基于常见电力电容器故障分析与处理措施概述

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　　摘  要：常见的电力电容器都是为了改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力，它们在减少系统功率损耗、提高功率因数、降低运行电流、提升电网电压、释放变压器使用裕度等方面有着显著效果。按电压等级可以划分高、低压两部分。虽然它们可以起着不可替代的作用，但是多年的运行经验表明，电力电容器经常性出现各种问题，因此有必要对电力电容器常见的故障分析并处理，文章对实践工作有一定的指导意义。
　　关键词：电力电容器;故障;措施
　　中图分类号：TM531        文献标志码：A           文章编号：2095-2945（2019）11-0120-02
　　Abstract： The common power capacitors are to improve the voltage quality of the power system and improve the transmission capacity of the transmission line. They have a significant effect in reducing the power loss of the system， increasing the power factor， reducing the operating current， increasing the voltage of the power grid， releasing the use margin of the transformer and so on. According to the voltage level can often be divided into high and low voltage two parts. Although they can play an irreplaceable role， many years of operation experience has shown that power capacitors often have a variety of problems， so it is necessary to analyze and deal with the common faults of power capacitors. The article has certain guiding significance to the practical work.
　　Keywords： power capacitor; fault; measure
　　引言
　　电力系统中变电站是整个系统的核心，基于我国的电压等级，常见的有35kV-220kV變电站，站内断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器等一次设备的检修、日常维护消缺和技改等工作是非常重要的事情。其中电容器的重要性亦然不说，本文即对电力电容器几种常见故障进行分析和处理。
　　1 电力电容器故障处理
　　电力电容器的主要作用是向电力系统提供无功功率提高功率因数或移相使用，大量装设在35kV及以上变、配电站里。某市使用的电力电容器种类主要有熔断器外置式框架式电容器、熔断器内置式框架式电容器和集合式电容器。集合式电容器因为检修难度大，经济性差，所以正在逐渐地被淘汰。某市目前只有少数变电站使用集合式电力电容器，这里不再详细分析。以下主要分析框架式电容器的常见故障和处理。
　　由于生产厂家不同，一部分电力电容器性能较好，检修、维护工作量小，供电可靠性高;也有一部分电力电容器性能较差，特别是电容器的熔丝熔断、漏油等缺陷发生的比较多。
　　依据某工区所管辖的电力电容器的常见故障和比例分析，其中在并联电容器本体故障中套管漏油所占比重最大。在电容器附件设备故障中，电容器引线接点过热和熔丝熔断所占比重最大。
　　2 电容器接点发热故障的分析与处理
　　近两年对某工区35kV设备引线接点过热15起，10kV设备引线接点过热缺陷8起。其中的发热点集中在：铝排与铝排、铝排与线夹、线夹与导线的接触处。电容器的安全可靠运行，很大程度上取决于连接点的质量如何。电容器的连接点是发热故障率发生较高的部位，轻则会损坏绝缘和设备，重则会造成火灾事故。
　　2.1 接点发热原因
　　（1）安装质量差
　　这种情况多出现在施工工艺太差进一步导致于接头连接不牢靠，因为相关原因造成的振动，常时间的运行极易发生松动;会明显的使接触电阻增大;另外一方面，由于铜铝过渡线夹作用，这两种不同的材料，其原子结构形式，可以形成原电池，特别是在恶劣的天气与环境中，一旦形成了原电池，更一步加重发热的效应。
　　（2）接头松动
　　任务材料都无法避免热胀冷缩的效应，常期的反复的热胀冷缩间接的也会使接头松动。造成接触电阻逐渐变大，当中间接触电阻增大后，其发热越来越严重，直至烧坏。
　　（3）连接处发生氧化
　　在潮湿及有腐蚀气体的环境中，会形成化学腐蚀。间接的造成接触电阻的增大，即可以产生软导线与铝排连接处发热。
　　2.2 检查方法和注意事项
　　检查发热点的方法很多，下面介绍两种运维班工作常用的检查接点发热的方法。
　　（1）使用红外线测温仪，用红外成像仪器查看，哪里温度最高，即哪里发热最为严重。
　　（2）使用测温蜡片。每一次检修试验过程中，都会将蜡片贴在新投运设备接点，后期运行人员即可以通过设备上的蜡片是否掉落，就可以判断设备是不是发生了过热的可能。
　　（3）在检查过程中并不是有了红外测温仪之后，贴蜡片就是可有可无的，因为设备和接点发热有时候过程比较长，而且有时候因为工作的疏漏，并不能做到每个接点都能用红外测温仪去每时每刻监测。而新电容器设备投运前在其接点等易见部位贴蜡片等于安装了实时在线测温产品，其变化在巡视检查中也容易发现。 　　3 电容器漏油故障的分析与处理
　　电容器是全密封装置，密封不严，则空气、水分和杂质都可能侵入油箱内部，其危害极大。因此，电容器是不允许漏油的。
　　3.1 电容器漏油的原因
　　通过某站内电容器漏油的情况。电容器渗漏油的主要原因有：
　　（1）在电容器的运输，安装过程中搬运方法不当，比如提拿瓷套管，致使其法兰焊接处产生裂缝。
　　（2）施工过程中接线时拧螺钉用力过大，造成瓷套焊接处损伤以及产品制造过程中存在的一些缺陷。
　　上述电容器渗油原因又可分为两种情况，一种电容器不密封，另一种为电容器内部发热，造成电容器油膨胀渗油。渗油一般时仅有油迹，对电容器进行测温比较，如发现温度明显高于其他电容器时，应停电进行试验。如温度没有明显高于其他电容器时，可继续运行，伺机处理;如大量渗油，应停电更换电容器。
　　3.2 电容器漏油的现场检查处理
　　如果电容器瓷套管及外壳漏油、绝缘子表面放电闪络或电容器鼓肚，则说明电容器损坏，应根据现场的电容器型号更换规格容量、试验合格的新电容器，并对整组电容器组进行三相电容量平衡试验，若不平衡，应及时调整使其平衡后恢复运行。若一时无备品更换损坏的电容器，则可在其他两相各退出一个同规格的电容器，并做三相电容器平衡试验后恢复运行，待有备品后再进行更换。
　　当电容器发生渗漏油时，还应减轻负载或降低周围环境温度，但不宜长期运行。电容器在运行中出现渗漏油现象是比较严重的缺陷情况，若运行时间过长，浸渍剂减少，外界空气和潮气将渗入元件上部，使电容器内部绝缘降低，甚至将电容器绝缘击穿。值班人员发现严重泄露时，应汇报工区并停止使用、检查处理。
　　4 熔断器锈蚀、熔断故障的分析与处理
　　4.1 电容器熔丝熔断的主要原因
　　（1）熔丝规格不对。由于电容器投切频繁，环境温度一般较高，因此熔丝的额定电流应选的稍大些。DL/T842-2003《低压并联电容器装置使用技术条件》中的4.6.2.4b规定：“熔断器额定工作电流（有效值）应按2-3倍单组电容器额定电流選取。”
　　（2）绝缘子表面放电闪络。
　　（3）当试验过程中，发生电容量的变化，或者是熔断器熔丝熔断情况，应该引起重视。
　　（4）最后一种可能就是谐振情况，这一种概率较低。
　　4.2 熔丝熔断的现场检查处理
　　在检修试验过程中，发现测量电力电容器容量及遥测对地绝缘电阻，如果电容器试验数据正常，则可能是由于熔丝规格型号不对造成热容量不够或熔丝质量不好以及接触不良而发生熔丝熔断的情况，需更换熔丝，并对其他各电容器的熔丝进行检查后即可正常投运。
　　5 结束语
　　针对于电力电容器常见的情况分析，我们得出电容器设备治理的工作建议主要如下几点：
　　（1）加强电容器的缺陷管理工作，加强对无功补偿的强化管理，特别是无功补偿容量未达到要求的站，要及时进行完善。
　　（2）加强无功设备的管理力度，增加巡视次数，密切监视运行数据。在高温和恶劣天气时加强特巡，检查设备外观有无变形或变化，声音有无异常，运行数据是否在合理范围，确保无功设备可靠运行。定期进行巡视检查，发现缺陷及时汇报、处理，小故障随时解决，大故障立即退出运行，避免事故的发生，保证足够的无功。
　　（3）加大对运行状态不良的老旧设备的改造，尤其是运行20年以上的设备，提高设备的可靠性。
　　（4）严把设备交接验收关，避免因施工质量差导致设备出现发热、震动等问题。
　　（5）加强对电容器各部位螺栓紧固部位的检查，包括导体连接部位和固定支撑部位的螺栓，防止紧固件松动导致设备故障。
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