高溫環境下確保電力電容器安全運行的措施探究

王雪濤（國網黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152061）

?

高溫環境下確保電力電容器安全運行的措施探究

王雪濤
（國網黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152061）

摘要：本文重點論述在高溫環境下電容器運行安全所受到的影響，并結合日常維護手段及措施提出幾點較為有效的抑制方法，并總結出最終的結論，同時也介紹了電力系統內常用的一些耐高溫電力電容器。

關鍵詞：電力電容器；耐高溫；介質；運行環境

0　前言

電容器設備在電力電網中起著至關重要的作用，也是在電力系統中應用最為普遍、最常見的無功補償裝置，無論從技術成熟性、日常維護以及設備造價等方面都是占有絕對的優勢，目前在電力系統中式占比最大的無功補償設備。電容器的安全運行也直接關系到電網的安全，電容器屬于投切次數頻率極高的設備，特別是在高溫環境下，頻繁的投切以及自身的散熱等問題，都容易造成電容器本體溫度高過，而造成內部絕緣介質發生變化，降低絕緣水平，甚至造成電容器的損壞，在高溫環境下，落實有效的耐高溫措施是極為必要的。

1　環境溫度對電力電容器的主要影響

電容器正常運行時內部電流作用會產生一定熱量，使得外殼的溫度一般在50℃以下，內部介質的正常工作溫度不允許高出設備制造廠商提供的允許值一般為70℃，若超出這個溫度極易造成外殼鼓肚或熱擊穿的情況，同時如果溫度過低也會有造成內部絕緣介質凝結、凍脹的情況發生，造成內部介質絕緣擊穿。但在實際運行中低溫凝結的可能性極低，僅在極寒地區會有類似的問題，絕大多數都是過熱導致的電容器損壞，所以，為防止電容器運行溫度保持在合理范圍內，一般規定周圍運行環境溫度不高于40℃，而且在電容器選型采購的時候也要根據全年運行環境進行合理的參數選擇，以避免給日后運維造成麻煩。

2　有效預防電容器高溫高熱的技術措施

針對電容器高溫環境下運行，為降低高熱對電容器的影響，可以采取以下措施進行改善：

2.1對通風結構進行改良

部分電容器在設計安裝時考慮雨雪、防污等問題，將電容器裝置安裝在室內，但是室內的空氣循環較戶外差了很多，特別是在夏季室內溫度的快速升高，造成電容器故障的概率要遠遠大于室外安裝的電容器設備。所以，盡可能的選擇戶外安裝是最佳的，但是因為一些因素不得不安裝在室內的化，屋內的通風系統機構就需要格外的注意，通風及降溫的標準必須滿足制造廠商所提供的要求?？梢酝ㄟ^增加換氣窗、更換大功率排風扇，有條件的可以采用水池循環或空調降溫的方式。更重要的是在日常運維管理工作中，運行人員要加強室內排風扇以及換氣篩網的清洗和定期更換，在夏季白天溫度高的情況下，要加強電容器室的巡視和測溫，發現問題及時處理，避免溫度長時間過高造成設備的損壞。

2.2自動化控制改造

考慮到目前無人值守發展的趨勢，僅靠人為定期的巡視運維很難實時掌握電容器室已經設備本體的溫度，一旦某一時間點發生溫度驟升就會導致設備的損壞。在目前自動化技術水平成熟的前提下，在室內裝設一套通風及溫度自動控制調節系統，可以達到最佳的效果。通過自動裝置的溫度數據采集模塊反饋的溫度信息加以判定就可以實時的對室內溫度進行調節，減少了運行人員現場巡視檢查的次數，每次巡視僅對自動控制裝置的性能狀況進行檢查即可，降低勞動力的同時也有效提高工作效率，降溫通風的效果也遠比人為控制要好很多。

2.3無功設備管理的強化

由于無功補償設備對于供電可靠性的影響并不大，往往變電站的運維管理就容易對電容器裝置的運維疏忽。將電容器維護納入變電站技術降損管理考核當中，即可以激勵人員工作熱情，有可以增高電容器設備的在運率。加強無功補償專業技術的培訓，將無功補償設備管理的與技術降損增效的福利獎勵一同考慮，激發員工的工作熱情和積極性，也是更有效防止電容器設備損壞的有效辦法。

3　電容器自身耐高溫技術分析

3.1金屬化聚丙烯薄膜干式電容器

金屬化聚丙烯薄膜無論在技術成熟度還是耐溫性能方面都具有一定的優勢，是應用最為廣泛的電容器薄膜，目前市場上生產的性能最好的薄膜其長期運行溫度可以在100℃左右，用作電容器絕緣介質是不錯的材料，但是，眾所周知電容器屬于頻繁投切的設備，在頻繁操作過程中所產生的過電壓對其造成很大的沖擊，多次的局放和自愈導致其各項性能會逐步的下降，使用壽命大幅降低，這一問題局限了這種電容器器的應用。

3.2苯甲基硅油浸膜紙復合介質電容器

在電力設備制造中，聚酯薄膜是較為常見的介質材料，其介電常數、耐熱性以及工作場強均適合作為絕緣介質，在溫度環境100-120℃的環境下可以保持良好的特性。另外，甲基苯硅油也是制造業中最為常見的硅油，其性能穩定、耐熱性好切可以與固體介質良好的相容特性是其突出的特點，優質的苯甲基硅油可以耐溫達到200℃左右。綜合上面兩種介質的特性可以制作苯甲基硅油浸漬聚酯薄膜的復合介質材料，并可以良好的應用在電容器制造業。

4　結論

對于電力企業來講提高設備使用壽命降低設備損壞率是其安全生產及提高經濟效益的重要保障，本文上述內容介紹了防止電容器高溫高熱損壞的預防措施以及現今常見的幾種耐高溫電容器技術原理，證明在電容器制造上對耐溫性能進行深入研究和開發是擴大電容器使用范圍的有些方法，也可以更好的保證設備在投運期間的運行安全。

參考文獻

[1]沈文琪.并聯電容器的可靠性與溫度的關系.電力電容器，1987

[2]袁學成.電容器高低溫性能參數測試技術.電子產品可靠性與環境試驗，1998

[3]沈文琪.電力電容器實際使用壽命與使用條件的關系.電力電容器， 2004

Research on measures to ensure the safe operation of power capacitor in high temperature environment

Wang Xuetao
（State Grid Heilongjiang Electric Power Co.， Ltd. Suihua power supply company，152061）

Abstract：In this paper，the author discusses in the high temperature environment for safe operation of the capacitor by the impact，combined with daily maintenance measures and measures put forward some more effective suppression method，and summed up the final conclusions，also introduced the power system in a number of commonly used resistance high temperature electric power capacitor.

Keywords：power capacitor;high temperature resistance;medium;operating environment