裝置整體優質和安全可靠。

4） 積極推動裝置結構工藝改革和結構設計標準化，以及加工生產專業化與規模化。

參考文獻 ：

[1]《并聯電容器裝置設計規范》

[2]倪學鋒，《無功補償裝置》2005年第1期

[3]盛國釗，《無功補償裝置》2007年第2期

作者簡介：

高壓電容范文5

關鍵詞：10kV電壓互感器；高壓保險熔斷；危害與治理措施

中圖分類號： TM451 文獻標識碼： A

一、電壓互感器損壞及高壓熔絲熔斷的危害

電壓互感器損壞及高壓熔絲熔斷的危害主要表現在:（1）在引起PT受到損壞及高壓熔絲燒毀之后，此種現象的出現，若不立即進行修復，將會引發10kV母線運行不能進行分段。（2）正常情況下，諧振過電壓在10kV系統中，是引起的不尋常運行現象中最為常見的，過電壓諧振幅度雖然不高，可它的存在畢竟是長期性的，尤其是低頻率的諧波作用在變電站變壓器線圈裝置上，而其他設備絕緣等級也會相應危及，可以擊穿嚴重的絕緣薄弱環節，從而造成人員或設備的嚴重傷害甚至是短時的大面積停電。（3）如果PT損壞或高壓保險絲熔斷，直接會影響電量的采集與計量的精確度；與此同時失去電壓量的保護會閉鎖，嚴重危及供電設備的安全運行。（4）在PT損壞或高壓變壓器保險絲熔斷斷現象的情況下，操作或巡視人員可能會在檢查設備時造成人身傷害。

二、電壓互感器概念原理與運行方式

電壓互感器按一定的比例把高電壓轉換成相應標準的低電壓（常規是100/√3V、100V），在高壓與相位能夠保持一致的基礎上，能實時準確地對設備不斷變化高電壓的量值進行不同反映。電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器雖然也是按照電磁感應原理工作的設備，但它的電磁結構關系與電流互感器相比正好相反。電壓互感器二次回路是高阻抗回路，二次電流的大小由回路的阻抗決定。當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得一次電流自動增大一個分量來滿足一、二次側之間的電磁平衡關系。

三、電壓互感器的高壓保險熔斷常見的故障

1、電壓互感器高壓保險熔斷是一種正常保護功能

當母線空載或者出線較少時，消諧裝置遭到損壞或者不能夠滿足電壓互感器的情況下，電壓互感器的高壓保險就會熔斷。但這并不是單純只是瞬時過電壓，當電壓互感器帶鐵芯的電感元件與線路中的對地電容形成諧振條件，造成電壓互感器過飽和，由此產生了鐵磁諧振過電壓，出現相對地電壓不穩定、接地指示誤動作的異常情況，電壓互感器高壓保險就會熔斷，保護人員和設備的安全。

2、分析電壓互感器熔斷器經常燒毀的幾種原因

1)如果電壓互感器的勵磁特性較差的話就有可能發生鐵磁諧振的現象，導致電壓互感器高壓保險熔斷。可是從圖1曲線分析可以看出該電壓互感器的勵磁特性是比較好的，所以可以排除電壓互感器勵磁特性差的原因。

圖1電壓互感器勵磁特性曲線

2) 電壓互感器的非線性勵磁特性所引起的鐵磁諧振過電壓，這種諧振過電壓會導致系統相電壓不穩定。

3)當系統單相接地消失的時候，在電壓互感器一次繞阻回路中產生的涌流，這種涌流會損壞電壓互感器或使電壓互感器熔絲熔斷。

3、飽和電流的影響

在系統中出現單相接地的時候，故障點將會流過電容性電流，未接地相電壓會升高到線電壓。在接地故障的時候，電容電流的通路以接地點為主，在大地、導線與電源之間進行流通，因為電壓互感器勵磁阻抗相當大，電流通流量少。當接地故障消失時，電流的路徑將被切斷，在非接地相中，線電壓瞬間回到相電壓的正常水平。然而，因為接地故障已消除，非接地相在故障消除前已經在線電壓水平被充電，此時就只能在高壓繞組通過，從而經過原有接地的中性點進入大地中；在高壓繞組中，一個相當高幅值的飽和低頻電流必將會流過，導致鐵芯出現嚴重飽和現象，越是容易出現飽和的鐵芯，就會有越大的飽和電流，高壓保險絲就會越容易熔斷。

4、電壓互感器X端絕緣水平與消諧器難以匹配導致保險絲熔斷

在10kV 電壓互感器的X端絕緣中，主要有半絕緣與全絕緣兩種，半絕緣的電壓互感器X端工頻耐受的電壓是3kV；全絕緣的電壓互感器X端耐受的電壓和首端相同。對于選擇X端是半絕緣的中性點消諧器時，一定要考慮在電網穩定運行與受到相當大的干擾后，均能促使X端電壓在絕緣允許范圍之內，否則X端子就極有可能對地放電，引起一次繞組電流不斷增大，使得保險絲熔斷。

5、雷云閃電時，電壓互感器多相高壓保險熔斷的原因分析

在較為空曠的野外環境中，沒有架空地線的10kV～35kV的架空線，三相導線均暴露于空氣中，對空氣中任何電荷均能靜電感應。當云雷放電時，架空線上的三相導體的兩側將會移動相應的電荷，形成雷電波入侵變電站。這種入侵波的電壓相對比較低，保險絲熔斷的主要原因是發熱的結果，只有電流的持續時間長且幅值又高的入侵波，才會使高壓保險絲熔斷，而這兩個條件大多數入侵波均沒有同時具備，因此，在大多風暴天氣中，雷電造成電壓互感器保險絲熔斷仍然是一個大概率事件。

6、電壓互感器自身的欠缺

此外，電壓互感器在發生絕緣下降等現象時也會發生保險絲熔斷，尤其是當電網發生位移過電壓等情況時，必將會立即使得保險絲熔現象，對于設備自身的不足，做好該設備運行的檢查與維護工作即可。10kV電壓互感器保險絲熔斷與其參數有莫大的聯系，在初期建站中，根據預定負荷設定的電壓互感器鐵芯磁飽和系數相對偏小，電壓引發大幅度變動或負荷在發生波動的時候，其鐵芯達到飽和現象容易發生，同時可以達到了鐵磁諧振的條件。

四、對于電壓互感器的高壓保險熔斷治理的對策

1、運用中性點經消弧線圈并聯電阻接地方法

電網選用中性點經消弧線圈并聯電阻接地方法，可以對電壓互感器諧振過電流過電壓和單相接地故障消除后系統的電容放電而產生的電壓互感器過電流現象起到很好的限制作用，是抑制電壓互感器高壓保險熔斷的有效對策，在抑制電壓互感器過電流的同時，此種方式還能夠有效抑制電網的諧振過電壓，降低過電壓對電網的危害，避免因諧振過電流而發生的避雷器爆炸，擊穿絕緣薄弱環節接地和電纜對地擊穿短路等故障，從而有助于確保電力系統的安全可靠運行。

2、需要對同一電網中電壓互感器中性點接地的數量進行限制

我國電力行業的標準DL/T620一1997的規定中指出交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合要盡量對同一系統中電壓互感器中性點接地的數量進行限制，除了電源側電壓互感器由高壓繞組中性點接地外，其他電壓互感器中性點應該盡量采取不接地的方式，這樣能夠通過增大電網的等值電感來避免諧振的產生。研究結果表明，同一電網中所有電壓互感器高壓繞組都接地的情況下，系統的諧振過電壓明顯高于部分電壓互感器中性點不接地的情況，因此這就要求根據電網運行的實際情況來盡量減少非電源側電壓互感器高壓繞組中性點的接地數量。

3、在電壓互感器一次側中線點接消諧裝置

一般在電阻接地時候采用HLX-35型的非線性電阻消諧器來解決母線電壓互感器熔斷器熔斷的故障。在中性點不接地系統中，由于電磁式電壓互感器的帶鐵芯的電感元件是非線性勵磁特性，在一定條件下與系統中的電容元件(接地故障的導線與地之間的電容、線路中的補償電容器等)會相互匹配產生鐵磁諧振過電壓。造成電壓互感器保險熔斷、燒損，避雷器爆炸等故障，嚴重地影響了系統的安全運行。在中性點不接地系統中，只有一次側中性點直接接地的電壓互感器才可能產生諧振。在此“激發”條件下，造成某兩相電壓互感器飽和，勵磁電感值下降。

由于三相電壓互感器勵磁電感值不同，系統中性點出現零序電壓，三相電壓互感器中通過零序電流，并經三相對地電容構成回路，當三相電壓互感器并聯的等值零序電感與零序電容在某一頻率下的參數匹配時，即產生鐵磁諧振，諧振頻率將隨所接線路的增長，依次發生高次、基波、分頻諧振。在電壓互感器一次側中性點接入不同阻值的電阻R0后，可以分擔過飽和電壓。從而達到消除鐵磁諧振引起的過電壓目的。當R0值增大時，諧振范圍降低，最終達到諧振范圍為零的狀態一般在正常運行電壓下，若中性點串接電阻大于電壓互感器在額定線電壓下的工頻勵磁感抗的6%時，由電壓互感器飽和而引起的鐵磁諧振即可消除.

4、對控制設備的質量進行嚴格把關和控制

新建變電站要選用勵磁特性比較好的電壓互感器，在新建變電站的過程中要挑選勵磁特性較好的電壓互感器，因為如果電壓互感器的伏安特性較好的話，在一般過電壓下電壓互感器就不會進入飽和區，從而不易構成參數匹配出現諧振現象。可以說，選用勵磁特性較好的電壓互感器是從根本上治理電壓互感器高壓保險熔斷的對策。

需要針對電壓互感器的一次性保險質量進行嚴格的把控，要及時更換質量合格的高壓熔斷器，并且確保所選用的高壓熔斷器各項指標均符合相關規定;在選購高壓熔斷器時，要求生產廠家提供高壓熔斷器的時間一電流特性曲線，并且對高壓熔斷器一次保險的直流電阻值進程測試;在安裝高壓熔斷器時，也要對其直流電阻值進行測試，并且安裝完成后再測試一次，確保其接觸性能良好。

五、結 論

電能已經成為我們日常生活中必不可少的一部分，電力系統的穩定發展與我們息息相關，電壓互感器是電力系統的重要組成部分，它的安全穩定運行也直接影響著電力系統的穩定，本文對10KV電壓互感器保險燒毀的原因及預防措施都進行了論述，希望對電力企業同行提供借鑒。

參考文獻

[1]張素升，張登宇.電壓互感器諧振分析及抑制措施探討[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2013（12）：176-177.

高壓電容范文6

【關鍵詞】電力系統；高壓電氣試驗；研究

作為現代社會生活和生產的主要能源物質，電力資源的應用效果已經成為人們關注的焦點。電力變壓器可以對交流電壓進行轉變調頻，增強感應電動勢，其運行質量直接影響著電力系統的應用效果。通過對電力系統的高壓電氣試驗可以對電力設備安全進行預測，對設備的絕緣效果、絕緣性能、功能性能、安全效果數據進行收集，實現對電力系統安全性的檢查控制，是保證電力系統正常運行的基礎內容。

1.高壓電氣試驗理論和內容

電氣試驗主要是對電氣設備絕緣預防效果進行檢驗的一種方法。通過電氣試驗可以有效提高電力系統絕緣監督的效果，增強系統運行質量。高壓電氣試驗主要是在絕緣檢測的基礎上對電氣參數評價的一種方法。該方法可以對高壓系統安全進行合理分析，增強系統監控主體效果，是電氣設備絕緣監督的主要構成成分和電網判別主要指標。

常見的高壓電氣試驗內容主要包括吸收比和極化指數的試驗、介質損耗和電容試驗、直流泄漏電流試驗、開關檢驗、一般設備檢驗、試驗項目分析及檢驗等。當前的高壓電氣試驗已經逐漸由傳統試驗技術逐漸轉變為以計算機為中心、信號處理為基礎手段的現代化試驗技術，已經逐漸開始向信息化、高效化、有效化等方面發展。該技術通過對新型設備和新興技術的應用，已經開始在電力系統中得到廣泛應用。高壓電氣試驗的原理為電場作用下電介質有能量損耗。公式為，其中可以看出，在電壓值不變的情況下，電介質的損耗P同C值及tg成正比。常規試驗中，C也為定值，故可以通過tg的值來進行絕緣性能的判斷。

2.高壓電氣試驗中存在的問題

2.1 高壓電氣試驗接地問題

當前高壓電氣試驗試驗設備和被試設備接地質量低下已經成為影響高壓電氣試驗質量的首要因素。高壓電氣的接地不良直接造成電介質之間的損耗加重，導致電容性設備出現問題，例如電壓互感器損耗加速、耦合電容器無法正常操作等。除此之外，變電站操作中的接地開關或接線接觸不良也在一定程度上影響著高壓電氣設備質量，這種狀況可以造成電容設備穩定性降低，導致介質損耗加大。

2.2 高壓電氣試驗電壓問題

相關資料顯示：電壓在一定程度上影響著介質損耗狀況，當電壓越高，介質的損耗值會越小；當電壓越低，介質的損耗值會越大。實際的高壓電氣試驗過程中，試驗人員沒有對電容器的測量結果進行明確，沒有對實際高壓電氣試驗中存在的問題進行全面分析，非常容易導致電壓的實際狀況出現差異，造成介質損耗值上升。除此之外，電容器中的介質損耗造成聯合電容中出現明顯電壓不良狀況，也會導致電阻增大，造成漏電狀況及電暈電流狀況出現。

2.3 高壓電氣試驗引線問題

高壓電氣試驗中存在的引線問題主要包括：

（1）避雷針引線問題。避雷針引線處理能夠降低可能出現的電擊風險，對系統安全具有非常好的促進效果。但是在實際操作的過程中，檢修人員常常忘記對避雷針引線進行斷開，沒有對引線的接頭進行處理，導致殘留引線引起電力系統運行障礙。

（2）絕緣帶問題。高壓電氣試驗缺乏絕緣帶的處理，沒有對電容器的電壓互感器介質進行測量，直接造成電容器數據偏差，導致電力系統監督效果大幅降低。

3.高壓電氣試驗解決措施

對高壓電氣試驗存在的問題進行解決的過程中，相關人員要對設備試驗內容進行拓展，對設備的絕緣主體進行控制，通過對設備性能的了解完成設備處理。要對高壓設備的運行性能進行狀態進行控制，對試驗的絕緣效果、安全效果進行提升。

3.1 加強TV、TA之間連接效果

相關人員要對高壓電氣試驗中的設備接觸不良狀況進行檢測，對可能出現的線路連接問題、開關連接問題、線路設備問題等及時進行重新連接處理，降低電容性設備的介質損耗狀況。要對TV、TA之間的連接效果進行完善，對高壓電氣試驗中TV與TA之間的二次繞組關系進行明確，測量設備安全性和準確性，提高高壓電氣試驗評價效果。尤其是在對電容性設備進行連接研究的過程中，相關人員要明確關系，對電容器介質損耗因數tgδ、電容量C、等值串聯電阻R數值進行合理設置，保證電容器介質損耗因素在性能要求的最小范圍內，降低出現介質損耗的可能性。試驗中應當根據規程來選擇兆歐表，圖1為其一般負載特性，根據圖示可以發現端電壓同待測電阻R之間的曲線走向。

圖1 某型號兆歐表負載特性曲線

3.2 加強引線處理效果

引線處理的過程中要對引線作用進行注意，根據引線的具體作用和具體操作效果進行合理處理。例如在進行避雷器操作的過程中，相關人員可以對多余的引線進行適當拆除，對可能出現的引線導流進行制約。除此之外，相關人員還要對引線可能導致的漏電狀況進行預測，使用微安電表對可能出現的變差狀況進行控制，降低絕緣帶出現的誤差，提高高壓電氣試驗的質量和效果。

試驗接線可以有正接法以及反接法。正接法主要是在實驗室中采用，實際現場工作中多用反接法。如圖2所示。

圖2 正接法、反接法

3.3 加強電壓控制

電壓控制的過程中，相關人員主要要對以下方面進行強化。第一，要對電容性設備的介質損耗值進行測量，對電壓影響狀況進行分析。尤其是在低壓過程中，相關人員要加強對阻值的控制，保證氧化層的實際氧化質量，增強電阻效果。要對吸收比進行測量，根據時間的總電阻狀況比值差對阻值關系進行明確。通過對吸收比值分析阻值狀況，其中R60為電阻在60s的阻值，R30為電阻在30s的阻值。第二，要對直流電流對電壓的影響關系進行調整。例如在雙臂電橋設計中要依據電流與氧化摸狀況之間的關系對電流閥值明確，降低氧化膜穿孔的可能性，控制阻值，保證電壓的穩定性。第三，要對試驗后的電壓數據進行檢驗，根據檢驗結果和實際結果之間的差異對電壓控制效果進行評價，觀察高壓電氣試驗質量。

4.總結

安全問題已經成為當前高壓電氣試驗的重中之重。在進行高壓電氣試驗的過程中，相關人員要全面加強TV、TA之間連接效果、引線處理效果、電壓控制效果，增強人員的責任意識和相關技術，全面提高檢驗效果和檢驗質量。要對高壓電氣試驗內容進行細化，對檢驗操作的安全性、可靠性、有效性進行全面提升，從本質上加快我國電力系統的建設和發展。

參考文獻

[1]徐偉，明經亮.電力系統中高壓電氣試驗的探討[J].中國新技術新產品，2011，4（18）：134-135