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做和关于金属化膜高压并联电容器几个问题的探讨

发布时间:2021-09-22 11:11:29 阅读: 来源:多功能电热锅厂家

关于金属化膜高压并联电容器几个问题的探讨

摘要:对金属化膜高压并联电容器内熔丝的考核方法、不自愈时的保护以及与断路器开断时间的配合等问题进行了讨论。

关键词:金属化膜 并联电容器 内熔丝 试验方法 保护 开断时间 金属化膜低压并联电容器已经有30余年的历史了。现在尽管还在不断地提高和创新,但早已被人们普遍接受,因而完全取代了老式的油浸式产品。而高压并联电容器,暂且不谈金属化膜产品,就以油浸式产品而论,还是膜纸复合产品用量居多,而且较为可靠。据不完全统计,至2000年底,我国(未计台湾、香港和澳门地区)高压并联电容器的总装机容量约为168Gvar左右建筑节能材料未来市场容量高达2.6万亿元,其中绝大多数是膜纸复合产品。全膜电容器虽然走过了20余年的艰难历程,只是近两年全膜产品的产量才超过膜纸复合产品。以2000年为例,按行业12个厂家的统计,高压并联电容器中,全膜产品按台数计占59.24%,按容量计占64.03%。而某省电力部门1990~1998年连续九年的统计表明,在已投运的8.646Gvar电容器中,膜纸复合产品的容量故障率为0.46%,而全膜产品(大部分是进口产品)的容量故障率却高达11.88%,后者是前者的近26倍!这充分说明,一类新产品的研制成功并非易事!

金属化膜高压并联电容器从20世纪80年代才开始研制,至今在国外仍因种种原因而未在市场上占主导地位。我国的起步要晚得多,从桂林电力电容器总厂开创性的研究工作开始计算,仅仅六七年光景。但产品上市的速度却大大高于国外。作者认为,我们的此类产品还处在成长期,加之市场需求过旺,该类产品在运行中出了一些问题,应当属于产品成长期的正常情况。与上述全膜并联电容器的发展情况比较,似乎不应该感到意外。当然,我们有抓紧研究,让它日趋完善,以满足用户不断增长的需要。为此,下面想从几个方面发表几点拙见。

首先是对内熔丝的考核方法。这似乎是一个不成问题的问题。因为各国标准都有规定,而且基本一致。但作者认为,这种用铁钉对有内熔丝的元件造成人为短路,用来考核内熔丝保护是否可靠的方法,仅仅对油浸式膜纸和全膜电容器适合,而对金属化膜电容器就不能认为是合适的了!因为此种方法从根本上讲,不能模拟金属化膜电容器击穿瞬间的工况,这一点恐怕是大家的共识,不必为之再费笔墨了。那么,为什么还要用此方法来考核金属化膜电容器中的“内熔丝”呢?我想答案也许只有一个:严格执行标准!这当然无可非议。但是,人们不禁要问:用这样的方法考核后“合格”的产品,能在纷繁复杂的运行工况中经受住考验吗?近年来仅作者所知的若干情况,已经能给出否定的答案。所以我认为,研制者切不可因为试验通过后产品运行时就高枕无忧了,而应该补充额外的但又非常必要的针对性强的试验项目,严格考核,以确保产品出厂后安全可靠运行。

其次是“自愈性”。人所共知,这正是金属化膜电容器的独特优点。很可能就是这一优点,吸引了不少人的目光,想方设法要把它推而广之,让它也在高压并联电容器领域一显身手,这无疑有着诱人的前景。同时人们也没有忘记,金属化膜电容器的“自愈性”并非无处不在、无时不有1、液压万能实验机的曲折实验试件形状简单、操作方便;而令人费解的是普遍承认、但却大多有意(应读做相信上述考核试验结果)或无意的予以忽视,或者说措施不能满足真实要求。既然不自愈或自愈失败的现象时有发生,而且此时故障处的绝缘电阻不降低到零,而是欧姆级至兆欧级的某个不确定的值,那末这一根小小的熔丝怎么能对如此不同的情况给予可靠的保护呢?也许有人会说,这时无需熔丝劳神,元件还可继续工作。事实上这种元件也确实还在继续运行,但绝非令人放心地安全运行。为此我们不妨假定故障后的残留阻值为几十欧或百欧级,那时该元件的温度必然会升高,这一点在运行中已经得到充分证明。这种温升不能归咎于元件端部局部放电所致:①投运初期也有局部放电现象出现,但是未见元件表面温度升高,此种温度大幅度升高只能认为是不自愈出现后的结果;②经对在室内运行的电容器组元件表面温度的实际测试,竟达80℃甚至还高一些。

再次是保护动作时限。大家知道,目前投运电容器一般都用真空断路器或六氟化硫断路器,以10~35kV级而言,开断时间通常为2.5~3.0周波左右,亦即50~60ms的时间。尽管如此之迅速,但仍时有不能防止故障电容器组事故扩大的情况出现。比如电容器爆裂着火后断路器才跳闸。虽然这种现象原因极其复杂,很难三言两语给出一个明确而又从而选择适合的仪器!为大家公认的简要说法,但有一点似乎可以明白,那就是断路器的动作时间还过长,没能赶在事故扩大前切断电源;或者说有些时候事故扩大所需的时间小于50~60ms。这就是说,即使加上继电保护出口继电器的动作时间在内,总的开断时间也在100ms左右。如果仍然视“继电保护为后备保护,电容器内部的固有(因设计而定下来的)保护为主保护”是一条基本原则的话,那末,上述时限就得千方百计满足,以确保电容器的安全运行。如不遵

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