淺析電力電容器的安全運(yùn)行與維護(hù)

摘 要 電力電容器是靜止設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)將其導(dǎo)致異?，F(xiàn)象和事故。電容器在變電所各種設(shè)備中屬于可靠性比較薄弱的電器，它比同級電壓的其他設(shè)備的絕緣較為薄弱，故障機(jī)會較多。因此對電力電容器的運(yùn)行應(yīng)盡可能地創(chuàng)造良好的條件，并注重電力電容器的監(jiān)察和安全操作。

關(guān)鍵詞電力電容器;安全運(yùn)行;監(jiān)察

中圖分類號 TM53文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673-9671-(2009)111-0079-01

1 電力電容器的安全運(yùn)行環(huán)境

1.1使用環(huán)境溫度和工作環(huán)境溫度

使用環(huán)境溫度:電容器周圍的環(huán)境溫度不可太高，也不可太低。如果環(huán)境溫度太高， 電容器工作時所產(chǎn)生的熱量就散不出去;而如果環(huán)境溫度太高，電容器工作時所產(chǎn)生的熱量就散不出去;而如果環(huán)境溫度太低 電容器內(nèi)的油就可能會凍結(jié)，容易電擊穿。

按電容器有關(guān)技術(shù)條件規(guī)定，電容器的工作環(huán)境溫度一般以0℃為上限。我國大部分地區(qū)的氣溫都在這個溫度以下，所以通常不必采用專門的降溫設(shè)施。

使用工作溫度:電容器工作時，其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65℃，最高不得超過 70℃， 否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現(xiàn)象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間， 一般為50—60℃，不得超過 60℃。

1.2安全工作電壓

電容器對電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣層會加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。電網(wǎng)電壓一般應(yīng)低于電容器本身的額定電壓，最高不得超過其額定電壓的10%， 但應(yīng)注意:最高工作電壓和最高工作溫度不可同時出現(xiàn)。因此，當(dāng)工作電壓為1.1倍額定電壓時，必須采取降溫措施。

1.3電容器的工作電流和諧波的關(guān)系

當(dāng)電容器工作于含有磁飽和穩(wěn)壓器、大型整流器和電弧爐等“諧波源”的電網(wǎng)上時， 交流電中就會出現(xiàn)高次諧波。對于n次諧波而言，電容器的電抗將是基波時的 ， 因此， 諧波對電流的影響是很厲害的，相當(dāng)于對電壓影響程度的 倍。例如，以5次諧波而言， 如果它的無功功率為基波的6%，那么它所引起的電壓就僅為基波額定電壓的0.2X6%=1.2%， 而它所提供的電流卻高達(dá)基波電流的5X6%=30%。諧波的這種電流對電容器非常有害， 極容易使電容器擊穿引起相間短路?？紤]到諧波的存在，故規(guī)定電容器的工作電流不得超過額定電流的1.3倍。必要時應(yīng)在電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)母行宰杩梗脕硐拗浦C波電流。

2 運(yùn)行中的電容器的監(jiān)查

⑴監(jiān)視電容的工作溫度、電壓、電流。電容器室溫不得超過40℃，電容器本體溫度不得超過 60℃。電壓高于額定電壓的1.05倍時電容器可以長期運(yùn)行，并能在24H中，在最高不超過1.1倍于額定電壓(瞬時過電壓除外)下運(yùn)行不超過6H。按照制造廠家的規(guī)定，電容器應(yīng)能在 1.3倍過電流的情況下長期工作。電流過大會引起電容器發(fā)熱。

運(yùn)行電壓過高對電容器安全的影響，一方面使溫度增高，甚至導(dǎo)致熱不平衡;另一方面使油浸紙絕緣介質(zhì)長期在高電場作用下產(chǎn)生老化作用，使絕緣強(qiáng)度降低而發(fā)生擊穿。電壓還影響電容器壽命，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電容器壽命與電壓的7至8 次方成反比。如:電壓增高15%，其壽命可能縮短到運(yùn)行于額定電壓時的32.7%—37.5%。因此，要求運(yùn)行電壓在允許范圍之內(nèi)，是保證電容器安全運(yùn)行的重要措施。至于運(yùn)行電壓低對電容器的影響時會使無功功率大大下降，起不到應(yīng)起的無功功率補(bǔ)償作用，不經(jīng)濟(jì)，又會使系統(tǒng)因無功不足而進(jìn)一步加劇系統(tǒng)電壓過低，所產(chǎn)生惡性循環(huán)將給電力系統(tǒng)帶來電壓低的許多不利影響。

⑵巡視時要檢查電容器有無外殼膨脹、瓷套管破碎、漏油等現(xiàn)象。還要檢查接頭是否發(fā)熱，放電裝置是否良好，通風(fēng)裝置是否良好等等。外殼膨脹又稱鼓肚。當(dāng)電容器內(nèi)部產(chǎn)生電暈、穿放電等異常時，油紙絕緣處在高電場下，會引起一系列物理、化學(xué)、電氣效應(yīng)不良時，使絕緣老化，使油分解。絕緣油分解時產(chǎn)生大量氣體，使箱殼內(nèi)部壓力絕緣油分解時產(chǎn)生大量氣體，使箱殼內(nèi)部壓力增大，造成箱壁塑性變形繼而外鼓。當(dāng)然，箱壁外鼓是有危險的， 因?yàn)樗褂兔嫦陆?，散熱條件惡化、絕緣強(qiáng)度降低，進(jìn)一步引起內(nèi)部擊穿而發(fā)生爆破。瓷套管破碎當(dāng)然使絕緣強(qiáng)度降低，也易釀成事故。漏油將使油面下降，使引線和元件的上端露出油面，也將導(dǎo)致極對箱殼放電或元件擊穿。

3 電容器組應(yīng)定期停電檢查

正常情況下要能對運(yùn)行時電容器進(jìn)行進(jìn)室檢查，每年應(yīng)停電清掃檢查2次;對運(yùn)行時不能進(jìn)室檢查的電容器，每季應(yīng)進(jìn)行1—2次清掃檢查。主要檢查各部接點(diǎn)的接觸情況(螺絲的松緊)、放電回路的完整性、接地線的完好程度等，清掃外殼、絕緣子以及支架全的灰塵。還要同時檢查斷路器和繼電保護(hù)裝置。

事故后對電容器的巡視檢查:當(dāng)電容器組發(fā)生斷路器掉閘、保護(hù)熔絲熔斷時，應(yīng)立即進(jìn)行特殊巡視檢查。對戶外的電容器組，遇有雨、雪、風(fēng)、雷等天氣時，也要進(jìn)行特殊的巡視檢查。特殊巡視的項(xiàng)目除上述提到的之外，必要時還要對電容器進(jìn)行試驗(yàn)。

4 電力電容器的安全操作

4.1電容器投入與退出

電容器的正常投入與退出:根據(jù)電力系統(tǒng)的無功功率平衡情況， 按調(diào)度規(guī)程投、切移相電容器。但當(dāng)環(huán)境溫度、電壓、電流超過允許值時，為了安全必須退出運(yùn)行。

電容器在緊急情況下，應(yīng)立即退出運(yùn)行。此外遇到電容器爆炸;套管發(fā)生嚴(yán)重閃絡(luò);電容器噴油;電容器起火;接頭過熱溶化情況時電容器也應(yīng)立即退出運(yùn)行。

全所停電后必須將電容器組斷開。全所事故停電，一般出線斷路器都斷開。如果僅電容器組接在母線上，一旦來電，母線電壓可能很高，電容器承受過高電壓而威脅其安全。此外， 空載變壓器投入時，可能與電容器引起鐵磁諧振，造成過流或過壓。所以，全部停電時，電容器組應(yīng)斷開。

4.2電容器斷電后的放電安全技術(shù)

電容器從母線上斷開后，一定要通過放電電阻或?qū)ｉT的電壓互感器放電;電容器引出線之間，以及引出線與外殼之間都要進(jìn)行放電;電容器放完電后才能接地;在電容器上進(jìn)行作業(yè)之前，一定要進(jìn)行檢驗(yàn)性的放電。

放電過程:是將放電棒擱在電容器的引出線端子上認(rèn)真地放一段時間;即使電容裝置的兩側(cè)都接地了，為了防備電容器上還有殘留電荷，也還要進(jìn)行檢驗(yàn)性放電，相互并聯(lián)的各組電容器都必須進(jìn)行放電。對因故障切除的電容器進(jìn)行檢驗(yàn)性放電時更應(yīng)特別小心。因?qū)p壞的電容器， 總接地裝置可能某部分?jǐn)嚅_起不到接地放電的作用; 如果電容裝置有聯(lián)鎖裝置， 應(yīng)考慮到只有整個裝置都接地以后，電容器組防護(hù)欄柵的小門才能打開。

參考文獻(xiàn)

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