电力电容器常见故障的探析
发表时间：2018-10-01T09:55:42.983Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：赵昕
[导读] 摘要：电容器作为电力系统的无功补偿装置，对系统的安全稳定运行起着非常重要的作用。

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000）
摘要：电容器作为电力系统的无功补偿装置，对系统的安全稳定运行起着非常重要的作用。

但是，由于本身质量问题、人为因素及外在因素的原因，电容器故障时常发生，影响电力系统的安全生产。

本文结合现场实际，提出电容器常见的故障类型，并总结故障发生原因以及应采取的相应措施。

关键词：电力电容器；故障；诊断；维护
在泵站的机电设备中，电力电容器是一种静止的无功补偿设备。

它的主要作用是向供电系统提供无功功率,达到提高系统的功率因数。

电容器在电力系统中对于提高电能质量还有十分重要的作用, 它是保障电力系统经济安全运行的重要手段, 所以电容器的安全运行和故障处理非常重要。

在长期的机电运行中, 因为运行环境、人为因素等方面的原因, 电容器故障时常发生发, 严重地威胁着电力系统的安全运行。

从电容器损坏的形态来分, 以油箱鼓肚和渗漏油情况居多,其次为内部故障熔丝动作、绝缘不良、爆炸等。

一、日常运行中的电力电容器的维护和保养
对运行中的电力电容器组应进行日常巡视检查、维护和保养,定期停电检查。

(1)电容器应有值班人员, 应做好设备运行情况记录。

(2)对运行的电容器组的外观巡视检查,应按规程规定每天都要进行,如发现箱壳膨胀应停止使用,以免发生故障。

(3)检查电容器组每相负荷可用安培表进行。

(4)电容器组投入时环境温度不能低于-40℃,运行时环境温度1h,平均不超过+40℃,2h平均不得超过+30℃,及一年平均不得超过+20℃。

如超过时,应采用人工冷却(安装风扇)或将电容器组与电网断开。

(5)安装地点的温度检查和电容器外壳上最热点温度的检查可以通过水银温度计等进行, 并且做好温度记录(特别是夏季)。

(6)电容器的工作电压和电流,在使用时不得超过1.1倍额定电压和1.3倍额定电流。

(7)接上电容器后,将引起电网电压升高,特别是负荷较轻时,在此种情况下,应将部分电容器或全部电容器从电网中断开。

(8)电容器套管和支持绝缘子表面应清洁、无破损、无放电痕迹,电容器外壳应清洁、不变形、无渗油,电容器和铁架子上面不应积满灰尘和其他脏东西。

(9)必须仔细地注意接有电容器组的电气线路上所有接触处(通电汇流排、接地线、断路器、熔断器、开关等) 的可靠性。

因为在线路上一个接触处出了故障, 甚至螺母旋得不紧, 都可能使电容器早期损坏和使整个设备发生事故。

(10)如果电容器在运行一段时间后,需要进行耐压试验,则应按规定值进行试验。

(11)对电容器电容和熔丝的检查,每个月不得少于一次。

在一年内要测电容器的tg2～3次,目的是检查电容器的可靠情况, 每次测量都应在额定电压下或近于额定值的条件下进行。

二、电力电容器在运行中的故障处理
（1）电容器喷油、爆炸着火时的处理。

当电容器喷油、爆炸着火时,应立即断开电源,并用砂子或干式灭火器灭火。

此类事故多是由于系统内、外过电压,电容器内部严重故障所引起的。

为了防止此类事故发生,要求单台熔断器熔丝规格必须匹配,熔断器熔丝熔断后要认真查找原因, 电容器组不得使用重合闸,跳闸后不得强送电,以免造成更大损坏的事故。

（2）电容器的断路器跳闸的处理。

电容器的断路器跳闸, 而分路熔断器熔丝未熔断时。

应对电容器放电3min后,再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况。

若未发现异常,则可能是由于外部故障或母线电压波动所致, 并经检查正常后,可以试投,否则应进一步对保护做全面的通电试验。

通过以上的检查、试验, 若仍找不出原因, 则应拆开电容器组,并逐台进行检查试验。

但在未查明原因之前, 不得试投运。

（3）当电容器的熔断器熔丝熔断的处理。

当电容器的熔断器熔丝熔断的时, 应向值班调度员汇报, 待取得同意后, 再断开电容器的断路器。

在切断电源并对电容器放电后, 先进行外部检查, 然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。

如未发现故障迹象,可换好熔断器熔丝后继续投入运行。

如经送电后熔断器的熔丝仍熔断,则应退出故障电容器, 并恢复对其余部分的送电运行。

（4 ）处理故障电容器应注意的安全事项。

处理故障电容器应在断开电容器的断路器,拉开断路器两则的隔离开关,并对电容器组经放电电阻放电后进行。

电容器组经放电电阻( 放电变压器或放电电压互感器)放电以后,由于部分残存电荷一时放不尽,仍应进行一次人工放电。

放电时先将接地线接地端接好, 再用接地棒多次对电容器放电,直至无放电火花及放电声为止,然后将接地端固定好。

由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等,因此有部分电荷可能未放尽,所以检修人员在接触故障电容器之前, 还应戴上绝缘手套, 先用短路线将故障电容器两极短接,然后方动手拆卸和更换。

电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器,它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱,内部元件发热较多,而散热情况又欠佳,内部故障机会较多,制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大, 所以运行中极易着火。

因此, 对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。

（5）环境温度问题。

电容器周围环境的温度不可太高, 也不可太低。

如果环境温度太高, 电容工作时所产生的热就散不出去; 而如果环境温度太低, 电容器内的油就可能会冻结, 容易电击穿。

按电容器有关技术条件规定, 电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。

我国大部分地区的气温都在这个温度以下, 所以通常不必采用专门的降温设施。

如果电容器附近存在着某种热源, 有可能使室温上升到40℃以上, 这时就应采取通风降温措施, 否则应立即切除电容器。

电容器环境温度的下限应根据电容器中介质的种类和性质来决定。

YY型电容器中的介质是矿物油, 即使是在- 45℃以下, 也不会冻结, 所以规定- 40℃为其环境温度的下限。

而YL 型电容器中的介质就比较容易冻结,所以环境温度必须高于- 20℃。

（6）常见故障处理及预防措施
（1）当电容器发生放电、爆炸等着火现象时，首先应该切断电源，再进行灭火处理。

（2）当电容器相应的断路器发生跳闸现象时，首先要对电容器进行充分放电，然后再检查相关设备，如果检查没有异常，则可能是电网电压的波动所致，可尝试投运，若投运不正常，则可能是电容器内部发生故障，检查试验每只电容器，直至找出故障原因。

（3）发生熔丝熔断情况时，首先要对电容器充分放电，然后更换熔丝，检查相应设备无其他异常现象后可以试投运，如果试投运不成功，则停电后对每一只电容器检查试验。

（4）电容器运维时应该注重加强巡视，定期进行停电检查工作，主要检查外观情况、是否有鼓包、渗漏油、熔丝异常以及闪络等现象，如有以上情况应及时停电组织处理。

（5）适当控制运行的温度，不得在高于60℃的情况下运行，出现升温现象时应注意通风，若不是通风问题导致的则应查明原因迅速处理异常，不得长时间高温运行。

（6）在电容器安装过程中，加装串联电抗器的方法能有效防止谐波带来的危害，对电容器的安全运行起到至关重要的作用。

三、电力电容器组倒闸操作时必须注意的事项
(1)在正常情况下,全所停电操作时,应先断开电容器组断路器后, 再拉开各路出线断路器。

恢复送电时应与此顺序相反。

(2)事故情况下,全所无电后,必须将电容器组的断路器断开。

(3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。

保护熔丝熔断后,未经查明原因之前,不准更换熔丝送电。

(4)电容器组禁止带电荷合闸。

电容器组再次合闸时,必须在断路器断开3min之后才可进行。

参考文献
[1]SDJ-25-89, 并联电容器装置设计技术规程及条文说明[S]. 水利电力部. 2017
[2]中华人民共和国能源部.进网作业电工培训教材[M].沈阳: 辽宁科学技术出版社, 2017
[3] GB/T 11024-2001, 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器[S]. 2015
[4]颜湘莲, 文远芳.模糊神经网络在变压器故障诊断中的研究[J].变压器,2014。