1 引言
長(zhǎng)輸管道下屬各輸油泵站均采用6kV 高壓電機(jī)輸油,高壓電機(jī)額定功率一般均在1000kW以上,電機(jī)為感性負(fù)載,所以高壓電機(jī)的運(yùn)行惡化了電網(wǎng)的供電質(zhì)量,同時(shí)增加了無(wú)功損耗。為了提高供電質(zhì)量,減少無(wú)功損耗,必須采取電容補(bǔ)償。電力電容器是充油設(shè)備,泵站輸送原油易于揮發(fā),若電容器安裝、運(yùn)行或操作不當(dāng)?shù)仍蚓赡芤鹬鹕踔帘ㄊ鹿拾l(fā)生,因此確保電容器的安全運(yùn)行具有重要意義。
2 著火爆炸原因分析
2. 1 管理理念落后及無(wú)先進(jìn)的電容器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)
(1)值班人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患
如未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理電容器瓷套管及外殼滲漏油,導(dǎo)致套管內(nèi)部受潮、絕緣電阻降低造成擊穿放電;無(wú)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)不能發(fā)現(xiàn)內(nèi)部發(fā)生局部放電等。
(2)保養(yǎng)不到位
如電容器溫度過(guò)高,未采取降溫措施,致使絕緣油產(chǎn)生大量的氣體使得箱壁變形鼓肚;未定期清潔設(shè)備衛(wèi)生,瓷瓶表面污穢嚴(yán)重,在電網(wǎng)出現(xiàn)內(nèi)、外過(guò)電壓和系統(tǒng)諧振的情況下導(dǎo)致絕緣擊穿,表面放電,造成瓷瓶套管閃絡(luò)破損。
(3)電容器校驗(yàn)不及時(shí)及操作不規(guī)范,預(yù)埋了事故隱患。
2. 2 電容器頻繁投切產(chǎn)生過(guò)電壓的危害
為了將功率因數(shù)控制在較高水平,有些輸油泵站安裝了無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置,高壓輸油電機(jī)無(wú)功經(jīng)常性波動(dòng)引起了電容器頻繁投切。電容器投入電網(wǎng)時(shí)形成振蕩回路,產(chǎn)生過(guò)電壓和過(guò)電流。在頻繁過(guò)電壓的作用下,電容器的局部放電不斷得到激發(fā)而加劇,其結(jié)果必然對(duì)絕緣介質(zhì)的老化和電容量的衰減起促進(jìn)作用。一般認(rèn)為電壓升高10%,壽命降低一半。國(guó)標(biāo)GB / T12747. 1 - 2004中規(guī)定電容器操作每年不超過(guò)5000 次,原因是投入電容器所產(chǎn)生的過(guò)電壓雖然是瞬間的,但過(guò)電壓對(duì)絕緣介質(zhì)的影響是能夠積累的。在安裝自動(dòng)補(bǔ)償裝置后電容器組頻繁操作,每年每臺(tái)電容器操作次數(shù)為國(guó)標(biāo)要求的3 倍以上,加速了絕緣介質(zhì)的老化,逐步發(fā)展到電擊穿,最后電容器爆破以致引起火災(zāi)。
2. 3 高次諧波的危害
諧波能導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行電流、電壓正弦波形畸變,加速絕緣介質(zhì)老化,降低設(shè)備使用壽命或因長(zhǎng)期過(guò)熱而損壞,特別是當(dāng)高次諧波發(fā)生諧振時(shí),最易使電容器過(guò)負(fù)荷、過(guò)熱、振動(dòng)甚至損壞。
2. 4 存在易燃易爆環(huán)境
泵站輸送原油易揮發(fā),與空氣混合后形成的混合物可能達(dá)到爆炸極限,一旦遇到火源有可能著火爆炸。
2. 5 電容器自身結(jié)構(gòu)不合理、制造質(zhì)量差以及安裝不當(dāng)
(1)選型不當(dāng)
電容器電極對(duì)油箱的絕緣處理工藝不當(dāng)、產(chǎn)品元件質(zhì)量差等是造成局部放電的原因,在電極邊緣、拐角和引線接觸處電場(chǎng)強(qiáng)度和電流密度都較高,容易發(fā)生局部放電和過(guò)熱燒傷絕緣導(dǎo)致電容元件擊穿。
(2)安裝不當(dāng)
如電容器組采用就地補(bǔ)償,泵房油氣密度大,遇到火花極易著火爆炸;電容器組未安裝風(fēng)扇冷卻裝置等。
(3)保護(hù)不當(dāng)
選用專門用來(lái)保護(hù)電容器防止電容器油箱爆炸的熔斷器時(shí),采用了熔斷器熔絲的額定電流偏大;電容器組采用的不平衡或差動(dòng)繼電保護(hù)以及延時(shí)過(guò)流保護(hù)等整定值偏大,整定時(shí)間