談電力電容器的故障診斷及處理方法

何蒼貴+高艷紅

摘 要：電力電容器是電力系統(tǒng)中運行的一個重要的電氣設(shè)備，它的運行為改善供電功率因數(shù)、提高電網(wǎng)效率提供解決方案；應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，它的安全運行是提高電網(wǎng)供電質(zhì)量的保證。

關(guān)鍵詞：電力電容器；故障診斷；處理方法

中圖分類號：TM531.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0168-01

電力電容器是電力系統(tǒng)中運行的一個重要的電氣設(shè)備，它的運行為改善供電功率因數(shù)、提高電網(wǎng)效率提供解決方案；應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，它的安全運行是提高電網(wǎng)供電質(zhì)量的保證。

1 分類

（1）按用途分類。并聯(lián)電容器；串聯(lián)電容器；耦合電容器；斷路器電容器；電熱電容器；脈沖電容器；直流和濾波電容器；電動機電容器；標(biāo)準(zhǔn)電容器。（2）按電壓分類。高壓電力電容器（6KV以上）；低壓電力電容器（400V）。低壓電力電容器按性質(zhì)分油浸紙質(zhì)和自愈式。

2 電力電容器的故障診斷

2.1 電力電容器滲油的分析及處理

滲油現(xiàn)象主要是由密封不嚴(yán)或不牢固造成的，電容器是全封閉裝置，如果密封不嚴(yán)，空氣和水分以及雜質(zhì)都可能進(jìn)入油箱內(nèi)部，造成絕緣受損，危害極大。因此，電容器是不允許漏油的。在實際中，滲油部位主要是油箱焊縫和套管處，說明這些部位焊接工藝不良。按一般標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)加熱到75°C，并保證2小時試驗。在實際中套管滲油的部位主要是根部法蘭盤、帽蓋和螺栓等焊口。滲油的原因，有加工、結(jié)構(gòu)設(shè)計和人為的原因。螺栓和帽蓋所采用的焊接，其機械強度差，螺絲緊力稍大就會脫焊；有的變電所用硬母線連接螺桿，使螺栓受力，溫度變化時也受應(yīng)力，很容易將螺桿焊口拉開；另外搬運時直接提拉套管以及運輸過程中的搬運不慎也會使焊縫開裂[1]。針對以上原因，加強管理，滲油問題就會得到解決，輕微的滲油可以用錫和環(huán)氧樹脂補。

2.2 絕緣不良的分析及相應(yīng)處理方法

（1）電容值過高。在長期加熱、電壓的壽命試驗中，電容值的變化是很小的。電容值的突然增高，只能認(rèn)為是部分電容元件擊穿短路。因為電容器是由多段元件串聯(lián)組成的，串聯(lián)段數(shù)減少，電容才會增高。如果部分元件發(fā)生斷線，電容值就會減少。（2）另一部分絕緣不良的電容器是介質(zhì)損失角過大所致長期運行的電容器介質(zhì)損失角會略有增加。

2.3 電力電容器爆炸原因及其處理

電力電容器發(fā)生爆炸的根本原因是極間游離放電造成的電容器極間擊穿短路。電容器只要配裝適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)熔絲，其安秒特性就小于郵箱的爆裂特性。當(dāng)電容器發(fā)生短路擊穿時，熔絲將首先切斷電源，就能避免爆炸的產(chǎn)生，并且可防止著火和將鄰近的電容器炸壞。星形接線的電容器組，由于故障電流受到限制也很少發(fā)生爆炸現(xiàn)象。可以肯定，單臺保護(hù)熔絲是很重要的裝置，其安秒特性配置適當(dāng)，就完全可以防止油箱爆裂，所以采用星形接線也是很重要的防爆措施。紙膜和全膜電容器極間短路擊穿的性質(zhì)是有差異的。

2.4 過電壓及外力因素的破壞及相應(yīng)處理方法

由于開關(guān)重燃引起的操作過電壓和系統(tǒng)諧振曾經(jīng)損壞過一部分電容器，經(jīng)過配套設(shè)備完善化，這類故障已經(jīng)很少發(fā)生。但是，因雷擊而造成電容器套管閃絡(luò)，或避雷器距離電容器超過150米時，沒有起到防雷作用，也會損壞電容器。

2.5 運行溫度問題及解決方法

環(huán)境溫度對電容器的運行溫度影響很大。當(dāng)溫度升高10°C，電容器的電容量下降速度將加快一倍。電容器長期處于高電場強度和高溫下運行將引起絕緣介質(zhì)老化和介質(zhì)損失角的增大，使電容器內(nèi)部溫升超過允許值而發(fā)熱，縮短電容器的使用壽命，嚴(yán)重時，在高電場強度作用下導(dǎo)致電容器熱擊穿而損壞。為了防止電容器因運行溫度過高導(dǎo)致絕緣壽命降低、電容量下降，運行中應(yīng)隨時監(jiān)視和控制其環(huán)境溫度，盡可能采用強迫通風(fēng)，改善電容器的散熱條件。為了防止電容器因溫度過高使內(nèi)部油膨脹而造成電容器的損壞，一般規(guī)定，當(dāng)周圍環(huán)境溫度超過+300C時應(yīng)開啟通風(fēng)裝置；空氣溫度在+40°C時，電容器外殼溫度不得超過+55°C；空氣溫度超過+400C時電容器應(yīng)停止運行[2]。

2.6 電源斷開引起失壓及處理方法

運行中的電容器如果突然失去電壓，電容器本身并不會損壞，可能產(chǎn)生以下兩個結(jié)果：變電站電源側(cè)瞬時跳閘或主變變壓器斷開，若電容器仍接在母線上，當(dāng)電源自動重合閘或備用電源自動投入時，將造成電容器帶負(fù)荷合閘，以致使電容器過電壓而損壞；當(dāng)變電站失電后電壓恢復(fù)時，電容器不撤除，可能造成空載變壓器帶電容器合閘，產(chǎn)生諧振過電壓，將使變壓器或電容器損壞。此外，在變電站停電后電壓恢復(fù)的初期，母線電壓可能因無負(fù)荷而過高，引起電容過電壓，所以電容器應(yīng)裝設(shè)失壓保護(hù)。欠壓保護(hù)的整定值應(yīng)能在電容器所接母線失壓后可靠動作，而在母線電壓恢復(fù)正常后可靠返回，其動作值一般可整定為0.3-0.6倍額定電壓，動作時間應(yīng)與本側(cè)出線后備保護(hù)時間配合。

3 結(jié)語

電力電容器的檢測與檢修關(guān)系到電網(wǎng)安全運行中對電力電容器的狀態(tài)檢修作好充分的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，是完成電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修體系的關(guān)鍵一環(huán)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳家斌.電氣設(shè)備檢修及試驗[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[2]李景祿，李清山.電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2012.