10KV配電線路無功補償電容器的故障原因分析

李成鋼

2112251976060200**

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(wěn)定安全運行，所以為了確保10kV配電線路的穩(wěn)定性，就需要切實強化無功補償電容器的維護，盡可能地預(yù)防其出現(xiàn)這樣或那樣的故障。而為了確保故障預(yù)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(xiàn)故障的原因，并提出了相應(yīng)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(fā)的故障

在無功補償電容器中，其主要是以聚丙烯膜為介質(zhì)，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(nèi)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(dǎo)體逸散和蒸發(fā)，此時擊穿點的絕緣就會恢復(fù)。但是在電容器內(nèi)部存在空氣，其在運行過程中存在局部放電的情況，當(dāng)存在局部放電的情況之后，就會導(dǎo)致電容量質(zhì)量下降，進而對其使用壽命和性能的發(fā)揮帶來影響。

1.2 熔絲自身靈敏性問題導(dǎo)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(dāng)內(nèi)部存在故障之后，電容器往往由于壓力保護導(dǎo)致單元內(nèi)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(nèi)部熔絲來實現(xiàn)。由于所選的熔絲自身的靈敏性較差，在出現(xiàn)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(xù)發(fā)熱的熱源，進而對電容器的安全運行受到影響，進而導(dǎo)致故障擴大。

1.3 電抗器匹配度導(dǎo)致的故障

由于在整個電力系統(tǒng)運行時，正常狀態(tài)下的系統(tǒng)感抗要比容抗小，因而一般不會發(fā)生諧振。而若系統(tǒng)中存在高次諧波時，與之相并聯(lián)的電容器就會放大諧波，因此在電力系統(tǒng)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(lián)，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(lián)，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(dǎo)致諧波難以有效的抑制，進而出現(xiàn)諧振過電壓，最終使得電容器受損，這也是導(dǎo)致電容器故障的主要根源之一。

1.4 斷路器的穩(wěn)定性導(dǎo)致的故障

在并聯(lián)的電容器組中，若將其高壓開關(guān)開斷，就不會發(fā)生重擊穿，否則就會導(dǎo)致過壓。而三相和開斷彈振以及關(guān)合彈跳出現(xiàn)的不同時期，這就是導(dǎo)致重擊穿的根源所在。然而一旦斷路器自身的穩(wěn)定性較差時，就可能在斷路器的斷口中發(fā)生電弧重燃的情況，進而出現(xiàn)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(yīng)用較為廣泛的真空斷路器，在運行的初期最容易出現(xiàn)電弧重燃的情況。雖然隨著其實際運行中出現(xiàn)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(dǎo)致重擊穿率被加大。

1.5 維護不當(dāng)引發(fā)的故障

維護不當(dāng)也會導(dǎo)致無功補償電容器出現(xiàn)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(dǎo)致其通風(fēng)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(shè)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(xiàn)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(dǎo)致其應(yīng)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(fā)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(wěn)運行作用至關(guān)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(zhì)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(xiàn)的時候，需將電抗器串聯(lián)至10kV配電線路系統(tǒng)內(nèi)，這樣才能確保無功補償電容器安穩(wěn)運行；(3)如果10kV配電線路三相電流出現(xiàn)了不均衡、不穩(wěn)定狀況，技術(shù)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(wěn)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(xiàn)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(yīng)針對諧波危害做好防范措施。可按照電容器故障的類型做好針對性的處理，在電容器的回路中串聯(lián)一個電抗器，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(gòu)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(xiàn)破壞，讓10kV配電線路得以正常可靠運行。

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(huán)境的溫度過高，電容器產(chǎn)生的熱量就得不到有效散發(fā)。而運行的溫度如果過低，電容器內(nèi)部的油則可能凍結(jié)，會誘發(fā)電容器擊穿。因此電容器在運行過程中，需要將內(nèi)部介質(zhì)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(zhì)溫度還有環(huán)境溫度之間。如果運行溫度高于此溫度，電容器就容易發(fā)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(yīng)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(yù)防，才能更好地確保線路運行的安全性和高效性。

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