變電站電容器室排風(fēng)扇的控制回路的改進

肖楊明，龍 彪，張翔鴻

安吉供電局，浙江 湖州 313300

1 電容器的作用

電力電容器是一種靜止的無功補償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地?zé)o功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。電力電容器在電力系統(tǒng)中主要作無功補償或移相使用，大量地裝設(shè)在各級變電站里。這些電容器的正常運行對保障電力系統(tǒng)的供用電質(zhì)量與效益起重要作用。

2 電容器室的環(huán)境溫度

高壓電力電容器在正常工作時，其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65℃，最高不得超過70℃，否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現(xiàn)象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間，一般為50℃～60℃，不得超過60℃。為了監(jiān)視電容器的溫度，可用桐油石灰將溫度計的探頭粘貼在電容器外殼正面中間2/3高度處，或是使用熔點為50℃～60℃的試溫蠟片來測溫。電容器室的環(huán)境溫度不可太 高，也不可太低。如果環(huán)境溫度太高，電容器工作時所產(chǎn)生的熱量就散不出去；而如果環(huán)境溫度太低，電容器內(nèi)的油就可能會凍結(jié)，容易電擊穿。按電容器有關(guān)技術(shù)條件規(guī)定，電容器的工作環(huán)境溫度一般以40℃為上限。電容器環(huán)境溫度的下限應(yīng)根據(jù)電容器中介質(zhì)的種類和性質(zhì)來決定，目前浙江省網(wǎng)使用的高壓并聯(lián)電容器的溫度正常應(yīng)控制在-40℃～40℃之間。

3 溫控方法

3.1 目前方法

浙北處于地理位置處于長三角位置，受天氣等影響，電容器室內(nèi)常年溫度范圍在-5℃～50℃左右。從溫度不難看出，要保證電容器的安全穩(wěn)定運行，只需將電容器室的上限溫度控制在40℃以內(nèi)。變電站的電容器室的降溫辦法是根據(jù)電容器室的大小安裝多組排風(fēng)扇，當(dāng)溫度過高的時候通過啟動排風(fēng)扇來降低溫度，該排風(fēng)扇的投切均是通過人為控制的空氣開關(guān)來實現(xiàn)的。

3.2 存在弊端

目前，110kV以下變電站電容器的投切方式多為遠方AVQC系統(tǒng)控制，該系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)無功需求進行自動投切。而根據(jù)相關(guān)管理規(guī)范的要求電容器在環(huán)境溫度達到40℃后就不允許投入運行。所以在夏季，運行人員必須根據(jù)天氣溫度，將排風(fēng)扇系統(tǒng)實時的投切。無人值班變電站當(dāng)天氣溫度過于炎熱時，需派運行人員前往變電站將排風(fēng)扇投入運行。由于該排風(fēng)扇長時間運行可能發(fā)生電動機燒毀等故障，因此，待溫度降低后運行人員需再次趕往變電站將排風(fēng)扇退出運行。要想及時將排風(fēng)扇開啟和關(guān)閉存在一定的困難，且在夏季炎熱期間每天進行排風(fēng)扇的認(rèn)為投切會浪費很多人力和物力。而且這種人為的現(xiàn)場投切的方式也無法根據(jù)環(huán)境溫度進行及時投切排風(fēng)扇。這樣的結(jié)果勢必會造成電容器在環(huán)境溫度超過40℃后仍在運行的危險情況的發(fā)生。

3.3 改進方法

3.3.1 總體方案

為了解決無法及時投切排風(fēng)扇的這種情況，我們通過改進排風(fēng)扇的控制回路，在相應(yīng)的控制回路中增加溫控系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)溫度及時控制排風(fēng)扇的投切，從而達到實時控制室溫的效果。

下面，就如何改進排風(fēng)扇的控制系統(tǒng)，談?wù)勎覀兊母倪M方法。我們可以在變電站內(nèi)電容器室排風(fēng)扇控制回路中增設(shè)溫控器和中間繼電器，利用其二次接點控制排風(fēng)扇的通斷，以達到根據(jù)溫度自動投切排風(fēng)扇的目的，從而避免電容器組發(fā)生超環(huán)境溫度運行不安全情況的發(fā)生。

3.3.2 基本原理

在變電站內(nèi)電容器室排風(fēng)扇控制回路中增設(shè)溫控器和中間繼電器，利用二次接點控制排風(fēng)扇的通斷。其主要控制啟動回路如下：

圖1

圖2

圖3

圖1 為排風(fēng)扇控制回路的小電源啟動回路，有兩種啟動方法：一種是由溫控器根據(jù)溫度變化啟動常開接點WK接通中間繼電器ZJ；一種是手動控制開關(guān)SD啟動接通中間繼電器ZJ；當(dāng)中間繼電器ZJ啟動后，如圖2 所示常開接點ZJ閉合接通電動機回路，使排風(fēng)扇開始動作。

第一種啟動方法，我們可以從市場上選用一些較為先進的數(shù)字式溫控產(chǎn)品，在每個電容器室設(shè)置合適位置和數(shù)量的感應(yīng)探頭，各個感應(yīng)探頭采集數(shù)據(jù)后，將輸出結(jié)果并聯(lián)連接到排風(fēng)扇控制回路中，控制電動機的通斷，從而實現(xiàn)溫控。如圖3中可以看出溫控器通過多組傳感器輸入，通過溫度比較，當(dāng)溫度輸出合閘信號接通繼電器WK，從而接通中間繼電器ZJ，啟動排風(fēng)扇。當(dāng)溫度低于一定值時，輸出分閘信號使繼電器失電，從而斷開排風(fēng)扇的啟動回路。第二種啟動方法我們則可以通過手動開關(guān)直接控制SD的通斷，從而完成排風(fēng)扇的投切。

3.3.3 實現(xiàn)方法

對于以上兩種啟動方法的實現(xiàn)方法很簡單，我們可以從市場上選用一些手動自動一體的集成數(shù)字式溫控器，然后根據(jù)各個變電站的實際情況設(shè)置合適位置和數(shù)量的溫感探頭，并設(shè)計出接線圖和施工圖。先選用一個比較典型的變電站做試點，將集成的數(shù)字式溫控裝置接入排風(fēng)扇的控制回路，驗收合格后再進行各變的推廣。最后根據(jù)廠家提供的產(chǎn)品說明書及相關(guān)規(guī)章制度，編制相應(yīng)的運行維護管理辦法。

4 結(jié)論

在電容器室的排風(fēng)扇的控制回路上增設(shè)具有手自一體化的溫控系統(tǒng)，以達到使排風(fēng)扇可根據(jù)溫度而自動投切的方法，不但節(jié)省了很多人力和物力，同時保證了電容器室內(nèi)溫度的實時控制，從而避免電容器組發(fā)生超環(huán)境溫度運行不安全情況的發(fā)生。

[1]張利生.高壓并聯(lián)電容器運行及維護技術(shù)高壓并聯(lián)電容器運行及維護技術(shù)[M].中國電力出版社.

[2]國家電網(wǎng)公司.高壓并聯(lián)電容器裝置運行規(guī)范.