限流及補償設(shè)備

電容器及其運行熔斷器電抗器消弧線圈及其運行其它設(shè)備一、概述熔斷器是最簡單的一種保護電器。它用來保護電路中的電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備在短路及過負(fù)荷時免受損害。熔斷器不能用來正常地切斷和接通電路，必須與其他電器配合使用。

1、熔斷器組成：主要由金屬熔件、支持熔件的觸頭和外殼(熔管)構(gòu)成。某些熔斷器還裝有特種物質(zhì)(空氣纖維管、石英砂等)用來熄滅熔件熔斷時形成的電弧。熔斷器與其他保護比較，熔斷器尺寸小，價格便宜，結(jié)構(gòu)和維護簡單。在電壓為1000v及以下裝置中，熔斷器用的最多。電壓為3～110kV高壓裝置中，熔斷器主要用來作為小功率輻射形電網(wǎng)和小容量變電所等電路的保護電器。此外，電壓互感器廣泛采用熔斷器保護。熔斷器2、在變電所的電氣運行和檢修中，經(jīng)常會遇到更換熔斷器：對于5～100kVA的配電變壓器：高壓側(cè)熔件按2～3倍額定電流選擇；低壓側(cè)熔件可按配電變壓器的額定電流或過負(fù)荷能力（1.2倍）選擇。熔斷器二、熔斷器的類型及構(gòu)造二、熔斷器分類按電壓可分為高電壓和低電壓熔斷器；按裝設(shè)地點可分為戶內(nèi)式和戶外式；按結(jié)構(gòu)不同可分為螺旋式、插片式和管式；按是否有限流作用又分為限流式和無限流式等。熔斷器(一)、低電壓熔斷器低電壓熔斷器以管式熔斷器應(yīng)用較多，管式熔斷器分為無填料低電壓熔斷器，以管式熔斷器應(yīng)用較多，管式熔斷器分為無填料熔斷器(RM型)和有填料(RTO型)兩種熔斷器。熔斷器結(jié)構(gòu)圖熔斷器(三)高壓熔斷器(1)RN1型：戶內(nèi)管式，供電力線路短路和過流保護用，充石英砂。(2)RN2型：戶內(nèi)管式，供電壓互感器短路保護用，充石英砂。(3)RW1型：戶外式，與負(fù)荷開關(guān)配合可代替斷路器。(4)RW2型、RW2-35型與附加電阻配合，可作為35kV電壓互感器短路保護。(5)RW3-RW6型戶外自動跌落式熔斷器，可作為電氣設(shè)備和輸電線路和電力變壓器的短路和過負(fù)荷保護。(6)RW9-35型：高壓限流熔斷器，為較新型產(chǎn)品。熔斷器RN1與RN2型戶內(nèi)高壓熔斷器熔件裝在充滿石英砂的密封管內(nèi)。根據(jù)其額定電流大小，每相熔絲有一、二、四根三種，而RN2均為單根。過負(fù)荷時，熔件先在焊有小錫球處熔斷，隨之電弧使熔件沿全長熔化，電弧在電流為零時熄滅。短路時，細(xì)熔絲幾乎全長熔化并蒸發(fā)，溝道壓力劇增，金屬蒸汽向四周噴濺，滲入石英砂凝結(jié)，同時電弧由于狹縫滅弧原理而熄滅，此種熔斷器也屬限流熔斷器。戶外型高壓熔斷器(1)RW3-10型跌落式熔斷器。用于6～10kV配電變壓器，圖13—5為其外型圖。其熔件焊在編織導(dǎo)線上，并穿過熔件管用螺絲固定在上、下部的觸頭上，此時編織導(dǎo)線處于拉緊狀態(tài)，使熔件管上的活動關(guān)節(jié)鎖緊，熔斷器可以分閘。當(dāng)熔件熔斷時，編織導(dǎo)線失去拉力，使熔件管活動管節(jié)釋放，熔件管由其本身重量自動繞軸跌落，電弧被拉長熄滅。

(2)RW9-35熔斷器

RW9—35型高壓限流型熔斷器為新型熔斷器，它具有體積小，重量輕、滅弧性能好、限流能力強、斷流容量大等優(yōu)點，從而大大提高了可靠性。戶外型高壓熔斷器電抗器一、電抗器結(jié)構(gòu)電抗器電力系統(tǒng)使用的普通型和分裂型兩種電抗器、普通型電抗器一般裝設(shè)在發(fā)電廠饋電線路和廠用饋電線路或發(fā)電機電壓母線分段上。分裂電抗器常裝設(shè)在負(fù)荷平衡的雙回饋電線、變壓器的低壓側(cè)以及發(fā)電機回路上。

6～10kV配電裝置中應(yīng)用的電抗器，一般都是水泥骨架的干式電抗器。二、電抗器運行

1、在搬運電抗器和運行中要特殊注意電抗器上所涂漆層和它的清潔狀況，因為在短路電流通過時，因發(fā)熱使水泥中水分蒸發(fā)而凝結(jié)在表面上，如果再有了灰沙類的物質(zhì)與水結(jié)合起來則可能引起匝間短路甚至導(dǎo)致相間短路。

2、裝設(shè)電抗器的室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好，最高室溫應(yīng)不超過400C，超過則應(yīng)加裝冷卻設(shè)備。運行中應(yīng)保持室溫不發(fā)生劇烈變化，以免電抗器上結(jié)霜、露。

3、在檢查巡視中應(yīng)注意電抗器各分接頭無過熱、無焦味、電抗器室內(nèi)無鐵器。此外，電抗器在運行中嚴(yán)禁進入室內(nèi)，停電檢修時須將電抗器對地放電。電抗器串聯(lián)電抗器的作用

(1)降低電容器組的涌流倍數(shù)和頻率。

(2)可與電容結(jié)合起來對某些高次諧波調(diào)諧濾掉該次諧波，提高供電質(zhì)量。

(3)與電容結(jié)合起來調(diào)諧也可抑制高次諧波，保護電容器。

(4)電容器本身短路時，可限制短路電流，外部短路時也可減少電容對短路電流的助增作用。

(5)減少非故障電容向故障電容的放電電流。

(6)降低操作過電壓。電抗器消弧線圈是一個帶有鐵芯的電感線圈。鐵芯具有間隙，以便得到較大的電感電流并使其電感電流和所加電壓成線性變化，這是因為鐵芯氣隙可使鐵芯不飽和，其電感值比較穩(wěn)定。線圈的接地側(cè)有若干抽頭，以便在一定范圍分級調(diào)節(jié)。整個鐵芯與線圈皆放在充滿變壓器油的油箱中，外型很像一臺單相變壓器。消弧線圈及其運行國產(chǎn)消弧線圈型號為XDJ，其含意為：X——消弧線圈；D——單相；J——油浸。一、消弧線圈概念消弧線圈及其運行二、消弧線圈接線消弧線圈的基本接線可參見圖16—5所示。其內(nèi)部裝有電壓互感器TV和電流互感器TA，二次側(cè)裝有電壓表和電流表，用以測量單相接地時的端電壓和補償電流。電壓互感器二次裝有接地信號裝置，當(dāng)系統(tǒng)中有接地故障或中性點位移電壓很大時，接于二次側(cè)的低壓繼電器TV動作，發(fā)出警告信號，并使信號燈HL亮。當(dāng)值班人員接到信號后，應(yīng)密切監(jiān)視并采取相應(yīng)措施。消弧線圈及其運行三、消弧線圈運行從東北電力系統(tǒng)在154kV、66kV、44kV采用消弧線圈接地情況看，消弧線圈消除系統(tǒng)瞬間接地情況很好，動作成功率達98.5％，絕大多數(shù)的單相短路被及時消弧，未發(fā)展為相間短路，而且由于熄弧的迅速，即使是永久性單相短路也起到了良好的作用。消弧線圈在正常運行中的檢查項目，大致和變壓器相同。消弧線圈及其運行

(1)消弧線圈的投入或切除以及分接頭的變更由調(diào)度決定，不得私自處理；調(diào)整分接頭的工作，應(yīng)在消弧線圈退出系統(tǒng)后進行，調(diào)整結(jié)束后再投入系統(tǒng)。

(2)得到調(diào)度命令后，消弧線圈分接頭的倒換工作由運行人員進行，倒換后用萬用表或搖表作導(dǎo)通試驗。消弧線圈及其運行

(4)嚴(yán)禁在系統(tǒng)發(fā)生接地事故的情況下用刀閘投入或斷開消弧線圈，因為那樣在接地刀閘上將產(chǎn)生弧光造成短路或其他事故。

(3)在正常情況下，禁止將消弧線圈同時運行在兩臺變壓器的中性點上。消弧線圈及其運行

(5)當(dāng)在運行中發(fā)現(xiàn)消弧線圈有下列情況時：①防爆門破裂且向外噴油；②嚴(yán)重漏油，油面計已看不到油位。而且有異音或放電、聲響；③套管嚴(yán)重放電或接地；④著火冒煙。必須立即停掉消弧線圈。

說明消弧線圈內(nèi)部已出現(xiàn)嚴(yán)重故障，消弧線圈及其運行電容器及其運行為了保證電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，應(yīng)滿足電壓指標(biāo)的要求。系統(tǒng)電壓的調(diào)整與系統(tǒng)無功調(diào)整緊密結(jié)合在一起。實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓和無功功率的意義：

(1)維持監(jiān)視點(中樞點)的電壓水平。

(2)實現(xiàn)系統(tǒng)中無功的最優(yōu)分配，保證系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。

(3)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。大部分負(fù)載是異步電動機，其功率因數(shù)較低，經(jīng)驗表明系統(tǒng)綜合負(fù)載的功率因數(shù)為0.6-0.9，而系統(tǒng)中發(fā)電機的功率因數(shù)一般為0.8-0.92，為實現(xiàn)無功功率平衡，要配置無功補償設(shè)備。一、無功補償設(shè)備作用電容器及其運行

(1)改善功率因數(shù)。要盡量避免發(fā)電機降低功率因數(shù)運行，同時也防止從遠(yuǎn)方向負(fù)載輸送無功引起電壓和功率損耗，應(yīng)在用戶處實行低功率因數(shù)限制，即采取就地?zé)o功補償措施。無功補償設(shè)備作用：

(3)調(diào)節(jié)負(fù)載的平衡性。當(dāng)正常運行出現(xiàn)三相不對稱運行時，將出現(xiàn)負(fù)序、零序分量，將產(chǎn)生附加損耗，使整流器波紋系數(shù)增加，引起變壓器飽和等，經(jīng)補償設(shè)備就可使不平衡負(fù)載變成平衡負(fù)載。

(2)改善電壓調(diào)節(jié)。隨負(fù)載對無功需求的變化，引起供電點電壓的變化，這種變化從電源端(發(fā)電廠)調(diào)節(jié)，會引起一定的困難和危險，而補償設(shè)備就起著維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)的重要作用。電容器及其運行二、并聯(lián)電容器組的類型與構(gòu)造（一）并聯(lián)電容器組的接線和類型設(shè)置在變電所和配電所中的并聯(lián)電容器補償裝置一般都分組安裝。在配電所多以改善功率因數(shù)為目的，在變電所多以提高電壓和補償主變壓器無功損耗為目的。前者電容器組可隨負(fù)荷變化自動投切，后者可隨電壓波動自行投切。各分組容量一般為數(shù)千乏，各分組容量不一定相等，主要以恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)為原則。并聯(lián)電容器的接線一般可分為Δ型和Y型(包括雙Y或雙Δ)。電容器及其運行但當(dāng)電容器等發(fā)生短路事故時，短路電流大，可選用的繼電保護方式少，一般只選用可補償不平衡負(fù)荷時的3n次交流濾波器以及安裝在6kV及以下的小容量并聯(lián)電容器組。

Δ型接線不受三相電容器容抗不平衡的影響，可補償不平衡負(fù)荷，可形成3n次諧波通道，對消除3n次諧波有利。電容器及其運行星形接線時，不僅設(shè)備故障時短路電流較小，繼電保護構(gòu)成也方便，而且設(shè)備布置清晰。但對3n次諧波沒有通路，故廣泛用于6kV及以上并聯(lián)電容器組。特別應(yīng)注意：

Y接線的中性點不能接地，以免單相接地時對通訊線路構(gòu)成干擾。電容器及其運行(一)正常運行時影響參數(shù)1、運行溫度的影響電容器及其運行2、運行電壓對電容器的影響3、電壓波形畸變和升高對電容器影響(二)運行中電容器組的巡視檢查1、電容器組的日常檢查夏季的日常檢查應(yīng)安排在室溫最高時進行，其它的時間可在系統(tǒng)電壓最高時進行。必要時也可短時停電檢查。檢查的項目有：電容器的外殼有無膨脹；有無漏油；有無異音和火花；試溫臘片有無熔化；熔絲是否熔斷；并且觀察放電指示燈是否熄滅，并觀察記錄電壓表、電流表溫度表的讀數(shù)并記錄。電容器及其運行2．電容器的定期檢查定期檢查可每月進行一次。檢查項目除上述內(nèi)容外，還要檢查各部螺絲松緊，放電回路是否完整；清除風(fēng)道的灰塵并清掃電容器外殼，絕緣子及支架等處的灰塵；檢查外殼地線；檢查電容器組繼電保護的動作情況；檢查開關(guān)饋線等。3．特殊檢查在發(fā)生跳閘，保護熔絲熔斷后，對室外電容器組在遇雷、風(fēng)、雨、雪等惡劣天氣時都應(yīng)進行特殊檢查。電容器及其運行(三)電容器組的操作

(1)當(dāng)全所(站)停電時，應(yīng)先拉開電容器開關(guān)，后拉開各出線開關(guān)，送電時相反。事故情況下，全所(站)無電后必須將電容器拉開。這是因為變電所母線無負(fù)荷后，母線電壓可能較高，可能超過電容器允許電壓，對絕緣不利。此外，無負(fù)荷空投電容器可能產(chǎn)生電容器與變壓器參數(shù)諧振導(dǎo)致過流保護動作。

(2)電容器開關(guān)跳閘或保險熔斷后不可強送電，因為可能為內(nèi)部故障引起，強送引起事故擴大。電容器及其運行

(3)電容器組切除三分鐘后才可合閘。這是因為電容器再次切除后需1min左右的放電時間，只有放電完了，電容器不帶電荷合閘才不會引起過電壓。電容器及其運行(四)電容器運行中的異常現(xiàn)象和事故處理運行中的電容器可能發(fā)生以下異常情況和事故，必須及時處理，以免擴大事故。

(1)滲漏油。安裝、檢修時造成法蘭或焊接處損傷，或制造中的缺陷，以及長期運行中外殼銹蝕都可能引起滲漏油。滲漏油后果是使浸漬劑減少，元件易受潮導(dǎo)致局部擊穿。電容器及其運行

(2)外殼膨脹。電容器內(nèi)部故障(過電壓、對外殼放電、元件擊穿等)都會導(dǎo)致介質(zhì)分解氣體，使外殼內(nèi)部壓力增加造成外殼膨脹。應(yīng)立即采取措施或停電處理，以免擴大事故。

(3)電容器爆破。在沒有裝設(shè)內(nèi)部元件保護的高壓電容器組中，當(dāng)電容器發(fā)生極間或極對外殼擊穿時，與之并聯(lián)的電容器組將對之放電，當(dāng)放電能量散