探討500kV變電站35kV電容器的危險點及預(yù)防措施

易冠文

摘 ?要：在整個變電站系統(tǒng)中，電容器是一項存在高危險點的設(shè)備，特別是500kV變電站35kV電容器，在現(xiàn)實運行與操作中可能出現(xiàn)多重隱患和危險，必須采取措施來控制危險，保護電容器的運行安全，保護人員安全，從整體上創(chuàng)造一個安全、穩(wěn)定的變電站運行環(huán)境。

關(guān)鍵詞：500kV變電站;35kV電容器;危險點來源;預(yù)防措施

中圖分類號：TM53 ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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)揮無功補償功能，也能實現(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，電容器實際運行中可能存在多重危險點，需要加大防范力度，積極預(yù)防控制危險的發(fā)生。

1 35kV電容器危險點來源

1.1 運行中電容器帶電

一般來說不同接線類型的電容器憑借絕緣子來配設(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地絕緣功能，電容器實際工作中架構(gòu)可能帶電，這一接線模式下的電容器，通常頂層的對地電壓為15kV，底層對地電壓一般為5kV。所以，構(gòu)架應(yīng)該成為重點監(jiān)控的一個危險源，成為危險監(jiān)控對象。對此，架構(gòu)需要當(dāng)作危險點來進行控制，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的風(fēng)險，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)鍵危險源來對待，這樣才能真正規(guī)避危險。

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，則可能對人體帶來損傷與威脅。同時，如果電容器放電壓發(fā)生變化，形成內(nèi)部斷線時，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。電容器內(nèi)部出現(xiàn)斷開問題時，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，對此實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功補償?shù)蛪弘娍蛊?，其?yōu)勢體現(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，隨著運行的進行，低壓電抗器將出現(xiàn)較強的交變電磁場，也會讓其周圍的裝置出現(xiàn)超強的感應(yīng)電，特別是對于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轉(zhuǎn)，電容器將出現(xiàn)高強度感應(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，一個電容器組甚至達到上百只電容器，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，還會受到其他的污染物、小動物等的破壞，所有這些不良因素都可能引發(fā)電容器的非正常運行，進而出現(xiàn)絕緣受損、放電等現(xiàn)象。

1.5 高危檢修風(fēng)險

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進行電容器檢修勢必會帶來較大的危險，為了控制危險的出現(xiàn)，必須形成科學(xué)的作業(yè)方法。

2 500kV變電站35kV電容器危險點控制措施

電容器組如果停止工作，每一個電容器內(nèi)部都將留有一部分電荷，和地面間形成高電位差，同時，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、放電與接地等工作。電容器停運后，對應(yīng)的架構(gòu)依然有帶電的危險，對此要及時地檢驗電容器，分析其有無帶電、放電等，同樣需要設(shè)置接地線，保護其安全。

由于電容器組有著差異性接線，對此需要重點掌握好接地線的配設(shè)部位與數(shù)量，無論是放電、接地線安裝還是驗電都需要切實遵守安全操作規(guī)程，而且要做好安全防護工作，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)格把握好被檢驗部位和人體之間的距離，出現(xiàn)放電聲音后，也要反復(fù)進行，直至聲音徹底消失。電容器內(nèi)部的斷線、熔絲熔斷時也要借助接地線來把兩側(cè)進行短接接地。電容上層構(gòu)架的驗電、放電，以及接地線添加等操作，必須切實按照安全高位作業(yè)規(guī)范來執(zhí)行，嚴(yán)禁盲目攀爬、非法作業(yè)。帶電作業(yè)過程中最關(guān)鍵的要確保人體和帶電體之間的距離，要以保護人員安全為前提。一些電容器組放電壓體現(xiàn)出次級，多數(shù)用來維持電容器差壓保護，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)逆送電問題，電容器開始工作后，很容易出現(xiàn)附近間隔電容器帶來很大的感應(yīng)電流，一旦出現(xiàn)這一問題，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點控制為例，分析了危險點的預(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電容器，以串聯(lián)方式形成電容器組，其中五個電容器小組并聯(lián)起來，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放電壓變，A/B/C相總計設(shè)置十二只放電壓變，CT相負(fù)責(zé)將前后層中性點連起來，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。對此，電力電容器常規(guī)化工作之下，上層電容器對應(yīng)的構(gòu)架，會產(chǎn)生一個對地電壓，通常為15kV，對應(yīng)的下層對地電壓僅為5kV，此接線模式下的電容器的危險點體現(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，對此需要加大對電容器、附屬性設(shè)備等的檢修力度，實行年度、季度、月度等檢修，動態(tài)地防范危險。此接線模式下的電容器組適合構(gòu)架帶電，所以，需要檢驗架構(gòu)是否帶電，檢測其有無放電等，而且也要掛接地線，整個過程中都要注意安全。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來，而且電容器組在實際檢修與更新過程中，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施驗電，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、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，多數(shù)為了向電容器提供差壓保護，此類電容器則要重點防范壓變二次回路發(fā)生倒送電，電容器運行之前，應(yīng)該拿掉壓變次級熔絲，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，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，則需要停止運行附近間隔的低壓電抗器。

3 結(jié)束語

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

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