Análisis de la causa del disparo del condensador.

Se analizó la causa de un accidente de desconexión rápida de un condensador y se propusieron las medidas correspondientes. Keywords: corriente armónica; Sobrecarga 110 kV Subestación Zhanghe La protección delta abierta del bus de 10 kV tiene una señal de conexión a tierra monofásica, aproximadamente 1 s más tarde, la acción de protección de ruptura rápida del condensador, cuando el personal de mantenimiento se apresuró a ir a la escena, encontró la carcasa del primer grupo de condensadores Obviamente abultado y deformado. Se analizó la causa del accidente que provocó la desconexión rápida del condensador y se mejoró el equipo de soporte, agregando los dispositivos de protección necesarios para que el dispositivo de compensación de potencia reactiva funcione sin problemas. 1 Análisis de la causa del fallo 1.1 El diagrama de cableado del principio primario del condensador paralelo [alinear=centro] Figura 1 Diagrama de cableado del principio primario [/ alinear] El condensador de compensación de subestación 5000 kvar, dividido en 4 grupos de conmutación automática, el primario El diagrama de cableado principal se muestra en la Figura 1. Cada grupo de condensadores tiene una capacidad de 1250 kvar, el modelo de condensador es BAM11-1250-3W y el reactor está conectado al lado de la fuente de alimentación. 4 conjuntos de condensadores están equipados con un conjunto de dispositivo de protección total: la protección está equipada con protección contra ruptura rápida, sobrecorriente, sobretensión y pérdida de voltaje. El fusible interno está configurado para la protección contra fallas internas del capacitor. El equipo de soporte incluye: el condensador de conmutación es un disyuntor de vacío, que se instala en un gabinete central de 10 kV, cada grupo es un contactor de CA de vacío, un descargador de óxido metálico está instalado en el bus del condensador y el transformador de voltaje TV está conectado en paralelo al primer y último condensador. En ambos extremos, el punto neutro está conectado al punto neutro del condensador, y la bobina primaria está conectada al lado de la fuente de alimentación como un reactor de núcleo de hierro para la descarga, y la tasa de reactancia es del 6%. 1.2 Análisis de fallas del banco de capacitores El banco de capacitores adopta el método de conexión en estrella comúnmente usado, la carrocería común trifásica está conectada al mismo marco de hierro y el marco está conectado a tierra. La estructura interna del condensador es una estructura de cuatro cadenas en la que varios componentes están conectados en paralelo y se establece la protección de fusibles internos. El personal de mantenimiento y el personal de la fábrica diseccionaron el capacitor dañado y encontraron que los dos fusibles internos en las fases A y B del capacitor dañado estaban quemados. Después de un análisis serio de la rotura de la envoltura exterior, se cree que después de que se funden dos fusibles de una fase, la envoltura exterior se daña. Cuando se daña la envolvente exterior, la operación a largo plazo se convierte en un par de averías de la carcasa y se convierte en una conexión a tierra monofásica. Debido a que la conexión a tierra monofásica es una conexión a tierra de arco inestable, la fase de sonido genera una sobretensión y la otra fase también tiene dos fusibles quemados, y el sello exterior está dañado, lo que conduce al desarrollo de un par de rupturas de la carcasa bajo el efecto de la sobretensión. formando así un cortocircuito entre fases. Operación confiable, pero el efecto térmico causado por la enorme corriente de cortocircuito aún causa un cierto grado de daño al capacitor y deforma severamente la carcasa del capacitor. Este accidente se debió principalmente al hecho de que no se encontró el fusible interno fundido. La causa del fusible interno fundido fue la sobrecorriente del condensador. La sobretensión y los armónicos más altos pueden causar la sobrecorriente del condensador, debido a la protección total del banco de condensadores. La protección contra sobretensión está configurada y el dispositivo de conmutación automática se enciende y apaga según el voltaje y el factor de potencia. Por lo tanto, debido a anomalías del sistema, es muy poco probable que el fusible interno se queme debido a una sobretensión. Sin embargo, debido a la conmutación frecuente de los condensadores, a pesar de la instalación de pararrayos de óxido metálico, la sobretensión causada por la apertura y el cierre está limitada a un cierto rango, pero el efecto acumulativo de la sobretensión operativa puede dañar el condensador y hacer que el fusible interno se estropee. soplar. Además, debido a la gran cantidad de cargas no lineales en la red eléctrica, los armónicos en la red eléctrica ocupan un cierto contenido. La subestación de 110 kV Zhanghe se utiliza principalmente para el suministro de energía a los residentes en los suburbios, y principalmente para el suministro de energía industrial. Además de varias líneas dedicadas industriales de 10 kV, también hay algunos usuarios industriales como pequeñas plantas químicas y fundiciones en otras líneas de 10 kV. Estos usuarios pueden producir electricidad. armónico. Aunque hay pocos armónicos generados por cada hogar, grandes corrientes armónicas se pueden alimentar a la red eléctrica, lo que aumenta el nivel de armónicos en la red eléctrica y afecta el funcionamiento seguro de los equipos de la red eléctrica. Debido a que el dispositivo de compensación de potencia reactiva de esta subestación está equipado con un reactor en serie con una tasa de reactancia del 6%, aunque la tasa de reactancia del 6% puede inhibir el quinto y superior armónico, hace que el reactor en serie y el tercer armónico. La impedancia del condensador de compensación se vuelve capacitiva y se produce el fenómeno de amplificación de corriente armónica, que sobrecarga el condensador. Aunque el bus está dominado por el quinto armónico, el contenido del tercer armónico no es muy alto, y después de instalar el condensador, la impedancia capacitiva amplificará el contenido del tercer armónico original, lo que puede hacer que se funda el fusible interno. Dado que la protección total se establece en 1,3 veces la corriente nominal de los cuatro grupos de condensadores, hay muy pocos casos en los que se pongan en uso los cuatro grupos de condensadores. Cuando el contenido de armónicos es demasiado alto durante un cierto período de tiempo, la protección total contra sobrecorriente no puede funcionar, lo que hace que el fusible en una determinada fase se queme, y el fusible no se puede detectar a tiempo después de que se quema el fusible, lo que conduce a la expansión. del accidente y provoca el viaje de emergencia. Desde la perspectiva de la configuración de protección, la protección de la falla interna del condensador solo establece la protección del fusible interno, pero no establece la protección de respaldo que causa la expansión de la protección de voltaje desequilibrado por accidente, de modo que el fusible interno no puede ser encontrado a tiempo después de que se queme el fusible interno, lo que resulta en un accidente de disparo rápido. Por lo tanto, la configuración de protección imperfecta es la razón principal de la expansión de los accidentes de condensadores. Además, la medición irregular de la capacitancia es también una de las razones de la expansión del accidente. Dado que la reacción más directa del dispositivo interno del capacitor es el cambio de capacitancia, y el método de medición de capacitancia es hacia atrás, cuando se mide la capacitancia del capacitor, es necesario utilizar el método de medición para eliminar la línea de conexión. La falla de la fuga de aceite de la carcasa se produce debido a la fuerza de la tubería. Por lo tanto, desde que se puso en funcionamiento el servicio, el personal de mantenimiento nunca ha realizado la medición de capacitancia, y no existe protección para el fallo interno del condensador de reacción. Cuando se quema el fusible interno individual, no se puede encontrar a tiempo, lo que hace que el accidente se expanda. 2 Medidas de mejora 2.1 Instalar protección de sobrecarga en cada circuito de agrupación. Dado que la protección contra sobrecorriente se establece cuando los 4 grupos de condensadores se ponen en funcionamiento, el fenómeno de sobrecorriente causado por la amplificación de corriente armónica de agrupación es lento o incluso no responde. Por lo tanto, en cada circuito de agrupación Instale protección contra sobrecargas. Dado que el contactor de CA solo puede interrumpir la corriente de carga en condiciones normales y no puede interrumpir la corriente de falla, reemplace el contactor de CA con un disyuntor de vacío ZN-28. Cuando el contenido de armónicos es alto, actuará en el viaje. , Para evitar daños por armónicos en el condensador y el fusible interno fundido. 2.2 Instale protección de voltaje delta abierto en cada circuito de agrupación. Cuando se funde el fusible en una determinada fase del condensador, la reactancia capacitiva cambia, que no es igual a las otras dos reactancias compatibles, provocando un desequilibrio de voltaje entre la fase defectuosa y la fase sana. Por lo tanto, se instala un relé de voltaje de ajuste bajo en el triángulo abierto del devanado secundario del transformador de voltaje de cada circuito de agrupación. Cuando se quema el fusible en una fase, aparece un voltaje desequilibrado en el triángulo abierto y se emite una señal de alarma. El dispositivo puede reflejar con precisión la falla interna del condensador y no se ve afectado por la conexión a tierra del sistema y el voltaje desequilibrado del sistema, y ​​el condensador dañado puede quedar fuera de funcionamiento a tiempo. 2.3 Medición periódica de capacitancia En vista de la dificultad de la medición de capacitancia, se adquirieron equipos de medición avanzados y se utilizó el puente de capacitancia automático para medir regularmente la capacitancia del banco de capacitores y un solo capacitor sin desconectar el cable de conexión. La medición es simple, rápida, precisa y confiable. El personal de mantenimiento mide periódicamente la capacitancia. Cuando se funde el fusible interno individual de una determinada fase del condensador, la capacitancia cambiará. Cuando la capacitancia medida disminuye en más del 3%, el capacitor dañado quedará fuera de servicio a tiempo. 3 Observaciones finales La negligencia en el diseño y el mantenimiento puede traer peligros ocultos al funcionamiento seguro de los condensadores. Por lo tanto, es necesario configurar una protección completa, medir regularmente la capacitancia y prevenir fallas menores para reducir o incluso evitar la expansión de los accidentes de los capacitores, aumentar la disponibilidad de los capacitores y extender los capacitores. Vida de servicio.