变电站电容器的安全运行
Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing,
en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives
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变电站电容器的安全运行
简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查
和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目
标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。
1严格控制电容器的运行电压、电流、环境温度
1.1运行电压
运行中电容器内部的有功功率损耗由其介质损耗和导
体电阻损耗组成，而介质损耗占电容器总有功功率损耗的 98%
以上，其大小与电容器的温升有关，可用下式表示 ：
P=Qtans=WCU2tans=314C2tans
Q=314CU2
式中:P为电容器的有功功率损耗， kW;Q为电容器的无
功功率，kvar;tanS 为介质损耗角正切值；W为电网角频率，
rad/s;C为电容器的电容量，F;U为电容器的运行电压，kV。
由公式可知：当运行电压超过额定值将使电容器过负荷，
而电容器运行电压比额定值低，则降低了无功出力，如运行
电压为额定电压的 90%时，无功功率降低 19%，使容量没
有充分利用，也是不经济的。同时运行电压升高，使电容器
发热而且温升也增加，由于电容器中介质损失引起的有功功 率损耗
P=WCU2tans 也随着电压值的平方变化，损耗经转 换为热能而被消
耗的，运行电压升高，发热量也随之增加。
另一方面，电容器的寿命随电压的升高而缩短， 在高场强下，
绝缘介质老化加速，寿命缩短。因此，电容器运行电压原则 上等于
额定电压，并严格控制在一定的范围以内，以保证电 容器的安全运
行。
《变电站运行规程》中规定“电容器长期运行中的工作 电压
不能超过电容器额定电压的 1.1倍。”在运行中应经常监
视电容器的运行电压，超过规定电压时应退出电容器组的运 行。在
选择安装电容器组时也要考虑防止电容器发生过电压 运行，应根据
系统运行电压水平选用合适额定电压的电容器。
1.2过电流
近年来，随着大型电弧炉、整流设备、家用电器等非线 性用电
设备的广泛应用，各种谐波源产生的高次谐波电流注 入电网，从而
引起电力系统的电压和电流波形的严重畸变。 电容器对高次谐波最
敏感，因为高次谐波电压叠加在基波电 压上不仅使电容器的运行电
压有效值增大而且使其峰值电 压增加更多，致使电容器因过负荷而
发热，并可能发生局部 放电损坏，高次谐波电流叠加在电容器基波
电流上使电容器 电流增大，增加了电容器的温升，导致电容器过热
损坏。
电容器对电网高次谐波电流的放大作用十分严重，一般 可将5
次〜7次谐波放大2倍〜5倍，当系统参数接近谐波 谐振频率时，
高次谐波电流的放大可达 10倍〜20倍。因此，
不仅须考虑谐波对电容器的影响，还需考虑被电容器放大的 谐波损
坏电网设备，影响电网安全运行。 国家标准规
定：(1)电容器能承受100倍额定电流的涌流冲击，但每年这 样的
涌流冲击不应超过 1000次；(2)电容器允许1.30倍额定
电流下长期运行，亦即允许长期承受超过额定电流的 30%的
电流；(3)对于电容量最大正偏差 10%的电容器，其过电流允
许值，可宽放至1.43倍额定电流。在实际的供电网络中， 运
行电压的升高和电源电压中的谐波往往是同时存在的，在电 容器运
行中，发现严重过电流现象，应进行具体分析找出过 电流的原因。
若运行电压太高，可调整变压器分接头或在电 压过高时，将电容器
退出运行，如电流增大却没有伴随电压 增高时，说明存在高次谐波
电流， 应采取限制谐波的措施：①
在谐波源附近，安装交流滤波器装置，是抑制谐波干扰最积
极有效的方法：②在并联电容器装置回路中， 串接适当感抗的
电抗器，使该回路对某次及以上谐波呈感性，避开谐波电流 谐
振;③当电容器组接人电网中， 为避免发生谐振造成的电容 器损
坏，必须校验接人电网中电容器组的临界容量 ：④限制谐
波源注入电网的谐波电流，这是从根本上解决问题的办法。
1.3环境温度
电容器和其它大部分电气设备 （变压器、发电机）不同，
它通常都是在满负荷下较长时间运行的，而其它电气设备则 负荷随
时变化。因此，环境温度对电容器的运行温度影响很 大。有试验表
明，当温度升高10 °C,电容器的电容量下降速 度将加快一倍，电容
器长期处于高场强和高温下运行将引起 绝缘介质老化和介质损耗角
X
的增大，使电容器内部温升超 过允许值而发热，缩短电容器的使
用寿命，严重时在高电场 强度作用下导致电容器热击穿而损坏。按
照电容器的有关技 术条件规定，电容器的工作环境温度一般以 40
C
为上限，反
之，若温度过低时，因浸渍剂粘度增加，流动性、吸气性变 差，外
壳内部压力下降，局部放电电压降低，结果也会引起 电介质老化和
击穿，降低电容器的使用寿命。因此，一方面 要选用其温度类别与
实际的运行环境温度相适应的电容器， 另一方面在电容器的安装使
用中要特别注意电容器在实际 使用工况下的通风、散热和辐射问
题，使电容器在运行中所 产生的热量能即时散发出去，在高温条件
下降低电容器内部 的介质温度，以达到延长电容器实际使用寿命的
目的。
2电容器的巡视检查、运行维护
为了保证电容器故障率下降，必须加强电容器组的巡视 检查、
日常维护工作。有以下一些有效措施 ：
2.1外壳各部是否渗漏；外壳是否鼓肚，膨胀量是否超过 正常
热胀冷缩的弹性许可度 ；室外电容器组未涂冷锌的还应
检查外壳油漆是否脱落、生锈，当脱落或生锈较严重时可涂 冷锌解
决；套管是否清洁、完整、有无裂纹、放电现象；引线连 接处，各
处有无松动、脱落或断线、发热变色。电容器容量 与熔断器容量的
配置必须相符等，严禁电容器带病运行。
2.2运行中电容器出现不正常的异响时，应退出运行。 另外，
当电容器喷油或起火、接头严重过热、套管严重放电 闪络、电容器
爆炸时，都必须将电容器停止运行。
2.3电容器停电安全技术要求：①断开开关，拉开两侧刀
闸；②放电后验明无电推上接地刀闸 ；③为防止操作过电压，
电容器与变压器或馈电线路停、送电时，禁止同时投切。
2.4接地应良好，运行中每月应对放电电阻及其回路进 行一次
检查，确认是否良好。停电检查工作，应严格执行《电 工安全工作
规程》，电容器接地前应逐相充分放电， 星形接线
电容器的中性点应接地，串联电容器及与整组电容器脱离的 电容器
应逐个放电，装在绝缘支架上的电容器外壳也应放电。
2.5正确进行电容器的投切操作。 电容器的投入或退出，
应根据母线电压曲线或按定值由无功自动投切装置来实现。 在投入
电容器运行前，应检查电容器保护在加用位置。正常 情况下电容器
开关处在热备用状态，投入后应认真检查开关 位置及电流电压变化
情况。投切方式目前主要有两种，一种 是通过电压无功综合控制装
置进行自动投切，另一种就是由 运行人员根据调度部门颁发的电压
曲线来进行。 3电容
器在运行中的常见故障及应对措施
3.1电容器运行时的电压允许范围 ：电容器必须能在
1.05Un长期运行，并在一昼夜中，在最高不超过1.1允许运 行时间
不超过8h;当周围空气温度24h平均最高值低于标准
10 c时，电容器能在1.1下长期运行。电压升高也会引起电 容器的
过流。电容器应能在 1.3U情况下长期工作，运行中 超过规定时应
将电容器退出工作。
3.2运行中的电容器出现不正常的异响时，说明内部异 常或外
力对电容器有损伤；电容器出现渗漏油、 外壳鼓肚，膨 胀的现象
时，有可能是由于运行温度过高、运行电压过高或 高次谐波引起过
电流，应立即将电容器退出运行，查明具体 原因，找出对策。
3.3当电容器的熔断器熔丝熔断时，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，检查电容器是否鼓肚、 过热、开裂、以及熔
丝元件熔断状况，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进
行检查，若检查发现无异 常，且各项指标均合格，方可投运。对于
电容器组而言，每 只电容器都有单独的熔断器。 所以，当某一只电
容器故障时，
其熔丝熔断，不致影响其它电容器，熔丝可按1.375ln〜1.5In 选择