某厂10KV电容柜故障案例分析

2017/1/13 16:17:07   浏览量:763

某厂10KV电容柜故障案例分析

一、项目概述

某钢厂棒材车间总装机容量:29580KW(含水处理系统负荷),DC主传动电机装机:19475KW,DC辅电机装机1139KW,经现场测量总有功功率冲击负荷在12000KW左右,稳定负荷为8000-9000KW,功率因数在0.69-0.72之间变化,系统电压10KV,负荷主要以轧为主,无源滤波补偿设备采用真空断路器投切,设备运行两年后,11次滤波柜出现避雷器接地(此现象已出现过两次),导致钢厂棒材车间总进行柜跳闸,造成重大损失。

滤波补偿柜一次系统原理图如下:

某厂10KV电容柜故障案例分析

二、事故分析

某厂10KV电容柜故障案例分析


因为两次11次滤波补偿中置柜避雷器出现问题,所以我们只针对补偿设备进行分析。现场有5次,7次,11次共3台滤波补偿中置柜,5次滤波柜容量1800kvar,7次滤波柜容量1200kvar, 11次滤波柜容量2400kvar。为了防止谐波放大,滤波补偿设备投切方式采用先投后切,后投先切。钢厂棒材车间经常有飞钢的现象,以及负荷的不稳定性,所需无功功率也在不断变化。11次滤波柜投切的比较频繁,第二次故障已显示投入次数为12656次。

两次接地故障第一次以为是避雷器质量问题,避雷器工厂耐压试验也未通过,其他耐压试验都通过,未考虑断路器相关其它的试验。更换避雷器后,正常投切两个月后又出现第二次接地故障,经检测还是11次滤波柜避雷器问题。现场有很多台高压中置柜用的是同一厂家和同一品牌的避雷器,这让现场怀疑是真空断路器出现问题。

将11次滤波补偿柜的真空断路器退回供应商进行检测。真空断路器额定电流1250A,开断电流31.5KA,其选型能满足电容器投切要求。但是理论电寿命为2万次,实际可能达不到,真空断路器也不适应频繁动作。由于投切次数比较多,真空断路器投切电容器组的大量试验研究表明,真空断路器存在弧后延时重击穿并能高频熄弧的特殊现象,即重燃现象。一旦发生重燃,会产生高幅值的重燃过电压,特别是多次重燃或多相重燃,其过电压严重威胁并补装置和系统安全。过电压导致导避雷器击穿,出现接地故障。

三、处理结果

针对真空断路器不能频繁投切这一个弱点,我们选择用真空接触器代替断路器。真空接触器的电寿命几十万次,适应频繁投切的场合。由于投切电容器时,涌流比较大,真空接触器选型(10KV最大能做到80