換流站濾波電容器吊攀漏油原因分析及運維策略

陸昶安

（中國南方電網超高壓輸電公司廣州局，廣東 廣州510405）

0 引言

換流站交流濾波器主要由電容器、電抗器、避雷器、電阻器組成，在交流濾波器運行過程中，由電容器漏油引起的設備被迫停電事件時有發(fā)生。本文通過對出現(xiàn)吊攀漏油的電容器進行返廠解剖與分析，最終確認吊攀漏油的根本原因，為電容器的安全運行提供了一定的數據參考和建議，有利于提高換流站濾波器運行的穩(wěn)定性。

1 返廠電容器基本情況

本次返廠解剖的電容器一共有3臺（參數如表1所示），現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)吊攀處均存在滲油痕跡。吊攀均由機器人采用全自動鎢極脈沖氬弧焊自動焊接，電容器現(xiàn)場安裝時均采用側臥的方式，通過兩側的吊攀與組架連接將電容器固定。

表1 電容器基本參數

2 電容器返廠后試驗

為驗證電容器吊攀處是否存在漏油以及對電容器電氣性能的影響，對返廠的3臺電容器開展密封性試驗及電氣性能試驗。

2.1 密封性試驗

利用白色粉漿遇電容器油變色的原理，在電容器本體兩側吊攀及疑似滲漏處涂抹白色粉漿，以便準確觀察滲油位置。將電容器用工裝夾緊，側臥放置，推入烘箱內進行熱烘試漏，溫度為75℃，時間為12h。

按照以上方式共進行2次熱烘，第一次熱烘時模擬電容器在現(xiàn)場組架上的擺放方式，即注油孔面向下放置；第二次熱烘時將電容器反向放置，即焊縫面向下放置。利用液體熱脹冷縮原理，通過2次熱烘，盡可能找出所有滲漏點。

經過熱烘試漏，返廠的3臺電容器吊攀焊縫處涂抹的白粉漿已被浸濕變成深灰色，而且變色位置均在注油孔側面的吊攀焊縫處，其他位置未見變色。

因此可以判斷，3臺電容器的滲油位置僅存在于箱殼注油孔側的吊攀焊縫處（圖1）。

2.2 電氣性能試驗

2.2.1 對地電容測試

測試3臺電容器極對地電容分別為1.40nF、1.45nF、1.40nF，可知3臺電容器對地電容均無明顯差異。

圖1 漏油位置

2.2.2 極間電容測試

測試3臺電容器極間電容，分別為（銘牌電容／實測電容）32.16μF／32.1μF、32.28μF／32.3μF、31.91μF／31.9μF，可知3臺電容器電容均無明顯變化。

2.2.3 極間預防性耐壓試驗

抽測其中2臺電容器，對電容器極間施加7kV的工頻電壓，歷時10s，試驗前后測量電容器極間電容無變化，可知抽測的2臺電容器均通過極間預防性耐壓試驗。

2.2.4 電壓—極間電容、介損測試

抽測2臺滲油電容器，進行電壓—極間電容、介損測量試驗，試驗電壓為工頻3～7kV，試驗數據如表2所示。

表2 測試數據表

由表2可知：（1）電容器的電壓—電容變化趨勢正常、平穩(wěn)；（2）電容器的介損很小，同時隨著電壓升高，介損變小、趨勢穩(wěn)定，表示滲油的電容器吸潮不嚴重。

3 電容器箱殼解剖及分析

3.1 解剖情況

電容器廠家工作人員對3臺滲油電容器進行了解剖。工作人員切開箱蓋后，將電容器芯子取出并將箱殼滲油區(qū)域從箱殼上切割下來，從滲油處的內壁進行觀察，3臺電容器吊攀焊接部位箱壁內部均存在細小裂紋（圖2）。

3.2 原因分析

通過對電容器箱殼進行解剖檢查，得出以下結論：（1）對滲油處吊攀與箱壁焊接部位進行外部觀察，發(fā)現(xiàn)焊縫平整，未見到焊穿、針眼等焊接缺陷，因此可排除焊接質量問題。（2）經過檢查發(fā)現(xiàn)，滲油點均僅集中在箱壁注油孔側的吊攀焊縫處，即電容器側臥時下部吊攀與組架的機械連接處，在3臺電容器滲油處的內壁均發(fā)現(xiàn)了裂紋，因此，可以判定吊攀處裂紋可能是由于吊攀長期承受較大外力而產生。

圖2 電容器內部吊攀焊接處對應裂紋

4 運行維護建議

經過以上分析，為避免電容器運行過程中吊攀處出現(xiàn)裂縫，建議在電容器采用側臥式安裝時，在電容器靠注油孔側箱壁與框架連接部位采用橡膠減震墊進行減震，同時保證電容器重心完全落在組架上，箱殼兩側吊攀臺起機械固定作用，吊攀焊縫處不會承受過大的支撐力。

5 結語

本文分析了在換流站交流濾波器運行過程中檢查發(fā)現(xiàn)的電容器吊攀處滲漏油現(xiàn)象及其原因，對電容器現(xiàn)場安裝給出建議，為電容器的安全運行提供了一定的數據參考和建議，有利于提高換流站濾波器運行的穩(wěn)定性。

［1］GB／T11024.4—2001 標稱電壓1kV以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器第4部分：內熔絲［S］

［2］GB3983.2—89 高電壓并聯(lián)電容器［S］

［3］王東.電容器運行常見問題分析與對策［J］.江蘇電機工程，2008，27（4）：51～53