由表1可知:
a)普通鋼板沾污烷基苯油后用布擦拭,測定漆膜附著力為3級。
b)普通鋼板沾污烷基苯油后用汽油擦拭,測定漆膜附著力為2級。
c)普通鋼板沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭,測定漆膜附著力為2級。
2.3.2 普通鋼板沾污烷基苯油經(jīng)拋丸處理后試驗結(jié)果見表2。
由表2可知:
a)普通鋼板表面沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭并進(jìn)行拋丸表面粗糙度參數(shù)為Ra1.6~Ra3.2μm時,測定漆膜附著力為2級。
b)普通鋼板表面沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭并進(jìn)行拋丸表面粗糙度參數(shù)為Ra3.2~Ra6.3μm時,測定漆膜附著力為1級。
c)普通鋼板表面沾污烷基苯油后用清洗
劑擦拭并進(jìn)行拋丸表面粗糙度參數(shù)為Ra6.3~Ra12.5μm時,測定漆膜附著力為0級。
d)經(jīng)與表面粗糙度比較樣塊進(jìn)行對比,普通鋼板表面粗糙度在Ra0.8~Ra1.6μm范圍之內(nèi),因此未作拋丸試驗,其漆膜表面附著力與普通鋼板沾污烷基苯油后用清洗劑擦拭,測定的結(jié)果同為2級。
普通鋼板沾污PEPE油清擦試驗結(jié)果見表3。
由表3可知:
a)普通鋼板沾污PEPE油后用布擦拭,測定漆膜附著力為3級;
b)普通鋼板沾污PEPE油后用汽油擦拭,測定漆膜附著力為2級;
c)普通鋼板沾污PEPE油后用清洗劑擦拭,測定漆膜附著力為2級。
2.3.3 普通鋼板沾污PEPE油用清洗劑擦拭拋丸試驗結(jié)果見表4。
由表4可知:
a)普通鋼板表面沾污PEPE油后用清洗劑擦拭并進(jìn)行拋丸表面粗糙度參數(shù)為Ra1.6~Ra3.2μm時,測定漆膜附著力為2級;
b)普通鋼板表面沾污PEPE油后用清洗劑擦拭并進(jìn)行拋丸,表面粗糙度參數(shù)為Ra3.2~Ra6.3μm時,測定漆膜附著力為1級;
c)普通鋼板表面沾污PEPE油后用清洗劑擦拭并進(jìn)行拋丸表面粗糙度參數(shù)為Ra6.3~Ra12.5μm時,測定漆膜附著力為0級;
表面未經(jīng)機(jī)械粗化處理的樣板表面粗糙度在Ra0.8~Ra1.6μm范圍之內(nèi),因此未作拋丸試驗,其漆膜表面附著力與普通鋼板沾污PEPE油后用清洗劑擦拭測定的結(jié)果同為2級。
2.3.4 不銹鋼板沾污PEPE油清擦拭驗結(jié)果見表5。
由表5可知:
a)不銹鋼板沾污PEPE油后用布擦拭,測定漆膜附著力為4級;
b)不銹鋼板沾污PEPE油后用汽油擦拭,測定漆膜附著力為3級;
c)不銹鋼板沾污PEPE油后用清洗劑擦拭,測定漆膜附著力為3級。
2.3.5 不銹鋼板沾污PEPE油后用清洗劑
2 筋板
產(chǎn)品BFMHL11-2000-1×3W的外形見圖1.
產(chǎn)品外殼上的筋板是用鋼板彎成,單面焊接在箱壁上,在電容器容量較小時,電容器外形尺寸較小,故在額定表壓下外殼變形量也較小,該筋板還兼有散熱作用。因筋內(nèi)側(cè)無法表面處理,在戶外長時間運(yùn)行以后,容易在筋板的下端生成銹跡、影響其外觀。電容器容量較大時,其外殼表面積較大,這種筋板結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)便更明顯。故經(jīng)過比較后BAMHL11/-7200-1×3W產(chǎn)品選用10mm×60mm板條為加強(qiáng)筋,兼有散熱功能,板條雙面焊接在箱壁上,所有焊縫均經(jīng)過打磨和表面處理,這種結(jié)構(gòu)不易生銹,其外形見圖2。經(jīng)試驗大變形量為5mm(0.065MPa時),滿足設(shè)計要求。
3 絕緣氣體的確定
SF6氣體具有良好的電氣特性和化學(xué)穩(wěn)定性,但其價格較貴,且對電場不均勻度較敏感,所以,目前國內(nèi)外都在研究用SF6的混合氣體來替代純SF6氣體。
研究表明用廉價的N2加入適量的SF6氣體就能使這些常見氣體的電氣強(qiáng)度有很大的提高。我們合理改進(jìn)絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計,便能滿足其電氣性能的要求。
目前已獲工業(yè)用N2+SF6混合氣體采用50%∶50%或60%∶40%,其主要用于高寒地區(qū)斷路器的絕緣媒質(zhì)和滅弧媒質(zhì)。在BAMHL11/-7200-1×3W產(chǎn)品中我們選用適當(dāng)比例的體積比,提高了設(shè)備的絕緣性能。
4 小結(jié)
通過以上幾點(diǎn)改進(jìn),使大容量充氣集合式并聯(lián)電容器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加合理,產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能得到改善,且外形簡捷美觀。
到目前為止,西安西電電力電容器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的多種型號的充氣集合式并聯(lián)電容器已在全國各地掛網(wǎng)運(yùn)行多年,運(yùn)行情況良好。充氣集合式并聯(lián)電容器已逐步被用戶所接受。我們將不斷總結(jié)制造和運(yùn)行經(jīng)驗,使之能更好的滿足用戶的需求。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,城鄉(xiāng)居民家用電器的增加,在用電量增加的同時,電網(wǎng)中的感性負(fù)荷比例也在明顯上升,改善電壓質(zhì)量,提高電網(wǎng)功率因素,減少線損顯的尤為重要。近年來集合式電容器因其占地面積小,安裝維護(hù)方便,可靠性高等優(yōu)勢而被廣泛選用于無功補(bǔ)償,特別是應(yīng)用于大型變電站的戶外集中補(bǔ)償和城市電網(wǎng)改造中,在我們通州市供電局就有一座220kV變電所、五座110kV變電所、九座35kV變電所安裝使用了20臺總計55Mvar容量的集合式電容器,運(yùn)行情況良好。
我們知道,變電站的負(fù)荷是動態(tài)變化的,功率因素也是動態(tài)變化的,任何固定容量的電容器都無法實(shí)現(xiàn)佳的“全天候”補(bǔ)償”。容量偏小則在重負(fù)荷、低功率因素時補(bǔ)償不足,容量偏大則在輕負(fù)荷時過補(bǔ)償,使輸電線路中的電容電流增加,從而增加了線損。通常電容器是按照變電站正常運(yùn)行時實(shí)際無功缺額選定容量進(jìn)行部分補(bǔ)償并結(jié)合人工投切措施,但這種方式難以達(dá)到較佳經(jīng)濟(jì)效果。作者認(rèn)為采用以下兩種方式可以彌補(bǔ)一些不足,一是選用有載調(diào)檔集合式電容器,可以根據(jù)負(fù)荷情況充分進(jìn)行補(bǔ)償,二是裝設(shè)多組集合式電容器可以根據(jù)負(fù)荷情況而運(yùn)行其中一部分。
集合式電容器內(nèi)部原理接線主要有以下幾種,見圖1~圖4。
圖1為單相電容,圖2、3、4為三相電容,其中圖3為帶抽頭電容。集合式電容器每相電容由多個單元電容器串并組成,(如圖5所示),每個元件串有一熔絲,當(dāng)某一元件擊穿時,其它完好元件即對其放電,使熔絲在毫秒級的時間內(nèi)迅速斷開,切除故障元件,僅使容量有微小變化,電容器仍能繼續(xù)運(yùn)行,提高了運(yùn)行可靠性。
根據(jù)一次接線方式的不同,電容器內(nèi)部故障采用以下幾種保護(hù)形式,見圖6~圖8。
電容器外部保護(hù)形式可配置過電壓保護(hù)、失壓保護(hù)、過電流速斷保護(hù)等,通州供電局220kV銀河變電所35kV 2#電容器(型號:BFF12×2-2000-1W)曾發(fā)生電壓縱差保護(hù)動作(保護(hù)原理結(jié)線如圖8),經(jīng)試驗人員測試發(fā)現(xiàn)C相電容不平衡,試驗數(shù)據(jù)如表1。
電容器廠家技術(shù)人員到現(xiàn)場對C相進(jìn)行了復(fù)測,試驗數(shù)據(jù)如表2。
初步判定內(nèi)部有故障,逐對電容器進(jìn)行吊芯,發(fā)現(xiàn)C相一只電容器熔絲熔斷,經(jīng)更換后再測電容量數(shù)據(jù)如表3。
恢復(fù)運(yùn)行后正常。根據(jù)廠家的出廠資料,三相中任何線路端子測得大、小電容量之比不超過1.05,就以上數(shù)據(jù)來看C1/C2≈1.022,CA/CC≈1.026,說明電壓縱差保護(hù)定值偏小,可作調(diào)整,單只電容器熔絲熔斷不會影響運(yùn)行。繼保人員在日常巡視中測得的電壓縱差保護(hù)的電壓差值可發(fā)現(xiàn)問題,這樣可安排適當(dāng)時間對電容器檢修。
由于集合式電容器單臺容量很大,合閘涌流也就很大,串聯(lián)電抗器與電容器串聯(lián)使用能有效地抑制合閘涌流,保護(hù)電容器的*運(yùn)行,常用接線方式如圖9。
適當(dāng)選擇電容器、電抗器參數(shù)可以有效地抑制電網(wǎng)中的高次諧波。對于n次諧波當(dāng)2πnfL-1/2πnfC=0即XL/XC=1/n2時(XL、XC分別為基波感抗、容抗),電容電抗回路有濾波作用,但此時nf也是諧振頻率。為了抑制n次諧波,若選擇XL/XC大于1/n2,如XL/XC=6%抑制5次諧波,XL/XC=13%抑制3次諧波,選用前應(yīng)對變電站的諧波分量進(jìn)行實(shí)測,做到有的放矢。
變電站集合式電容器串聯(lián)電抗器常用的有傳統(tǒng)的油浸式電抗器、干式鐵芯電抗器,干式空心電抗器。油浸式電抗器由于滲漏原因逐步被后兩者替代,干式鐵芯電抗器比油浸式電抗器體積減少30%左右,損耗低于油浸式電抗器,適合戶內(nèi)小空間安裝。干式空心電抗器結(jié)構(gòu)上不用任何鐵磁性材料,因此,線性度大大優(yōu)于鐵芯電抗器,應(yīng)該*。但由于沒有鐵芯,繞組中通過單位電流所產(chǎn)生的磁通較小,所以體積較大。再有空心電抗器附近存在磁導(dǎo)體的話,將使電抗值升高,在正常情況下電抗器的磁通在空氣中形成回路,但安裝場所屋頂、地面、墻壁、圍欄等如有鐵鋼等磁性材料存在,則會在其中引起發(fā)熱,因此空心電抗器在安裝時對周圍物體有一定距離要求,同時為避免相鄰兩組電抗器相互影響,同樣也需要保持一定距離,如圖10、11,圖中d為電抗器直徑。
垂直排列(圖10)B相繞組繞向要相反,這可以減少相間支撐絕緣子的拉伸力。B相繞組繞向不相反,則當(dāng)電流相角為60°時,A、B繞組排斥力大,其力大小與下式成正比,即F1∝(sin60°×)2=1.512,而當(dāng)相角為150°時,A、B繞組間吸引力大,其力大小與下式成正比,即F2∝(sin150°×)2=0.5I2可見A、B繞組間大排斥力為大吸引力的3倍。如果B相繞組繞向相反,支撐絕緣子所受的大壓縮力為大拉伸力的3倍,由于支撐絕緣子的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)比抗拉強(qiáng)度高得多。B相繞組反繞后,可將支撐絕緣子所受的拉力大為縮小,保證運(yùn)行可靠性。