1 引言

 

  長(cháng)輸管道下屬各輸油泵站均采用6kV 高壓電機輸油，高壓電機額定功率一般均在1000kW以上，電機為感性負載，所以高壓電機的運行惡化了電網(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，必須采取電容補償。電力電容器是充油設備，泵站輸送原油易于揮發(fā)，若電容器安裝、運行或操作不當等原因均可能引起著(zhù)火甚至爆炸事故發(fā)生，因此確保電容器的安全運行具有重要意義。

 

2 著(zhù)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)監測技術(shù)

 

（1）值班人員未能及時(shí)發(fā)現故障隱患

 

如未能及時(shí)發(fā)現處理電容器瓷套管及外殼滲漏油，導致套管內部受潮、絕緣電阻降低造成擊穿放電；無(wú)先進(jìn)的監測技術(shù)不能發(fā)現內部發(fā)生局部放電等。

 

（2）保養不到位

 

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；未定期清潔設備衛生，瓷瓶表面污穢嚴重，在電網(wǎng)出現內、外過(guò)電壓和系統諧振的情況下導致絕緣擊穿，表面放電，造成瓷瓶套管閃絡(luò )破損。

 

（3）電容器校驗不及時(shí)及操作不規范，預埋了事故隱患。

 

2. 2 電容器頻繁投切產(chǎn)生過(guò)電壓的危害

 

為了將功率因數控制在較高水平，有些輸油泵站安裝了無(wú)功自動(dòng)補償裝置，高壓輸油電機無(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，其結果必然對絕緣介質(zhì)的老化和電容量的衰減起促進(jìn)作用。一般認為電壓升高10%，壽命降低一半。國標GB / T12747. 1 - 2004中規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)電壓對絕緣介質(zhì)的影響是能夠積累的。在安裝自動(dòng)補償裝置后電容器組頻繁操作，每年每臺電容器操作次數為國標要求的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。

 

2. 3 高次諧波的危害

 

諧波能導致系統運行電流、電壓正弦波形畸變，加速絕緣介質(zhì)老化，降低設備使用壽命或因長(cháng)期過(guò)熱而損壞，特別是當高次諧波發(fā)生諧振時(shí)，最易使電容器過(guò)負荷、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到爆炸極限，一旦遇到火源有可能著(zhù)火爆炸。

 

2. 5 電容器自身結構不合理、制造質(zhì)量差以及安裝不當

 

（1）選型不當

 

電容器電極對油箱的絕緣處理工藝不當、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(xiàn)接觸處電場(chǎng)強度和電流密度都較高，容易發(fā)生局部放電和過(guò)熱燒傷絕緣導致電容元件擊穿。

 

（2）安裝不當

 

如電容器組采用就地補償，泵房油氣密度大，遇到火花極易著(zhù)火爆炸；電容器組未安裝風(fēng)扇冷卻裝置等。

 

（3）保護不當

 

選用專(zhuān)門(mén)用來(lái)保護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)繼電保護以及延時(shí)過(guò)流保護等整定值偏大，整定時(shí)間過(guò)長(cháng)等。一旦電容器發(fā)生故障時(shí)不能起到保護作用，造成火災爆炸事故的發(fā)生。

 

3 防火防爆的措施

 

3. 1 改進(jìn)電容器實(shí)時(shí)監測技術(shù)

 

傳統的電容器檢測方法為斷電、離線(xiàn)進(jìn)行，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，并且測量結果是靜態(tài)的，而電容器故障是隨機的。目前的實(shí)時(shí)監測系統是通過(guò)檢測流過(guò)電容器的電流、容量及介質(zhì)損耗正切值來(lái)判斷電容器是否故障，但電容量和介質(zhì)損耗角的變化是放電積累到一定程度的結果，滯后于故障。我們知道局部放電是電容器普遍事故的前兆，因此，我們可以通過(guò)采用實(shí)時(shí)監測電容器局部放電的先進(jìn)技術(shù)，能夠及時(shí)的發(fā)現電容器故障，有效的防止事故發(fā)生。

 

3. 2 引入HSE（健康、安全、環(huán)保）管理理念

 

（1）正確投用保護，定期校驗保護的可靠性，以及對電容器組校驗工作規范化，如對電容器的電容量和熔斷器的檢查，每個(gè)月不少于一次，在一年內要測量電容器的損耗角正切值二、三次，目的是檢查電容器的可靠性。

 

（2）加強對電容器組的巡檢，實(shí)行一小時(shí)一巡檢、二小時(shí)一記錄參數制。發(fā)現電容器外殼滲漏油、膨脹鼓肚、電流超過(guò)電容器額定電流1. 3倍、電網(wǎng)電壓超過(guò)額定電壓1. 1 倍、環(huán)境溫度超過(guò)額定值等情況，要將電容器退出運行檢修。

 

（3）加強對電容器的維護保養。保持電容器套管表面、電容器外殼、置放電容器的鐵架子、接觸器及電抗器的清潔；夏季要對電容器采取冷卻降溫措施等。

 

（4）按操作規程操作，禁止電容器帶電合閘以及頻繁投切，開(kāi)關(guān)跳閘后不準強送電、熔絲熔斷后原因不清不準更換熔絲等。

 

3. 3 集中補償

 

電容器分散就地補償的隱患在于泵房是易燃易爆場(chǎng)所，電容器外殼箱體放電及由套管臟污或套管缺陷造成閃絡(luò )放電均可能引起泵房著(zhù)火爆炸事故發(fā)生。我們解決的方法是采取電容器集中補償，電容器室選址和建造時(shí)應考慮與泵房保持安全距離、良好通風(fēng)、防塵防雨及便于巡視等問(wèn)題。

 

3. 4 減少投切次數

 

采取電容器組循環(huán)投切，同時(shí)延長(cháng)自動(dòng)補償裝置控制器的延時(shí)時(shí)間間隔，從而減少投切次數，使得每組電容器操作每年不超過(guò)5000 次。

 

3. 5 加強對電網(wǎng)高次諧波成分的管理

 

采取加裝串聯(lián)電抗器或濾波裝置的辦法對諧波加以抑制，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。