氯碱企业补偿电容器的安全运行措施

李瑞远

(中盐内蒙古化工股份有限公司，内蒙古 阿拉善 750336)

补偿电容器主要用于补偿电力系统中感性负荷的无功功率，以提高功率因数，降低线路损耗，改善系统电压质量，增加输变电设备输电能力。在氯碱企业中，补偿电容器的运行对保障企业的供电质量，提高企业的经济效益起着重要作用。 因此，从补偿电容器的设计开始，包括补偿电容器的安装、投入和切除、巡视检查和运行维护方面都应该分析到位，做好安全运行的措施，才能保证补偿电容器正常运行。

1 补偿电容器的设计要求

(1)选择有资质的并符合要求的设计单位进行设计，保证设备的安全可靠、经济合理、运行及检修方便。

(2)确保运行产品质量和可靠性。

(3)注意产品类型和功能的选择。

(4)认真做好控制器选取和采用的控制方式。

(5)提前分析好补偿效果和控制方式。

(6)避免无功倒送和三相不平衡故障的发生。

(7)分析好谐波的影响。

(8)设计好补偿电容器的保护。

2 补偿电容器的安装要求

(1)电容器分层安装时，一般不超过3层，层间不应加隔板。电容器母线对上层构架的垂直距离应≥20 cm，下层电容器底部距地面应>30 cm。

(2)电容器构架间的水平距离应≥0.5 m，每台电容器之间的距离应≥50 cm，电容器的铭牌应面向通道。

(3)要求接地的电容器，其外壳应与金属构架共同接地。

(4)电容器应在适当部位设置温度计或贴示温蜡片，以便监视运行温度。

(5)电容器应装设相间及电容器内部元件故障的保护装置或熔断器。低压电容器组容量超过100 kvar及以上者，可装设具有过电流脱扣器的空气自动断路器进行保护。

(6)电容器应有合格的放电装置。

(7)户外安装的电容器应尽量安装在台架上，台架底部距地面不应小于3 m。采用户外落地式安装的电容器组，应安装在变、配电所围墙内的混凝土地面上，底面距地不小于0.4 m。同时电容器组应安装在不低于1.7 m的固定遮栏内，并有防止小动物进入的措施。

(8)总油量大于300 kg的高压电容器组应配备设置专用电容器室。

(9)低压电容器及总油量在300 kg以下的高压电容器，可装设在主要生产厂房内，但应设有单独的间隔，且通风良好。

20台以下的电容器可装在配电室的单独间隔内，成套的电容器柜应靠一侧安装。

(10)高压电容器组和总容量在30 kvar及以上的低压电容器组，每组应加装电流表。总容量在60 kvar及以上的低压电容器组应加装电压表。

(11)高压电容器组总容量不大于100 kvar时，可用跌落式熔断器保护和控制。100～300 kvar时应采用负荷开关保护和控制。大于300 kvar时，应采用高压断路器保护和控制。

3 补偿电容器的施工质量要求

(1)制定严格的材料检验制度，把好施工第一关。避免由于材料质量问题造成返工及质量事故。

(2)组织专业人员进行施工技能培训，提高施工人员的施工能力，严格各级验收及工序控制。

(3)安装好后的设备要及时进行保护，现在的建设工程项目往往工期比较紧、交叉作业多，特别要注意防水、防潮、防撞击措施，使其在投运前能达到设计标准和规范要求。

4 补偿电容器的投入和退出

(1)正常情况下，电容组的投入和退出运行应根据系统无功负荷潮流或负荷功率因数以及电压情况来决定，一般情况下，当功率因数低于0.85时投入电容器组，功率因数超过0.95且有超前趋势时应退出电容器组。当电压偏低时可投入电容器组。

(2)当电容器组母线电压超过电容器额定电压的1.1倍或者电流超过额定电流的1.3倍以及电容室的环境温度超过45 ℃或者低于-45 ℃时，均应将其退出运行。

(3)当电容器组发生下列情况之一时，应立即退出运行：①电容器发生爆炸；②电容器套管发生破裂并有闪络放电；③电容器严重喷油或起火；④电容器外壳明显膨胀，有油质流出；⑤三相电流不平衡超过5%以上，或电容器、电抗器内部有异常声响；⑥电容器接头或电缆接头严重过热；⑦电容器放电或内部设备有严重异常响声。

5 补偿电容器的巡视检查

对运行中的补偿电容器应进行日常巡视检查，以及特殊的巡视检查。

(1)电容器组日常巡视检查项目：①检查电容器是否在额定电压和额定电流下运行，三相电流表指示值应平衡；②套管完整清洁、无裂纹或放电；③各连接线端子应紧密不松动及无发热；④电容器外壳无变形及膨胀、渗漏油；⑤电容器内部无异声；⑥电容器外部无闪络；⑦外壳接地完好；⑧电容器室内应通风良好，运行环境温度不超过45 ℃；⑨电容器的保护装置应全部投入运行；⑩检查电容器的断路器、互感器、电抗器、放电线圈等应无异常。

(2)遇有以下情况时，应增加巡视次数：①系统电压过高；②电容器组经检修、改造或长期停用后重新投入运行；③带缺陷运行及设备异常运行；④恶劣气候或运行中有可疑现象；⑤有重要保供电任务。

(3)当电容器组发生短路跳闸、熔丝熔断等现象后，应立即进行特殊巡视检查。检查项目除上述各项外，必要时应对电容器进行试验，在未查出故障电容器或断路器跳闸熔丝熔断原因之前，不能再次合闸送电。

6 补偿电容器操作应注意的问题

切断电容器组时会出现电感、电容回路振荡，从而产生操作过电压。在电容器组与电源接通瞬间，电压和电流的波形和幅值会随时间产生暂态过程，电容器组会过电压和过电流。因此，实用中应尽量减少电容器组的操作次数。进行电容器操作时应注意以下4点：①正常情况下全部停电操作时，应先拉开电容器的开关，后拉开各路出线开关;全站恢复送电时，应先合上各路出线开关，后合上电容器线的开关。②全所事故停电后，必须先拉开电容器的开关。③电容器断路器跳闸后不得强送电，熔丝熔断后查明原因之前不得更换熔丝送电。④电容器不得带电荷合闸，重新合闸前至少放电3 min以后进行，所以控制系统不得设置重合闸装置。

7 补偿电容器的运行维护[1]

(1)对电容器外壳应定期进行刷漆。

(2)电容器每季应停用清洁检查、测量一次。

(3)测量放电线圈是否通路。

(4)每个电容器外壳温度情况，须在断电后用手触摸验查。

(5)检查套管、瓷瓶，以及电容器箱壳，看其是否完好。

(6)检查构架、遮栏及接地是否牢固。

(7)进行全面清洁工作(包括套管、瓷瓶、电容器外壳、放电线圈、串联电抗器等)。

8 补偿电容器运行应注意的问题

①三相电流相差不得超过±5%;②电容器容量偏差不超过额定值的-5%～10%;③高压套管爬距应小于350 mm;④在使用环境温度内电容器在额定容量下连续运行时，其内部油温不得超过65 ℃;⑤电容器停用后应经充分放电后才能验电、装设接地线，其放电时间不得少于5 min，若有单台熔丝熔断的电容器，应进行个别放电;⑥当系统发生单相接地时，不准带电检查该系统上的电容器组;⑦退出电容器时，必须注意是否会造成主变过负荷;⑧电容器组断路器跳闸后，不准强行送电。

9 结语

补偿电容器在电网运行中发挥的作用是不可忽视的，它可以提高用电的质量，降低电感负载带来的电力损耗，使电网的运行发挥更大的效率。因此，在氯碱企业生产中，认真做好补偿电容器的运行和管理，对稳定生产，降低电能消耗具有重大的意义。