邱肇元

（廣西廣信電力設(shè)計(jì)有限公司 廣西南寧市 530000）

對(duì)變電站電容器故障的簡(jiǎn)單分析與預(yù)防措施探討

邱肇元

（廣西廣信電力設(shè)計(jì)有限公司 廣西南寧市 530000）

在變電站的電力設(shè)備中，電容器是非常重要的元件，在電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行過(guò)程中電容器會(huì)發(fā)揮非常重要的作用，同時(shí)變電站中電容器的運(yùn)行狀況也會(huì)對(duì)電網(wǎng)的輸送電能的能力、電壓的質(zhì)量以及線路的損耗產(chǎn)生比較重要的影響，但是對(duì)于變電站中的電容器來(lái)講，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)各種故障，這樣就可能會(huì)對(duì)變電站電容器的運(yùn)行狀況產(chǎn)生影響。

變電站；電容器；缺陷分析；改進(jìn)措施

在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展和各種新型電器投入使用的影響下，我國(guó)對(duì)電力的需求量逐年上升。因此，變電站做好電容器設(shè)備的安全管理，確保其能夠安全、正常、穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。本文主要對(duì)變電站電容器缺陷的簡(jiǎn)單分析與改進(jìn)措施探討。

1 變電站電容器主要故障分析

所謂電容器就是能夠儲(chǔ)存電荷的“容器”。只不過(guò)這種“容器”是一種特殊的物質(zhì)——電荷，在變電站的中、低壓各段母線，均會(huì)裝有高壓電容器，以補(bǔ)償負(fù)荷消耗的無(wú)功，提高母線側(cè)的功率因數(shù)，有助于變電站的有效運(yùn)行。電容器與電抗器合并應(yīng)用于無(wú)功補(bǔ)償裝置中，組成串聯(lián)諧振支路，濾除某特定頻率的諧波，保護(hù)電容免受投、切是的涌流。但由于電容器內(nèi)部有多個(gè)元件串聯(lián)的高壓電容，還會(huì)出現(xiàn)因部分元件擊穿使電容量增大導(dǎo)致故障產(chǎn)生。

1.1 電容器自身特征故障

由于電容器的兩極具有剩留殘余電荷的特點(diǎn)，因此容易導(dǎo)致故障產(chǎn)生，此外還會(huì)出現(xiàn)電容器外殼膨脹或漏油、套管破裂，發(fā)生閃絡(luò)有火花、電容器內(nèi)部聲音異常，外殼溫升高于55℃以上示溫片脫落等現(xiàn)象。

1.2 外力破壞問(wèn)題相對(duì)嚴(yán)重

外力破壞對(duì)電容器運(yùn)行有嚴(yán)重影響，電力企業(yè)生產(chǎn)一線的工作人員，是保證電容器正常運(yùn)行的執(zhí)行者和管理者。工作人員作為行為主體，會(huì)受到安全生產(chǎn)意識(shí)、安全管理理念、安全操作技術(shù)是否專(zhuān)業(yè)等多重因素的影響，該類(lèi)主觀性因素如果把控不當(dāng)，便很容易引發(fā)因人為因素導(dǎo)致的安全生產(chǎn)事故。

2 導(dǎo)致電容器缺陷的主要原因

2.1 安全職責(zé)未得到有效落實(shí)

我國(guó)的大部分電力生產(chǎn)單位均已制定關(guān)于確保設(shè)備安全運(yùn)行的管理制度，也對(duì)相關(guān)職責(zé)進(jìn)行了明確，但是，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，也有很多電力單位的安全職責(zé)僅僅是紙上談兵，并未得到有效落實(shí)。加之企業(yè)缺乏深入調(diào)查、研究，因此，對(duì)設(shè)備運(yùn)行中存在的影響因素和問(wèn)題難以充分了解，也未制定出具有針對(duì)性的整改方案。此外，也有部分電力企業(yè)對(duì)上級(jí)的安全事故通報(bào)僅既未進(jìn)行認(rèn)真分析，也不未根據(jù)企業(yè)自身的實(shí)際情況溢出有效的事前防范措施。

2.2 安全管理水平有待于提升

當(dāng)前，在經(jīng)濟(jì)利益的吸引下，部分電力企業(yè)將管理重心傾向于追逐企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，對(duì)大型作業(yè)比較重視，而忽視了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的全面管理，導(dǎo)致電力企業(yè)在安全管理方面存在諸多不足之處。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在電力企業(yè)中出現(xiàn)的很多生產(chǎn)事故，均是在企業(yè)進(jìn)行分散、小型、作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的。同時(shí)，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的試驗(yàn)報(bào)告、檢修記錄等也存在不準(zhǔn)確、不及時(shí)等問(wèn)題。究其原因，該類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)與企業(yè)不注重對(duì)規(guī)章制度的科學(xué)管理，不重視采用事前控制措施進(jìn)行事故預(yù)防等管理現(xiàn)狀之間存在緊密相關(guān)性。

3 主要案例分析

以35kV以上變電站為例，電容器在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中電壓應(yīng)該要保證在規(guī)定的范圍內(nèi)，電容器應(yīng)該可以在1.05倍額定電壓的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，而且在一天一夜中，最高不超過(guò)1.1倍額定電壓的情況下不能運(yùn)行超過(guò)6h；如果外界環(huán)境的溫度在24h內(nèi)最高平均溫度不超過(guò)10℃，那么電容器就能夠在超過(guò)1.1倍額的電壓的情況下長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行。當(dāng)電壓增加的時(shí)候電容器可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)流的情況，而電容器能夠在1.3倍過(guò)電流情況下長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)；如果電容器在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中超過(guò)了相關(guān)的規(guī)定，就需要讓電容器停止工作。

如果電容器在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了不正確的響動(dòng)，就說(shuō)明在電容器的內(nèi)部出現(xiàn)了局部放電的情況；當(dāng)電容器出現(xiàn)滲油、漏油、外殼膨脹或者起鼓等現(xiàn)象，就可能是因?yàn)殡娙萜髟趯?shí)際的運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行電壓過(guò)高、溫度太高或者是高次諧波引起的過(guò)電流。在這個(gè)時(shí)候就需要讓電容器停止工作，然后查明具體的原因，從而才能夠采取相應(yīng)的解決措施。

如果電容器在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了熔斷器熔絲熔斷的情況，就需要及時(shí)讓值班調(diào)度員報(bào)告，在取得同意之后才能夠把電容器的斷路器斷開(kāi)。在電容器斷開(kāi)之后需要先對(duì)它進(jìn)行放電，然后再對(duì)電容器的外觀進(jìn)行檢查，看電容器是不是出現(xiàn)開(kāi)裂、過(guò)熱、起鼓以及熔絲元件熔斷的情況，如果在實(shí)際的檢查過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就可以直接更換熔斷器熔絲，然后運(yùn)行電容器。如果在送電之后熔斷器的熔絲又出現(xiàn)了熔斷的情況，這個(gè)時(shí)候就需要退出有故障的電容器，同時(shí)還應(yīng)該要恢復(fù)其他部分的送電運(yùn)行。對(duì)于電容器來(lái)講，它的熔斷器都是單獨(dú)的，所以在電容器組中如果某一個(gè)電容器的熔斷器出現(xiàn)故障是不會(huì)對(duì)其他電容器產(chǎn)生影響的。

在電容器合閘投入之前需要先進(jìn)行放電，如果電容器還帶有電荷就不能夠進(jìn)行合閘。如果保護(hù)裝置出現(xiàn)自動(dòng)跳閘的情況，電容器就不能夠強(qiáng)行合閘送電。要對(duì)具體的原因進(jìn)行查明，然后采取相應(yīng)的措施處理之后才能夠再次送電。

圖1 電容器設(shè)備組件結(jié)構(gòu)框圖

4 促進(jìn)變電站電容器有效應(yīng)用的相關(guān)措施

4.1 制定實(shí)安全規(guī)章管理制度

要促進(jìn)變電站電容器的有效應(yīng)用，首先應(yīng)落實(shí)安全生產(chǎn)職責(zé)，做好現(xiàn)場(chǎng)管理工作，為安全生產(chǎn)職責(zé)的有效落實(shí)提供保障。按照“抓細(xì)抓實(shí)”的管理原則實(shí)行班組管理制度，為變電站電容器的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。并及時(shí)對(duì)電容器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的多發(fā)性事故進(jìn)行總結(jié)和分析，制定相應(yīng)的整改和改進(jìn)措施，將切實(shí)可行的整改方案生成一種制度或者規(guī)定和，對(duì)電容器管理中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有效治理。通過(guò)安全教育和安全知識(shí)的培訓(xùn)，促使變電站工作人員主動(dòng)遵守并執(zhí)行各項(xiàng)安全生產(chǎn)制度，制定并執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化的安全管理制度，保證制度的具體內(nèi)容簡(jiǎn)明詳盡，并且具有可行性。

4.2 加強(qiáng)對(duì)電容器設(shè)備的安全管理

要想確保變電站電容器穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，相關(guān)單位應(yīng)該注意結(jié)合企業(yè)自身以及整個(gè)電力行業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)，堅(jiān)持開(kāi)拓創(chuàng)新和與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展理念，進(jìn)而適應(yīng)和滿(mǎn)足我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的發(fā)展要求。加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量的監(jiān)督和管理，一方面，應(yīng)該要求電力企業(yè)嚴(yán)格按照電容器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行報(bào)廢管理制度。對(duì)于已經(jīng)到期、出現(xiàn)損壞、檢查不達(dá)標(biāo)的所有設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制報(bào)廢，采用破壞處理的方式使之不會(huì)再被投入使用。同時(shí)，禁止將已經(jīng)達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備采用其他方式轉(zhuǎn)給其他個(gè)人或者企業(yè)繼續(xù)使用。另一方面，對(duì)外包施工單位的資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格審查，監(jiān)理單位和發(fā)包單位需要充分發(fā)揮安全生產(chǎn)的管理和監(jiān)督作用和職能性。除此之外，對(duì)電容器設(shè)備制定標(biāo)準(zhǔn)化的定期檢修、保養(yǎng)、管理等制度。對(duì)容易引發(fā)安全事故操作環(huán)節(jié)及影響因素的重點(diǎn)監(jiān)視，并采取有效的預(yù)控措施，為電容器的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

4.3 加強(qiáng)對(duì)檢修人員的培訓(xùn)

檢修人員的水平制約著電容器的運(yùn)行狀況，相關(guān)部門(mén)必須加強(qiáng)對(duì)檢修人員素質(zhì)水平的培訓(xùn)，不斷推廣先進(jìn)技術(shù)，對(duì)檢修人員的維修程序進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，加強(qiáng)檢修人員的安全意識(shí)及自我保護(hù)意識(shí)，讓他們充分意識(shí)到電容器對(duì)變電站安全運(yùn)行的重要作用。相關(guān)部門(mén)還必須實(shí)施激勵(lì)制度，對(duì)于優(yōu)秀人員進(jìn)行適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，充分激發(fā)員工工作的積極性?！耙匀藶楸尽笔且环N實(shí)現(xiàn)企業(yè)與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展的科學(xué)管理理念，為提升變電站電容器設(shè)備的安全運(yùn)行性，相關(guān)單位可以指定專(zhuān)門(mén)的考評(píng)制度，將員工的考核成績(jī)與薪酬掛鉤，激勵(lì)企業(yè)員工對(duì)設(shè)備積極做好安全生產(chǎn)工作，使員工在電容器安全工作中實(shí)現(xiàn)有制度可循，并保證考核制度內(nèi)容與電力生產(chǎn)實(shí)際情況相貼合，以電容器的安全管理為標(biāo)準(zhǔn)，確保考評(píng)制度科學(xué)、合理，且符合人性化的基本要求。

5 小結(jié)

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)在各領(lǐng)域都呈現(xiàn)出了新的發(fā)展生機(jī)。就變電站而言，它對(duì)人們的生活造成了極大影響，為了充分滿(mǎn)足人們的生活需求，我們必須確保變電站的安全運(yùn)行，加強(qiáng)對(duì)電容器設(shè)備的定時(shí)檢修及維護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)電容器有老化現(xiàn)象，我們必須采取有效措施予以改善，充分保障人們的生活質(zhì)量，減少電容器故障發(fā)生，為變電站的安全運(yùn)行創(chuàng)造重要條件。

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TM53

A

1004-7344（2016）05-0062-02

2016-1-8

邱肇元（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事電力設(shè)計(jì)方面的工作。