王燦

摘 要：本文在簡單介紹電容器組的基礎(chǔ)上，針對電容器組現(xiàn)場試驗中存在的問題，提出了改進建議。

關(guān)鍵詞：電容器組；熔斷器；電容值

中圖分類號：TM53 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0081-02

前 言

電力電容器作為無功補償設(shè)備，能就地平衡無功，提高電壓質(zhì)量和功率因數(shù)，因而在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。對電容器組進行現(xiàn)場試驗，主要是檢查電容器內(nèi)部是否受潮，電容器元件有無擊穿短路以及絕緣劣化等缺陷。因此，掌握正確的試驗方法，及時檢出不良電容器，對降低電容器組故障率，確保電網(wǎng)安全運行有十分重要的意義。

1 電力電容器組試驗項目

電力電容器主要分為并聯(lián)電容器、耦合電容器、串聯(lián)電容器及均壓電容器組等?，F(xiàn)場電容器組試驗項目主要包括了測量絕緣電阻、介損值tanδ測量，電容量、工頻交流耐壓試驗及局部放電試驗等項目，本文只針對并聯(lián)電容器及耦合電容器的某些試驗項目進行具體說明，如下文所示：

1.1 并聯(lián)電容器試驗項目

（1）極對殼絕緣電阻測試。主要是發(fā)現(xiàn)套管受潮及缺陷，檢查并聯(lián)電容器兩極對外殼之間的絕緣狀況。試驗方法：串聯(lián)時使用2500兆歐表，絕緣電阻不低于2000MΩ。單套管電容器不做此項目，串聯(lián)結(jié)果應(yīng)與歷次測量值及經(jīng)驗值比較，進行分析判斷。

（2）電容值的測量。主要是檢查內(nèi)部元件連接狀況及內(nèi)部絕緣狀況，如電容值升高說明內(nèi)部元件受潮或擊穿，如電容值減小說明內(nèi)部元件開路或缺油等。

1.2 耦合電容器組試驗項目

（1）絕緣電阻，包括了極間絕緣電阻和低壓小套管絕緣電阻。測量極間電阻時，在高原電極加壓，低壓小套管接地；使用2500V兆歐表測量，極間絕緣阻值一般不低于5000MΩ，低壓小套管交接時不低于100MΩ，運行中不低于10MΩ。

（2）介損值tanδ及電容值測量。試驗使用交流電橋，由于耦合電容器兩極對地絕緣，一般采用正接法。試驗電壓為10kV，介損極點和容量標準參考相關(guān)規(guī)范。

2 現(xiàn)場試驗存在問題及改進措施

2.1 熔斷器彈簧容易放松

如圖1所示，目前變電站電容器組多采用外置噴逐式熔斷器來保護電容器，其熔體和尾線一直由彈簧保持一定的張力，以保證電容器發(fā)生故障時熔斷器能可靠開斷。在對電容器組進行試驗時，彈簧張力的存在給熔斷器的固定螺桿拆解工作增加了工作量和工作難度。所以，為了在試驗過程中更方便拆裝固定螺桿，會將熔斷器的尾線放松，而使彈簧失去張力處于松弛狀態(tài)。這樣存在很明顯的弊端：當(dāng)電容器組故障時，由于彈簧失去了張力，尾線不能快速甩出管體，熔斷器不能及時開斷，容易導(dǎo)致在開斷過程中發(fā)生復(fù)燃，引發(fā)熔斷器或電容器組更大的事故。

改進措施：逐漸采用內(nèi)置噴逐式熔斷器替代外置噴逐式熔斷器。因為內(nèi)置噴逐式熔斷器是內(nèi)置在電容器的管體內(nèi)的，套管或其他的部位不需要彈簧一直保持一定的張力，管體的尾線可以一直處于松弛狀態(tài)，便于試驗時拆裝熔斷器的固定螺桿。這就有效解決了外置噴逐式熔斷器在尾線松弛時無法在故障狀態(tài)下正常開斷的問題，保證了熔斷器保護的可靠性。同時，試驗時拆裝固定螺桿簡單快捷，提高了試驗工作的效率。

2.2 熔斷器試驗后安裝不到位

如上述所提到的，采用外置噴逐式熔斷器時拆裝固定螺桿比較困難，這使電容器的套管受到一定程度上額外作用力，進而引發(fā)電容器組發(fā)生漏油現(xiàn)象。彈簧張力在試驗過程中和拆裝過程中也會發(fā)生變化。同時，熔斷器的懸臂包括管體、彈簧機連扳都是采用單點固定結(jié)構(gòu)，其連接點位置容易在試驗拆裝過程中發(fā)生改變，造成管體和尾線接觸，增加了摩擦阻力。在電容器組發(fā)生故障熔斷器開斷時，由于摩擦阻力增大，尾線不能迅速拉開管體，導(dǎo)致熔斷不能正常開斷且容易發(fā)生復(fù)燃。目前，普通存在因試驗拆裝后熔斷器不能完全恢復(fù)到正確位置的現(xiàn)象，大大增加了電容器組運行的風(fēng)險系數(shù)。

改進措施：在電容器試驗之后，將熔斷器恢復(fù)時應(yīng)做到：①指示牌位置主要是反應(yīng)彈簧的張力狀態(tài)，所以應(yīng)檢查其正確位置處于垂直狀態(tài)；②尾線在管體的中心位置則表明了熔斷器上下左右位置正確，所以應(yīng)檢查尾線在管體中心處收緊。若發(fā)現(xiàn)指示牌和尾線位置不對應(yīng)時，應(yīng)及時調(diào)整，避免發(fā)生事故。

2.3 只測整組電容器組

目前在為了保證試驗過程中電容器組熔斷器保護的靈敏度，一般將電容器組串并聯(lián)進行試驗。這樣的試驗方法很難發(fā)現(xiàn)故障電容器組中故障電容器。以35kV 20000kVA電容器組為例，該電容器單臺容量33kVA，額定電壓為11kV。無故障時，相電容C1=43.9μF，串段電容C2=87.90μF；一旦其中1臺1個串段被擊穿，這個時候相電容C′1=44.31μF，串段電容 C′2=89.37μF電容器組的相電容變化量為：

ΔC′1=（44.31-43.95）/43.95=0.82%

有故障電容器串段的電容變化量為：

ΔC′2=（89.37-97.90）/97.90=1.67%

可見，當(dāng)1臺電容器1個串段擊穿時，ΔC′1<1%，ΔC′2<2%。因此，只對整組電容器組測量電容量是無法正確判斷電容器是否存在缺陷的。

改進措施：使用不拆線用電容電橋測量電容器組的電容值。如圖2所示，電容電橋采用橋式電路結(jié)構(gòu)，內(nèi)置標準電容器。當(dāng)測試電壓同時施加在標準電容器和被試電容器上，處理器通過傳感器，采集通過兩者的電流信號并進行處理后，可計算可得被試電容器的電容值。

在不拆線條件下實現(xiàn)了單臺電容器的電容量測量，可正確有效的發(fā)現(xiàn)故障電容，提高了電容器組運行可靠性。

3 結(jié)束語

對電容器組現(xiàn)場試驗的方法進行探究和改進，實現(xiàn)更安全、科學(xué)、可靠的現(xiàn)場試驗，避免試驗帶來的安全隱患，提高故障發(fā)現(xiàn)率，保證電容器組的安全可靠運行。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-3