高溫環(huán)境下確保電力電容器安全運行的措施探究

王雪濤（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152061）

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高溫環(huán)境下確保電力電容器安全運行的措施探究

王雪濤
（國網(wǎng)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(huán)境下電容器運行安全所受到的影響，并結(jié)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(jié)出最終的結(jié)論，同時也介紹了電力系統(tǒng)內(nèi)常用的一些耐高溫電力電容器。

關(guān)鍵詞：電力電容器；耐高溫；介質(zhì)；運行環(huán)境

0　前言

電容器設(shè)備在電力電網(wǎng)中起著至關(guān)重要的作用，也是在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍、最常見的無功補償裝置，無論從技術(shù)成熟性、日常維護以及設(shè)備造價等方面都是占有絕對的優(yōu)勢，目前在電力系統(tǒng)中式占比最大的無功補償設(shè)備。電容器的安全運行也直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全，電容器屬于投切次數(shù)頻率極高的設(shè)備，特別是在高溫環(huán)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(nèi)部絕緣介質(zhì)發(fā)生變化，降低絕緣水平，甚至造成電容器的損壞，在高溫環(huán)境下，落實有效的耐高溫措施是極為必要的。

1　環(huán)境溫度對電力電容器的主要影響

電容器正常運行時內(nèi)部電流作用會產(chǎn)生一定熱量，使得外殼的溫度一般在50℃以下，內(nèi)部介質(zhì)的正常工作溫度不允許高出設(shè)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(nèi)部絕緣介質(zhì)凝結(jié)、凍脹的情況發(fā)生，造成內(nèi)部介質(zhì)絕緣擊穿。但在實際運行中低溫凝結(jié)的可能性極低，僅在極寒地區(qū)會有類似的問題，絕大多數(shù)都是過熱導(dǎo)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(nèi)，一般規(guī)定周圍運行環(huán)境溫度不高于40℃，而且在電容器選型采購的時候也要根據(jù)全年運行環(huán)境進行合理的參數(shù)選擇，以避免給日后運維造成麻煩。

2　有效預(yù)防電容器高溫高熱的技術(shù)措施

針對電容器高溫環(huán)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(fēng)結(jié)構(gòu)進行改良

部分電容器在設(shè)計安裝時考慮雨雪、防污等問題，將電容器裝置安裝在室內(nèi)，但是室內(nèi)的空氣循環(huán)較戶外差了很多，特別是在夏季室內(nèi)溫度的快速升高，造成電容器故障的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外安裝的電容器設(shè)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(nèi)的化，屋內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)機構(gòu)就需要格外的注意，通風(fēng)及降溫的標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)扇，有條件的可以采用水池循環(huán)或空調(diào)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(nèi)排風(fēng)扇以及換氣篩網(wǎng)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(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免溫度長時間過高造成設(shè)備的損壞。

2.2自動化控制改造

考慮到目前無人值守發(fā)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(jīng)設(shè)備本體的溫度，一旦某一時間點發(fā)生溫度驟升就會導(dǎo)致設(shè)備的損壞。在目前自動化技術(shù)水平成熟的前提下，在室內(nèi)裝設(shè)一套通風(fēng)及溫度自動控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以達(dá)到最佳的效果。通過自動裝置的溫度數(shù)據(jù)采集模塊反饋的溫度信息加以判定就可以實時的對室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)，減少了運行人員現(xiàn)場巡視檢查的次數(shù)，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(fēng)的效果也遠(yuǎn)比人為控制要好很多。

2.3無功設(shè)備管理的強化

由于無功補償設(shè)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(shù)降損管理考核當(dāng)中，即可以激勵人員工作熱情，有可以增高電容器設(shè)備的在運率。加強無功補償專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)，將無功補償設(shè)備管理的與技術(shù)降損增效的福利獎勵一同考慮，激發(fā)員工的工作熱情和積極性，也是更有效防止電容器設(shè)備損壞的有效辦法。

3　電容器自身耐高溫技術(shù)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(shù)成熟度還是耐溫性能方面都具有一定的優(yōu)勢，是應(yīng)用最為廣泛的電容器薄膜，目前市場上生產(chǎn)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(zhì)是不錯的材料，但是，眾所周知電容器屬于頻繁投切的設(shè)備，在頻繁操作過程中所產(chǎn)生的過電壓對其造成很大的沖擊，多次的局放和自愈導(dǎo)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(yīng)用。

3.2苯甲基硅油浸膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器

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

4　結(jié)論

對于電力企業(yè)來講提高設(shè)備使用壽命降低設(shè)備損壞率是其安全生產(chǎn)及提高經(jīng)濟效益的重要保障，本文上述內(nèi)容介紹了防止電容器高溫高熱損壞的預(yù)防措施以及現(xiàn)今常見的幾種耐高溫電容器技術(shù)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(fā)是擴大電容器使用范圍的有些方法，也可以更好的保證設(shè)備在投運期間的運行安全。

參考文獻

[1]沈文琪.并聯(lián)電容器的可靠性與溫度的關(guān)系.電力電容器，1987

[2]袁學(xué)成.電容器高低溫性能參數(shù)測試技術(shù).電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)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(guān)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