如何保護電容器組

2020-08-15 11:50:01

電容器組用于補償電氣系統負載吸收的無(wú)功電能，有時(shí)還用于組成濾波器以降低諧波電壓。它們的作用是提高電氣系統的質(zhì)量。它們可能以星形，三角形和雙星形布置連接，具體取決于電壓水平和系統負載。

電容器采用外殼形式，頂部帶有絕緣端子。它包括具有有限的MAX允許電壓（例如2250 V）的單個(gè)電容，成組串聯(lián)安裝以獲得所需的耐壓性，并并聯(lián)安裝以獲得所需的額定功率。

電容器有兩種類(lèi)型：

那些沒(méi)有內部保護的人

具有內部保護功能的保險絲：保險絲與每個(gè)單獨的電容組合在一起。

故障類(lèi)型

容易影響電容器組的主要故障是：

超載，

短路，

框架故障

電容器組件短路

1.過(guò)載

過(guò)載是由于暫時(shí)或持續的過(guò)電流引起的：

持續的過(guò)電流鏈接到：

升高電源電壓，

由于存在非線(xiàn)性負載（例如靜態(tài)轉換器（整流器，變速驅動(dòng)器），電弧爐等）而產(chǎn)生的諧波電流，

臨時(shí)過(guò)電流與電容器組階躍的通電有關(guān)。過(guò)載會(huì )導致過(guò)熱，從而對電介質(zhì)承受能力產(chǎn)生不利影響， 并導致電容器過(guò)早老化。

2.短路

短路是帶電導體之間的內部或外部故障，取決于電容器是三角形連接還是星形連接，是相間還是相間。

電容器的氣密室中出現氣體會(huì )產(chǎn)生超壓，這可能會(huì )導致外殼打開(kāi)和電介質(zhì)泄漏。

3.框架故障

甲幀故障是一個(gè)活電容器部件和由金屬腔中創(chuàng )建的框架之間的內部故障。

與內部短路類(lèi)似，電容器的氣密室中出現氣體會(huì )產(chǎn)生過(guò)壓，這可能導致外殼打開(kāi)和電介質(zhì)泄漏。

4.電容器組件短路

電容器組件短路是由于單個(gè)電容的飛弧引起的。

沒(méi)有內部保護：故障單元將并聯(lián)的單個(gè)電容分流：

電容器阻抗被修改

施加的電壓在串聯(lián)中分配到一個(gè)較少的組

每個(gè)組都承受更大的壓力，這可能會(huì )導致進(jìn)一步的級聯(lián)閃絡(luò )，直至完全短路。

帶有內部保護：相關(guān)內部保險絲的熔化消除了有故障的單個(gè)電容：電容器保持無(wú)故障，其阻抗得到相應修改。

保護裝置

除非電容器已放電，否則不要給電容器通電。重新通電必須延遲，以避免瞬態(tài)過(guò)電壓。10分鐘的時(shí)間延遲允許充足的自然放電。

快速放電反應器可用于減少放電時(shí)間。

超載

可以通過(guò)監視電氣系統電壓的過(guò)電壓保護來(lái)避免由于電源電壓升高而導致的持續時(shí)間過(guò)長(cháng)的過(guò)電流?？梢詫⑦@種保護分配給電容器本身，但通常是總體電氣系統保護的一種。

考慮到電容器通常一天可以承受其額定電壓的110％的電壓一天12小時(shí)，因此這種保護并非總是必需的。

注：通過(guò)以下類(lèi)型之一的過(guò)載保護可以檢測到由于諧波電流的流動(dòng)而導致的持續時(shí)間過(guò)長(cháng)的過(guò)電流：

熱過(guò)載

延時(shí)過(guò)電流

只要考慮到諧波頻率。

由于電容器組階躍的激勵而導致的持續時(shí)間短的過(guò)電流幅度受到每個(gè)階躍串聯(lián)安裝的脈沖電抗器的限制。

短路

通過(guò)延時(shí)的過(guò)電流保護裝置可以檢測到短路。電流和時(shí)間延遲設置使得可以在MAX允許負載電流下運行以及閉合和切換步驟。

框架故障

保護取決于接地系統。如果中性線(xiàn)接地，則使用延時(shí)接地故障保護裝置。

電容器組件短路：  通過(guò)消除無(wú)內部保險絲的電容器的單個(gè)電容故障，檢測是基于無(wú)內部電容器的電容器組件短路而產(chǎn)生的阻抗變化。

當電容器組為雙星形連接時(shí)，由于其中一顆星形的阻抗變化而產(chǎn)生的不平衡會(huì )導致電流流向網(wǎng)狀點(diǎn)之間的連接。這種不平衡可以通過(guò)靈敏的過(guò)電流保護裝置來(lái)檢測。