35kV地面變電所磁控電抗器安裝及調(diào)試工作淺析

摘 要：文章主要從磁控電抗器的補(bǔ)償原理、補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)、無功補(bǔ)償設(shè)備的驗(yàn)收、安裝、調(diào)試及運(yùn)行這幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：電力電容器 無功補(bǔ)償 安全運(yùn)行

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0123-02

煤礦供電系統(tǒng)因其工作的特殊性要求，除必須雙回路供電以外，還得保證其他供電系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，所有必須抑制電壓波動、最大限度的消除各種干擾。在我國的煤炭企業(yè)中存在大量的提升機(jī)等間隙性沖擊負(fù)荷，不僅無功波動較大而且諧波污染嚴(yán)重，如果不對這些問題進(jìn)行處理，將會導(dǎo)致電能質(zhì)量低下且諧波污染嚴(yán)重，并導(dǎo)致功率因數(shù)以及諧波超標(biāo)罰款，采用電容投切時(shí)無功補(bǔ)償裝置時(shí)會出現(xiàn)兩種情況：當(dāng)無功或功率因數(shù)設(shè)置過小時(shí)雖然能保證這些提升設(shè)備工作期間不頻繁投切，但會造成此時(shí)井下的電氣設(shè)備供電電壓突然降低，影響電氣設(shè)備及其保護(hù)控制設(shè)備正常工作；如果無功或功率因數(shù)設(shè)定值較高，則會出現(xiàn)電容器組頻繁投切現(xiàn)象，容易造成電氣設(shè)備的損壞，影響電氣設(shè)備的使用壽命。采用MCR型高壓動態(tài)無功補(bǔ)償裝置是解決這個(gè)問題的理想解決方案。

以我礦35 kV地面變電所為例，內(nèi)有兩臺容量為12500 kVA的油浸式變壓器，正常情況下分列運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，滿足供電要求，安裝磁控電抗器。

供電系統(tǒng)安裝示意圖如圖1。

1 設(shè)備的驗(yàn)收、安裝及調(diào)試運(yùn)行的技術(shù)要求

1.1 驗(yàn)收依據(jù)及具體步驟

（1）電容器在安裝前，應(yīng)進(jìn)行以下檢查。

①套管導(dǎo)電桿應(yīng)無彎曲或螺紋損壞。

②引出線端連接用的螺母、墊圈應(yīng)齊全。

③外殼應(yīng)無明顯變形，外表無銹蝕，所有接縫不應(yīng)有裂縫或滲油。

④電容器實(shí)際電容值和銘牌上的數(shù)值偏差不得大于-5%～+5%。

（2）磁控電抗器到達(dá)現(xiàn)場安裝前，應(yīng)進(jìn)行以下檢查。

①查看磁控電抗器的銘牌。

②磁控電抗器是否有滲漏油現(xiàn)象。

③磁控電抗器安裝基礎(chǔ)是否符合設(shè)計(jì)要求。

④根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定磁控電抗器的安裝方向及一次電纜的進(jìn)線方向。

（3）串聯(lián)電抗器，放電線圈支柱及線圈絕緣等應(yīng)無嚴(yán)重?fù)p傷和裂紋；線圈應(yīng)無變形；支柱絕緣子等其他配件齊全不損壞。

1.2 安裝需注意事項(xiàng)和技術(shù)要求

1.2.1 電容器部分（電容器組及框架安裝）

（1）電容器組及框架安裝，框架基礎(chǔ)安裝穩(wěn)固，電容器連接用軟銅線連接。噴逐式熔斷安裝角度80°～90°。

（2）三相電容量的差值宜調(diào)配到最小，電容器組容許的電容偏差為0～5%；三相電容器組的任何兩線路端子之間，其電容的最大值與最小值之比應(yīng)不超過1.02；電容器組各串聯(lián)段的最大與最小電容之比應(yīng)不超過1.02。設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定。

（3）電容器構(gòu)架應(yīng)保持在水平及垂直位置，固定應(yīng)牢靠，油漆應(yīng)完整。

（4）電容器的安裝應(yīng)使其銘牌面向通道一側(cè)，并有順序編號。

（5）電容器端子的連接線應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，接線應(yīng)對稱一致，整齊美觀，母線及分支線應(yīng)標(biāo)以相色。

（6）凡不與地絕緣的每個(gè)電容器的外殼及電容器的構(gòu)架均應(yīng)接地；凡與地絕緣的電容器的外殼均應(yīng)接到固定的電位上。

（7）電容器裝置的構(gòu)架設(shè)計(jì)應(yīng)便于維護(hù)和更換設(shè)備，分層布置不宜超過三層，每層不應(yīng)超過兩排，四周及層間不應(yīng)設(shè)置隔板，以利通風(fēng)散熱。

（8）構(gòu)架式安裝的電容器裝置的安裝尺寸不應(yīng)小于下列數(shù)值

電容器底部距地面間距（≥100 mm） ，裝置頂部至屋頂凈距（≥200 mm） ，排間距離（≥200 mm） ，屋內(nèi)（≥300 mm） ，屋外（≥1000 mm）。

（9）電容器裝置應(yīng)設(shè)維護(hù)通道，其寬度（凈距）不應(yīng)小于1200 mm，維護(hù)通道與電容器之間應(yīng)設(shè)置網(wǎng)狀遮攔。電容器構(gòu)架與墻或構(gòu)架之間設(shè)置檢修通道時(shí)，其寬度不應(yīng)小于1000 mm。

（10）單臺電容器套管與母線應(yīng)使用軟導(dǎo)體連接，不得利用電容器套管支承母線。單套管電容器組的接殼導(dǎo)線，應(yīng)由接線端子的連接線引出。

1.2.2 電容器組串聯(lián)電抗器安裝

（1）三相垂直排列時(shí)，中間一相線圈的繞向應(yīng)與上下兩相相反。

（2）垂直安裝時(shí)各相中心線應(yīng)一致。

（3）設(shè)備接線端子與母線的連接，在額定電流為1500 A及以上時(shí)，應(yīng)采用非磁性金屬材料制成的螺栓。而且所有磁性材料的部件應(yīng)可靠固定。

1.2.3 磁控電抗器MCR安裝

磁控安裝前的準(zhǔn)備工作：在對磁控電抗器MCR基礎(chǔ)驗(yàn)收移交后，對周圍施工場地進(jìn)行平整和夯實(shí)，布置好卸車的平臺和拖運(yùn)軌道。在磁控電抗器MCR拖運(yùn)至安裝點(diǎn)前，應(yīng)再次對磁控電抗器MCR進(jìn)行檢查。核對磁控電抗器MCR的高壓進(jìn)線電纜方向以確定卸車方向。磁控電抗器MCR就位后，在其他任何工作開始前必須可靠接地。 注意接地電阻過大，達(dá)不到規(guī)程規(guī)定值，雷電流不能迅速泄入大地，造成避雷器自身殘壓過大，或在接地電阻上產(chǎn)生很高的電壓降，引起磁控電抗器MCR燒毀事故。

安裝的注意事項(xiàng)及技術(shù)要求。

（1）散熱器的安裝一定要注意取下密封膠墊。本體蝶閥的密封圈一定要放置合適。如遇到螺桿與安裝孔不一致時(shí)，可將螺絲松幾圈，使螺栓可左右擺動，待進(jìn)入安裝孔后緊固螺絲。

（2）瓦斯繼電器的安裝，注意安裝方向，箭頭指向油枕。注意事項(xiàng)，安裝前要注意把出廠時(shí)系上的繩子取下。

（3）油枕的安裝，一定要在瓦斯繼電器安裝后進(jìn)行。及時(shí)裝上呼吸器，吸濕器下端油杯要注入少量的變壓器油。

（4）注油使用合格的注油設(shè)備，在條件許可的情況下，最好是帶加熱功能的真空濾油機(jī)，從本體下端的球閥注入。在注油前，打開散熱器上下兩端的蝶閥、打開油枕的注油孔，打開瓦斯繼電器兩端的蝶閥，打開油枕上的注油孔，確認(rèn)后注油。注油過程中打開散熱器上端的排氣孔直到有油冒出。注油至油枕油位計(jì)合適的位置結(jié)束。考慮到還要排氣，油位一般注入到油枕的三分之二。指針式的指到6時(shí)，關(guān)閉油枕上的注油孔。（條件不具備時(shí)，可用小型注油設(shè)備從油枕注油孔注油。）

（5）注入變壓器油后，將散熱器、氣體繼電器、套管等的放氣塞密封好，并檢查所有密封面，停放24小時(shí)后，檢查其是否有滲漏油現(xiàn)象，并再次放出氣體繼電器的氣體，包括散熱器上端排氣孔、瓦斯繼電器、各套管，均要有油冒出為止。在補(bǔ)注變壓器油時(shí)，須注意補(bǔ)注變壓器油的型號、產(chǎn)地或油基，不同型號的變壓器油一般不得混合使用，若混合使用須試驗(yàn)合格后方可使用。

（6）安裝水銀溫度計(jì)、信號溫度計(jì)的同時(shí)，要將溫度計(jì)座內(nèi)注滿變壓器油。

（7）裝配好其他零部件，包括可卸式散熱器。如果待投運(yùn)時(shí)間超過一個(gè)月，則必須裝上吸濕器。

（8）在多功能管式油位計(jì)側(cè)的油箱底部墊高15～20 mm，將多功能管式油位計(jì)孔打開，注入合格變壓器油至套管正常油面高度（視其環(huán)境溫度定其油面高度）。

（9）取變壓器油樣，進(jìn)行化驗(yàn)分析。

（10）電抗器總裝后，于投運(yùn)前應(yīng)經(jīng)過如下試驗(yàn)。

測量絕緣電阻 測量直流電阻 外施工頻高壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓按出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的80%（見產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告的記錄），歷時(shí)一分鐘。

上述試驗(yàn)均應(yīng)在電抗器注油至少10 h以后進(jìn)行，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持上述項(xiàng)目的先后程序。

1.2.4 磁控電抗器MCR安裝

當(dāng)控制屏就位后，隨即裝上平板電腦，鍵盤及鼠標(biāo)。

1.3 調(diào)試步驟及技術(shù)要求

1.3.1 一、二次接線校驗(yàn)

（1）根據(jù)一次系統(tǒng)原理圖，檢查一次接線，必須確保準(zhǔn)確無誤。

（2）根據(jù)二次原理圖，逐步檢查二次電流采樣，電壓采樣，開關(guān)狀態(tài)，電氣閉鎖等。

注意：電流互感器二次側(cè)不可開路；電壓互感器二次側(cè)不可短路。

1.3.2 保護(hù)整定

查看并核實(shí)上級調(diào)度所提供的電容器開關(guān)柜微機(jī)保護(hù)裝置整定值及軟硬壓板的投運(yùn)，查看各項(xiàng)保護(hù)動作是否可靠（如表1）。

1.3.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

根據(jù)上級調(diào)度所提供的電容器開關(guān)柜微機(jī)保護(hù)裝置定值模擬電容器開關(guān)柜斷路器保護(hù)動作，以確保保護(hù)可靠。

2 結(jié)語

安裝磁控電抗器，增加動態(tài)無功補(bǔ)償，在使功率因數(shù)得到提高的同時(shí)能夠有效地治理系統(tǒng)中存在的諧波。提高系統(tǒng)功率因數(shù)能夠提高設(shè)備利用率、增加輸電線路的輸電能力和降低線路損耗；使電力設(shè)備免受諧波的危害、增加設(shè)備使用壽命，減少電力設(shè)備及輸配電系統(tǒng)的附加損耗，其潛在效益也不可忽視。

參考文獻(xiàn)

[1]杜姍姍，陳柏超，余夢澤，等.磁閥式可控電抗器在高壓電機(jī)軟啟動中的應(yīng)用[J].高壓電器.2006（3）.

[2]錢建華，陳柏超.基于磁閥式可控電抗器的無功補(bǔ)償系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào)，2003（2）.