爆炸現場(chǎng)1：鉭電容反接

爆炸現場(chǎng)2：鋁電解電容，超耐壓爆炸

爆炸現場(chǎng)3：超級電容短路

爆炸現場(chǎng)4：高壓放電

元器件設計手記：電容爆炸的原因及處理辦法：

曾經(jīng)在400V開(kāi)關(guān)室使用了PGJ1-5型無(wú)功功率補償屏，屏內裝有BCMJ型并聯(lián)電容器10只，每只額定輸出16kVar，額定電壓0.4kV，額定電流25A，溫度類(lèi)別-25℃/45℃接法。對這兩次事故原因作了認真的分析和徹底的處理。

原因分析與處理

1、環(huán)境溫度高

本無(wú)功功率補償屏安裝于400V開(kāi)關(guān)室內，室內共有8臺開(kāi)關(guān)柜，而面積僅30m2，其對面是SZ7-800kVA 35kV/0.4變壓器室，整體通風(fēng)條件差，炎熱的夏天開(kāi)關(guān)室內溫度高達48℃以上，由此可見(jiàn)環(huán)境溫度過(guò)高是引起電容爆炸的原因之一。補償屏應移至單一通風(fēng)控制室，并應在電容器外殼上貼示蠟片（示溫片），可以從顯示的溫度來(lái)間接地監視電容介質(zhì)溫度。

2、電壓極不穩定

我們從公式QC=2πfCV2中可以看出：電容器的無(wú)功容量與電壓的平方成正比。當電壓降低時(shí)，電容器的無(wú)功容量將按電壓的平方成正比地相應減少，即電容器的容量得不到充分利用。當運行電壓升高時(shí)會(huì )使電容器的溫升增加，甚至使電容器的熱平衡破壞而引起電容器爆炸。因此國標規定：電容器允許在1.1倍額定電壓下長(cháng)期運行，但每24h內在1.15倍額定電壓下運行的時(shí)間不得超過(guò)30min。

400V電壓極不穩定，電壓波動(dòng)范圍為0.9Ue～1.15Ue（Ue為額定電壓400V），谷期用電時(shí)常在450V左右，運行時(shí)間長(cháng)達7h，這是造成我廠(chǎng)電容爆炸燒壞原因之二。因SZ7-800kVA電源變壓器是有載調壓變壓器，要解決這一問(wèn)題只須設置一臺有載調壓控制器，可以將電壓始終控制為額定電壓。

3、諧波電流的存在

采用了大功率可控硅整流器作為回轉窯的直流電源與補償屏并聯(lián)運行。由于接入電網(wǎng)運行的可控硅裝置，客觀(guān)上起到了一個(gè)高次諧波發(fā)生器的作用，會(huì )引起電路電壓及電流的波形畸變。諧波電流的存在常使電容器發(fā)生異常的響聲，嚴重時(shí)引起電容器膨脹，這是引起電容器爆炸的原因之三。發(fā)生這種情況的主要原因是：（1）高次諧波電流疊加于基波電流，使電容器總電流增大;（2）某一高次諧波在系統感抗和電容器容抗之間引起并聯(lián)諧振，使流入電容器的電流成倍增長(cháng);（3）電容器內部對某一高次諧波發(fā)生局部串聯(lián)諧振，從而引起過(guò)負荷。

處理措施

為了防止這些情況發(fā)生，可以在補償電容器組的每相內串接一個(gè)空心電抗器來(lái)限制電流。使電容電路的合成電抗對于高次諧波而言，變?yōu)楦行噪娍?。在高次諧波中，3次諧波因變壓器的△連接而被短路，因此這是針對5次以上諧波的措施。若選擇串聯(lián)電抗器的電抗使5次諧波諧振時(shí)，則5次諧波被短路，對5次諧波以上的高次諧波，因電容回路變?yōu)殡姼行?，所以波形被改善，從而根本上消除了產(chǎn)生諧振的可能。防諧振串聯(lián)空心電抗器的電抗可以通過(guò)計算得出：

　　即XL》4%XC

　　式中：L——串聯(lián)電抗器的電感，H;

　　C——補償電容器的容量，F;

　　XL——串聯(lián)電抗器的感抗，Ω;

　　XC——補償電容器的容抗，Ω。

由此可知，串聯(lián)電抗器的電抗約為容抗的4%以上即可。因考慮到系統頻率偏低，出現事故時(shí)電容器容量減少，實(shí)際上選用感抗為5%～6%XC。

做好上述分析處理后，無(wú)功功率補償屏達到了安全節能運行的效果。