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(yùn)行的一個(gè)重要的電氣設(shè)備，它的運(yùn)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(yùn)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(hào)：TM531.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）10-0168-01

電力電容器是電力系統(tǒng)中運(yùn)行的一個(gè)重要的電氣設(shè)備，它的運(yùn)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(yùn)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(dòng)機(jī)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(shí)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(shí)試驗(yàn)。在實(shí)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(jì)和人為的原因。螺栓和帽蓋所采用的焊接，其機(jī)械強(qiáng)度差，螺絲緊力稍大就會(huì)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(shí)也受應(yīng)力，很容易將螺桿焊口拉開；另外搬運(yùn)時(shí)直接提拉套管以及運(yùn)輸過程中的搬運(yùn)不慎也會(huì)使焊縫開裂[1]。針對(duì)以上原因，加強(qiáng)管理，滲油問題就會(huì)得到解決，輕微的滲油可以用錫和環(huán)氧樹脂補(bǔ)。

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(zhǎng)期加熱、電壓的壽命試驗(yàn)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?yàn)殡娙萜魇怯啥喽卧?lián)組成的，串聯(lián)段數(shù)減少，電容才會(huì)增高。如果部分元件發(fā)生斷線，電容值就會(huì)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(zhǎng)期運(yùn)行的電容器介質(zhì)損失角會(huì)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(shí)，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?？梢钥隙ǎ瑔闻_(tái)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(shí)，沒有起到防雷作用，也會(huì)損壞電容器。

2.5 運(yùn)行溫度問題及解決方法

環(huán)境溫度對(duì)電容器的運(yùn)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(zhǎng)期處于高電場(chǎng)強(qiáng)度和高溫下運(yùn)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(shí)，在高電場(chǎng)強(qiáng)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(yùn)行溫度過高導(dǎo)致絕緣壽命降低、電容量下降，運(yùn)行中應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視和控制其環(huán)境溫度，盡可能采用強(qiáng)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(shí)應(yīng)開啟通風(fēng)裝置；空氣溫度在+40°C時(shí)，電容器外殼溫度不得超過+55°C；空氣溫度超過+400C時(shí)電容器應(yīng)停止運(yùn)行[2]。

2.6 電源斷開引起失壓及處理方法

運(yùn)行中的電容器如果突然失去電壓，電容器本身并不會(huì)損壞，可能產(chǎn)生以下兩個(gè)結(jié)果：變電站電源側(cè)瞬時(shí)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(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入時(shí)，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(shí)，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(dòng)作，而在母線電壓恢復(fù)正常后可靠返回，其動(dòng)作值一般可整定為0.3-0.6倍額定電壓，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與本側(cè)出線后備保護(hù)時(shí)間配合。

3 結(jié)語

電力電容器的檢測(cè)與檢修關(guān)系到電網(wǎng)安全運(yùn)行中對(duì)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(yàn)[M].北京：中國(guó)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(guó)水利水電出版社，2012.