电力技术

220kV变电站无功补偿装置电容量与温度关系新谈

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      进入7月伏天酷暑以来，华中地区温度极高，武汉木森运维电力公司在预试中，发现某220kV变电站的无功补偿装置的电容器的电容量超过标准要求，除了电容器本身的质量原因，温度也是导致这个现象的可能原因。分析如下：

220kV变电站无功补偿装置温度过热

      规程对电容量的要求
      电容量是表征电力电容器的重要参数。
      因此各类试验规程都将电容量测试作为必要项目，并规定了限值。
      比如2021版输变电设备预防性试验规程，要求：
      电容值不低于出厂值的95%
      电容值偏差不超过额定值的-5%--+5%
220kV变电站无功补偿装置过热温度不能正常工作

      然而有一个问题需要关注。
      温度对电力电容器的电容值有着明确且明显的影响。
      有的时候，电容值越限，需要考虑是否有温度影响的问题。
      电容量与温度关系
      电力电容器的电容值与温度的关系是明确的，可以用下面的式子来描述。
220kV变电站无功补偿装置电容量与温度测试

      式中C0为常温下（通常为25摄氏度）电容器的额定电容量；
      ∆T为测量温度与常温的差值；
      ɑc为平均温度系数，是指在给定的温度范围内，温度每变化1摄氏度，电容的变化数值与该温度下标称电容值的比值。
      CT为测量温度下电容器的电容量值。
220kV变电站无功补偿装置电容量与温度检测

      真实案例，及数据举例
      电力电容器的平均温度系数是一个很小的数值，通常是一个10-6级别的数值。因此电容器电容值随温度变化值不会特别巨大。采用不拆线测量技术的仪器可以高效快速地测量电容器的电容量
      同时，电力电容器平均温度系数也是一个很重要的参数，GBT 11024也明确要求生产商要提供电容随温度变化的曲线或数据表。
      但估计在实践中大家对这个数据真的并不重视，因此我只是在几篇文献里看到了零星数据。
      我们选择ɑc=-0.00043，电容器运行温度范围从-40到60摄氏度，绘制电容值温度偏差曲线，如下图所示。
220kV变电站无功补偿装置电容量与温度测试合格

      在运行温度范围内，电容器电容量的偏差值达到了（-1.13%，2.93%），偏差范围超过4%。
      再叠加其他因素，在特定的情况下，可能造成正常电容器电容量偏差值超标。
      因此，进行电容器电容值测量试验时，应尽量在常温下进行。