Sự cố cháy tụ điện trong hệ thống bù công suất phản kháng: Phân biệt giữa hư hỏng bên trong và hư hỏng bên ngoài

Trong các hệ thống bù công suất phản kháng có điện áp-thấp, hiện tượng cháy tụ điện là một trong những sự cố phổ biến nhất. Nhân viên-tại chỗ thường phải đối mặt với những tranh cãi về việc liệu sự cố này có xuất phát từ chất lượng tụ điện kém hay do sự cố lắp đặt/hệ thống hay không. Dựa trên các bức ảnh bị cháy và hồ sơ liên lạc từ hiện trường, bài viết này cung cấp các tiêu chí rõ ràng để xác định nguyên nhân gốc rễ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định trách nhiệm và hành động khắc phục.

 

---

1. Logic cốt lõi: "Điểm đánh lửa" hoàn toàn khác nhau

 

• Sự cháy tụ điện xảy ra khi nhiệt độ cục bộ vượt quá khả năng chịu đựng của vật liệu cách điện, dẫn đến hiện tượng cacbon hóa, đoản mạch và cháy. Nguồn gốc của lượng nhiệt này quyết định trực tiếp đến nguyên nhân sâu xa:
• Lỗi nội bộ: Nhiệt/ngắn mạch bắt nguồn từ bên trong tụ điện, lan ra các bộ phận bên trong.
• Lỗi bên ngoài: Nhiệt/ngắn mạch bắt nguồn từ các kết nối hoặc hệ thống bên ngoài, ảnh hưởng đến tụ điện từ ngoài vào trong.

---

 

2.-Nhận dạng nhanh tại chỗ: 3 điểm chính

 

2.1 Điểm bắt đầu kiệt sức và hướng lan truyền

 

Loại lỗi	Điểm xuất phát	Hướng lan truyền	Tính năng-trên trang web điển hình
Lỗi bên trong tụ điện	Các thành phần bên trong của tụ điện	Từ trong ra ngoài: Hỏng hóc bên trong → Bể phồng lên/nổ → Hư hỏng thiết bị đầu cuối và dây điện	Đầu tiên, bình chứa bị phồng lên, lỗ thông hơi an toàn kích hoạt hoặc bị đứt và hư hỏng đầu cuối/dây là thứ yếu do vụ nổ và nhiệt bên trong.
Lỗi bên ngoài	Thiết bị đầu cuối/dây/mạch	Bên ngoài-trong: Hệ thống sưởi tiếp xúc đầu cực kém → Sự cacbon hóa cách điện dây → Hư hỏng- ở nhiệt độ cao đối với các dây dẫn của tụ điện	Thiết bị đầu cuối và dây điện bị đen và cacbon hóa trước; bình tụ còn nguyên vẹn, chỉ bị cháy sém nhẹ ở các đầu dây, khớp đúng vị trí.

 

2.2 Tình trạng của thùng tụ điện

 

Bể kim loại là một dấu hiệu quan trọng của loại hư hỏng:

• Lỗi bên trong: Bình thường có biểu hiện phồng lên, biến dạng, nứt hoặc rò rỉ và lỗ thông hơi an toàn hầu như luôn được kích hoạt. Sự cố bên trong tạo ra nhiệt và khí quá mức, gây ra áp suất tích tụ và làm vỡ bể hoặc lỗ thông hơi.
• Hư hỏng bên ngoài: Bình không bị hư hại, không bị phồng, biến dạng hoặc rò rỉ và lớp sơn thường còn nguyên vẹn ngoại trừ vết cháy nhỏ gần các đầu cực. Nhiệt từ kết nối bên ngoài không đủ để tạo ra áp suất bên trong làm phồng lên.

 

2.3 Sự phân bố và mức độ nghiêm trọng của vết bỏng

 

• Lỗi nội bộ: Vết cháy trên tụ điện nghiêm trọng hơn trên các cực/dây. Các thành phần bên trong và vật liệu điện môi bị phá hủy, thường gây ra hiện tượng bắn tung tóe điện môi. Sự cacbon hóa đầu cuối/dây là hư hỏng thứ cấp.
• Lỗi bên ngoài: Vết cháy trên các cực/dây nghiêm trọng hơn trên tụ điện. Các khối đầu cực và lớp cách điện của dây bị cacbon hóa và tan chảy hoàn toàn, trong khi hộp tụ điện và các bộ phận bên trong chỉ bị hư hỏng do nhiệt-.

---

 

3. Giải quyết những quan niệm sai lầm phổ biến từ trang web của bạn

 

Quan niệm sai lầm 1: "Làm thế nào tụ điện có thể đốt cháy dây điện? Tụ điện bị hỏng hoàn toàn hoặc mất điện dung."

 

• Nhiều người tin rằng tụ điện chỉ bị hỏng do "mất công suất" hoặc "nổ bên trong" chứ không phải do dây điện bị cháy. Tuy nhiên, tiếp xúc đầu cực kém có thể khiến dây dẫn bị hỏng trước tiên, sau đó tụ điện bị ảnh hưởng thứ hai:
• Bu lông đầu cuối bị lỏng, bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa hoặc các vấu bị uốn không đúng cách sẽ tạo ra điện trở tiếp xúc cao.

Dòng điện đi qua kết nối có điện trở-cao sẽ tạo ra nhiệt thông qua \\(P=I^2R\\), tạo ra một vòng luẩn quẩn:lỏng lẻo → sưởi ấm → lỏng lẻo hơn → nhiều nhiệt hơn.

• Nhiệt độ tăng cao làm nóng chảy lớp cách điện của dây, đốt cháy khối đầu cực và cuối cùng gây ra hiện tượng cacbon hóa, đoản mạch và cháy.
• Các dây dẫn của tụ điện bị hỏng do nhiệt độ cao kéo dài chứ không phải do lỗi bên trong.

 

Tóm lại: Đầu tiên, kết nối dây bị lỗi và tụ điện bị "nấu" bởi nhiệt-chứ không phải ngược lại.

 

Quan niệm sai lầm thứ 2: “Dây dẫn quá dòng có gây nóng, cháy, chập điện không?”

 

• Quá dòng thực sự có thể gây ra hiện tượng đứt dây, nhưng phải phân biệt được nguyên nhân cốt lõi:

Dây có kích thước nhỏ hoặc quá dòng-hội âm gây ra có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt và cháy đồng đều, đây cũng là một vấn đề bên ngoài không liên quan đến chất lượng tụ điện.

• Tuy nhiên, vết cháy trên trang web-tập trung ở điểm tiếp xúc-là đặc điểm của hệ thống sưởi tiếp xúc kém. Quá dòng đồng đều khiến dây bị lão hóa, trong khi tiếp xúc kém gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ và nóng chảy tại điểm kết nối.

 

• Tranh chấp về hiện tượng cháy tụ điện thường tập trung vào việc xác định "trách nhiệm chất lượng" và "trách nhiệm lắp đặt/bảo trì". Bằng cách phân tích điểm bắt đầu cháy, tình trạng bể và phân bổ vết cháy, có thể phân biệt rõ ràng hai loại hư hỏng:
• Một chiếc lon phồng lên, phát nổ có hiện tượng cháy-từ trong ra ngoài cho thấy chất lượng bên trong không đạt. Các đầu cuối và dây điện bị cacbon hóa có bình chứa nguyên vẹn cho thấy lỗi kết nối/hệ thống bên ngoài.