10KV配電線路無功補償電容器的故障原因分析

李成鋼

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10KV配電線路無功補償電容器的故障原因分析

李成鋼

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在10kV配電線路中，無功補償電容器的作用主要是確保整個線路的穩定安全運行，所以為了確保10kV配電線路的穩定性，就需要切實強化無功補償電容器的維護，盡可能地預防其出現這樣或那樣的故障。而為了確保故障預防的針對性，就必須對10kV配電線路無功補償電容器存在的故障有一個認識，才能更好地確保其安全高效的運行。鑒于此，本文分析了造成那個10kV配電線路無功補償電容器出現故障的原因，并提出了相應的解決措施。

10KV；配電線路；無功補償；電容器；故障；措施

1、常見故障分析

1.1 電容器局部放電被擊穿引發的故障

在無功補償電容器中，其主要是以聚丙烯膜為介質，且只有一層膜，在被電壓作用時，聚丙烯膜的電弱點容易被擊穿，進而在通過電流之后，使得金屬鍍層內的電流密度較大，且溫度上升較快，此時在擊穿點的周邊金屬的金屬導體逸散和蒸發，此時擊穿點的絕緣就會恢復。但是在電容器內部存在空氣，其在運行過程中存在局部放電的情況，當存在局部放電的情況之后，就會導致電容量質量下降，進而對其使用壽命和性能的發揮帶來影響。

1.2 熔絲自身靈敏性問題導致的故障

由于無功補償電容器在運行中需要強化對其壓力保護，當內部存在故障之后，電容器往往由于壓力保護導致單元內存在極間短路的情況，使得保護裝置動作而斷開電源。但是保護動作需要內部熔絲來實現。由于所選的熔絲自身的靈敏性較差，在出現故障之后就難以及時的將缺陷元件切除，且在整個10kV配電線路中成為持續發熱的熱源，進而對電容器的安全運行受到影響，進而導致故障擴大。

1.3 電抗器匹配度導致的故障

由于在整個電力系統運行時，正常狀態下的系統感抗要比容抗小，因而一般不會發生諧振。而若系統中存在高次諧波時，與之相并聯的電容器就會放大諧波，因此在電力系統中安裝電容器時，若存在高次諧波，就需要采取針對性的方式進行處理。常見的做法就是將電抗器與電容器的回路串聯，從而有效的對合閘涌流進行限制的同時對諧波進行抑制。而需要注意的是，并非隨便將電抗器在電容器回路中串聯，必須要確保二者之間的匹配度。但是往往由于二者的匹配度不合理，導致諧波難以有效的抑制，進而出現諧振過電壓，最終使得電容器受損，這也是導致電容器故障的主要根源之一。

1.4 斷路器的穩定性導致的故障

在并聯的電容器組中，若將其高壓開關開斷，就不會發生重擊穿，否則就會導致過壓。而三相和開斷彈振以及關合彈跳出現的不同時期，這就是導致重擊穿的根源所在。然而一旦斷路器自身的穩定性較差時，就可能在斷路器的斷口中發生電弧重燃的情況，進而出現過壓的情況，最終對電容器安全高效的運行帶來影響。尤其是目前應用較為廣泛的真空斷路器，在運行的初期最容易出現電弧重燃的情況。雖然隨著其實際運行中出現重擊穿的情況在減少，但是由于運行時間在加長后，在滅弧室的真空度就會迅速的降低，從而導致重擊穿率被加大。

1.5 維護不當引發的故障

維護不當也會導致無功補償電容器出現故障。由于其在溫度方面的要求較高，尤其是冷卻空氣的溫度。但是在日常維護中，由于變電站的電容器分布缺乏合理性，導致其通風散熱不好，使得電容器在運行后溫度快速的上升，加速電氣設備的絕緣老化速度，且隨著時間加長，其電容器也會被損壞，出現這樣或那樣的故障。還有就是在對電容器進行時保護配置時，由于對其保護配置工作不到位，導致其應有過壓保護和欠壓保護、限時過流保護以及專用保護等作用難以得到有效的發揮。

2、確保10kV配電線路無功補償電容器運行可靠性的措施

2.1 防止電容器損壞

防止電容器損壞對確保10kV配電線路無功補償裝置的安穩運行作用至關重要。操作過程中需做到：(1)選擇電容補償器時，一定要確保其質量過硬，這樣才能減小補償器對電容器造成的危害，確保電容器良好運行；(2)如果10kV配電線路補償投切的電流較大，且長時間出現的時候，需將電抗器串聯至10kV配電線路系統內，這樣才能確保無功補償電容器安穩運行；(3)如果10kV配電線路三相電流出現了不均衡、不穩定狀況，技術人員需要針對線路運行特點進行針對性處理，確保三相電壓及三相電流在運行中的穩定性；(4)10kV配電線路中所配置的控制補償器的投切時間不能過短，如果投切時間過短就可能出現電壓疊加狀況。

2.2 對抗諧波危害

對于存在諧波波源的10kV配電線路，應針對諧波危害做好防范措施?？砂凑针娙萜鞴收系念愋妥龊冕槍π缘奶幚恚陔娙萜鞯幕芈分写撘粋€電抗器，通過這種方式來讓諧波分量得到有效抑制。或者將電容器、電抗器兩者構成一個交流型的濾波器，讓中高次的諧波分量得到降低，避免電容器因諧波而出現破壞，讓10kV配電線路得以正?？煽窟\行。

2.3 控制電容器的運行溫度

電容器在運行過程中對溫度要求很高，如果運行環境的溫度過高，電容器產生的熱量就得不到有效散發。而運行的溫度如果過低，電容器內部的油則可能凍結，會誘發電容器擊穿。因此電容器在運行過程中，需要將內部介質溫度控制到60℃以下，電容器的外殼溫度需要小于40℃，溫度需介于介質溫度還有環境溫度之間。如果運行溫度高于此溫度，電容器就容易發生擊穿及鼓肚子等狀況。

綜上所述，10kV配電線路無功補償電容器在實際應用中難免存在這樣或那樣的故障，而這些故障的存在，將對整個電力線路的安全運行帶來影響，此時就需要切實加強對其的分析，并強化對其的預防，才能更好地確保線路運行的安全性和高效性。

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