電容器損壞的原因及防止措施

摘 要：電力電容器作為電力系統(tǒng)無功補償、電壓調(diào)整、，消除諧波的重要裝置，已廣泛應(yīng)用到變電所中，電容器組的正常運行對于電力系統(tǒng)電能的質(zhì)量與效益起著重要的作用，如果使用不當(dāng)，致使電容器電容器內(nèi)部絕緣損害或爆炸，給企業(yè)帶來非常大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須合理控制運行電壓、電流和環(huán)境溫度等要素，降低事故的發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：電力;電容;損害;爆炸;控制

0 ?引言

近幾年，我公司電容器事故頻發(fā)，電容器損壞的事例經(jīng)常發(fā)生，大多數(shù)發(fā)生在室內(nèi)，特別用電負(fù)荷較大的變電所。這不僅降低電容器的補償效果，而且給企業(yè)和用戶帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文就常見故障進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的防止措施。

1 ?電容器損壞的原因

并聯(lián)電容器損壞的原因大體有以下幾方面;

1.1切電容器組時，由于斷路器重燃引起的重燃過電壓造成電容器極間絕緣損傷甚至擊穿。有的電容器組無任何過電壓保護(hù)措施，也無串聯(lián)電抗器，尤其在負(fù)荷的急劇變化時，平均每天操作4—5次，就更容易導(dǎo)致其絕緣損傷，甚至引起爆炸。

1.2電容器投入時的瞬間振蕩電壓高，未設(shè)置阻尼電阻，電網(wǎng)的諧波超標(biāo)引起過電流，使電容器過熱、絕緣降低乃至損壞。

1.3電容器設(shè)有配備單臺熔絲，或雖有熔絲但熔絲特性（安秒特性）太差。當(dāng)電容器內(nèi)部元件嚴(yán)重?fù)舸┊a(chǎn)生故障電流大，熔絲不能及時熔斷，同時，有效的繼電保護(hù)措施未跟上，過電流使電容器內(nèi)部的溫度急劇上升，導(dǎo)致電容器脹裂或爆炸。

1.4人員責(zé)任心不強，使用的熔絲的額定電流遠(yuǎn)大于設(shè)計值。連接處不緊，造成樁頭發(fā)熱。

1.5產(chǎn)品質(zhì)量差。油紙絕緣沒在嚴(yán)格的真空下干燥和浸漬處理、在長期工作電壓下，內(nèi)部殘存的氣泡產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。局部放電進(jìn)一步導(dǎo)致絕緣損傷和老化。溫升也隨之增加，最終導(dǎo)致元件電化學(xué)擊穿，電容器損壞。

1.6環(huán)境溫度的影響。如果環(huán)境溫度過高，電容上的熱散不出去，容易引起熱擊穿，甚至引起鼓肚現(xiàn)象。室外電容器由于散熱條件好，故障率較低。

1.7電容器設(shè)計工藝上存在缺陷，生產(chǎn)廠家設(shè)計的場強過高。

1.8密封不良和漏油：由于裝配套管密封不良，潮氣進(jìn)入內(nèi)部，使絕緣電阻降低;或因漏油使油面下降，導(dǎo)致極對殼放電或元件擊穿。

1.9電容器對外殼絕緣損壞：電容器高壓側(cè)引出線由薄銅片制成，如果制造工藝不良，邊緣不平有毛刺或嚴(yán)重彎折，其尖端容易產(chǎn)生電暈，電暈會使油分解、箱殼膨脹、油面下降而造成擊穿。另外，在封蓋時，轉(zhuǎn)角處如果燒焊時間過長，將內(nèi)部絕緣燒傷并產(chǎn)生油污和氣體，使電壓大大下降而造成電容器損壞。

1.10電容器與電抗器的設(shè)計值不合理，計算有誤，在無功補償設(shè)計中除了應(yīng)注意避免并聯(lián)電容器與系統(tǒng)感抗的諧振，除了驗算基波外，還需要驗算3、5、7次等主要諧波，避開這些參數(shù)，防止在該次諧波發(fā)生諧振。

2 ?防止電容器損壞的技術(shù)措施

電容器損壞的主要原因是重燃過電壓和熔斷器質(zhì)量不佳。鑒于此因，建議采取以下技術(shù)措施。

2.1采用滅弧性能良好的真空斷路器。

2.2采用金屬氧化物避雷器保護(hù)，可作為防止電容器內(nèi)部元件擊穿的防線。

2.3采用單臺熔絲保護(hù)。它是防止油箱爆炸的有效措施。試驗表明，熔斷器可以在0.3ms將電容器的故障電流開斷，所以這一措施已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。

2.4對兩組及以上的電容器進(jìn)行相互投切時，必須加裝串聯(lián)電抗器。要合理選擇電抗器，應(yīng)查明電容器接入母線處的背景諧波含量或根據(jù)實測結(jié)果來正確選擇。電網(wǎng)中通常存在一個或兩個主諧波，且多為低次諧波。為了達(dá)到抑制諧波的目的，電抗率的配置，應(yīng)使電容器接入處對于有威脅性的各次諧波中的最低次諧波阻抗呈感性。

2.5電容器組盡可能地采用中性點不接地的雙星形接線，并采用雙星形零流平衡保護(hù)。它與單臺熔絲保護(hù)配合，幾乎可以杜絕電容器爆炸事故。取兩組電容器中點連線不平衡電流，稱為中性點連線電流平衡保護(hù)或零流平衡保護(hù)。雙星形零流平衡保護(hù)具有保護(hù)方式簡單，抗干擾性能強的特點。系統(tǒng)電壓不平衡、單相接地故障以及合間涌流和高次諧波電流都不會引起保護(hù)誤動，它與單臺熔絲配合是目前電容器內(nèi)部故障保護(hù)的最有效措施。

2.6定期測量電容器的電容量，一旦發(fā)生較大變化，應(yīng)立即退出運行，并查找原因。

2.7定期檢查電容器的滲漏油現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)漏油應(yīng)立即退出運行。

2.8電網(wǎng)電壓一般低于電容器本身的額定電壓，不得超過其額定電壓的10%，但應(yīng)注意：最高的工作電壓和最高工作溫度不可同時出現(xiàn)。因此，當(dāng)工作電壓為額定電壓的1.1倍時，必須采取降溫措施。

2.9考慮諧波的存在，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)母行噪娍?，以限制諧波電流。

2.10碰到合閘時出現(xiàn)弧光這種情形時，應(yīng)調(diào)整電容器組的電容值或更換變流器，對高壓電容器可采用串電抗器加以消除。

2.11提高電容器生產(chǎn)工藝質(zhì)量水平，設(shè)計合理。

2.12 ?定期進(jìn)行遠(yuǎn)紅外測溫。熱點溫度達(dá)到55℃，應(yīng)查明原因，消除缺陷。

3 ?結(jié)論

總之，針對電容器損壞的原因，設(shè)計出不同的保護(hù)措施，定期進(jìn)行檢查，才能有效地保護(hù)電容器，減少甚至避免電容器的損壞或爆炸，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

蔡建華（1974.6—），男，江蘇泰興人，工程師，技師，從事電氣設(shè)備試驗工作。