馬道柱

摘要：電力電容器在長(zhǎng)期運(yùn)行中，因受設(shè)備制造質(zhì)量不良、補(bǔ)償回路設(shè)計(jì)不當(dāng)、系統(tǒng)諧波污染、運(yùn)行環(huán)境惡劣等因素的影響，容易造成故障發(fā)生，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，甚至引發(fā)大面積停電事故，基于此，本文將對(duì)電力電容器運(yùn)行與檢修技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電力電容器;運(yùn)行;檢修技術(shù)

1電力電容器運(yùn)行過(guò)程中的影響因素

1.1電壓

電力電容器主要是向電力系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功功率的供應(yīng)，進(jìn)而使功率因數(shù)得以提高。其通過(guò)就地的無(wú)功補(bǔ)償以促使輸電線路的電流降低，實(shí)現(xiàn)線路能量損耗以及壓降的降低，對(duì)于電能的質(zhì)量以及設(shè)備利用效率的提高都具有相當(dāng)重要的作用。電力電容器運(yùn)行過(guò)程中的功率，發(fā)熱及其損耗等都同電壓的二次方成正比，運(yùn)行時(shí)電壓經(jīng)常性過(guò)大會(huì)導(dǎo)致電力電容器的溫度偏高，從而加速其中的絕緣介質(zhì)老化程度，且導(dǎo)致其使用壽命大大降低甚至造成其發(fā)生損壞而無(wú)法使用。電容器運(yùn)行時(shí)，電壓的調(diào)整，負(fù)荷發(fā)生改變或倒閘等相關(guān)操作，都可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生波動(dòng)而出現(xiàn)電壓過(guò)大的情況，當(dāng)然，若作用的時(shí)間不長(zhǎng)可能對(duì)其影響不大，但不允許超出一定的時(shí)間限度。

1.2溫度

電容器運(yùn)行過(guò)程中，如果溫度偏高，將會(huì)導(dǎo)致其介質(zhì)迅速的老化進(jìn)而縮短其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使電容介質(zhì)發(fā)生擊穿的現(xiàn)象并導(dǎo)致其損壞。因此，為確保電力電容器運(yùn)行過(guò)程的安全性以及該設(shè)備的正常使用壽命，應(yīng)注意運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)保證電力電容器始終維持于允許的工作溫度之內(nèi)。

1.3電流

電容器的運(yùn)行過(guò)程中，除了電壓過(guò)大所造成電流偏大之外，電網(wǎng)的高次諧波電壓也可能導(dǎo)致電容器運(yùn)行電流的偏大。因此，在對(duì)電容器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)其運(yùn)行電流的大小進(jìn)行的規(guī)定，其長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中的允許過(guò)電流的倍數(shù)為1.3，也就是說(shuō)，電容器進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，可使用高出30%的額定電流。

1.4諧波

電力電容器的諧波超標(biāo)會(huì)使電容器發(fā)生過(guò)熱的現(xiàn)象并破壞其絕緣介質(zhì)，是絕緣降低。就其原因應(yīng)該是由于諧波的疊加所導(dǎo)致的。諧波的危害性相當(dāng)大，其源于諧波電流源。正弦基波的電壓一旦加在電容器中時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電容器所吸收的電流及其電壓的波形發(fā)生改變，并引起電流因的畸變。同時(shí)，電壓的有效值迅速增長(zhǎng)的過(guò)程中，相應(yīng)的電流有效值的增長(zhǎng)速度更加快，尤其是當(dāng)高次諧波存在的時(shí)候，其增長(zhǎng)速度更快。所以，諧波存在時(shí)會(huì)對(duì)電力電容器產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的危害，很容易造成電容器發(fā)生迅速擊穿的現(xiàn)象。

2電力電容器運(yùn)行與檢修技術(shù)的要點(diǎn)分析

2.1保證設(shè)備制造及安裝調(diào)試質(zhì)量

電力電容器設(shè)備制造質(zhì)量是其安全運(yùn)行的重要前提，在電容器生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格工藝流程，選用合格的原材料及生產(chǎn)裝備，加強(qiáng)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)督，并通過(guò)出廠檢驗(yàn)從嚴(yán)把關(guān)，從源頭上確保產(chǎn)品的制造質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)合理“分相、分組”，保證“相與相”、“段與段”之間的電容量平衡匹配。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)安裝后的現(xiàn)場(chǎng)交接驗(yàn)收，確保安裝調(diào)試質(zhì)量，降低運(yùn)行中故障發(fā)生概率。

2.2改善操作和運(yùn)行方式

1）在對(duì)線路負(fù)載進(jìn)行停送電操作時(shí)，電力電容器組必須遵循“先斷后合”的操作原則，而各路負(fù)載出線應(yīng)按照“先合后斷”的操作原則，不可以隨便更改操作順序。

2）電力電容器恢復(fù)運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證具有充足的放電時(shí)間。電容器組應(yīng)盡量減少頻繁投切;必須按照規(guī)程的規(guī)定確保電容器組充分放電才可以進(jìn)行下次合閘操作;若保護(hù)裝置動(dòng)作跳開(kāi)了故障電容器組，不可在故障原因查明之前，再次投入電容器組，以防事故范圍擴(kuò)大。

3）為避免高次諧波對(duì)電力電容器組造成影響，應(yīng)根據(jù)具體使用場(chǎng)所合理選擇電抗率，以有效抑制高次諧波，減小電容器組的合閘涌流和過(guò)電壓，保證成套裝置安全運(yùn)行。

2.3控制運(yùn)行環(huán)境溫度

電力電容器的運(yùn)行溫度與其自身性能、運(yùn)行環(huán)境等因素密切相關(guān)，當(dāng)電力電容器的環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，將加快電介質(zhì)的絕緣老化速度，縮短電容器使用壽命，所以應(yīng)對(duì)電容器運(yùn)行環(huán)境溫度進(jìn)行控制。安裝在室內(nèi)運(yùn)行的電容器組，應(yīng)通風(fēng)良好并盡可能加裝自動(dòng)控溫裝置;室外運(yùn)行的電容器組，一方面要防止太陽(yáng)直射造成局部溫度異常，另一方面要保證其具有良好的通風(fēng)散熱條件。同時(shí)，應(yīng)定期對(duì)電容器組及其成套設(shè)備進(jìn)行帶電紅外測(cè)溫，便于采取相應(yīng)措施，以保證其內(nèi)部介質(zhì)溫度及運(yùn)行環(huán)境溫度低于規(guī)程的規(guī)定值。

2.4電容器在運(yùn)行中的故障處理

當(dāng)電容設(shè)備因?yàn)閲娪突蛘弑〞r(shí)出現(xiàn)火苗時(shí)，要馬上拉下電源，使用干式滅火設(shè)備或者砂子進(jìn)行滅火。這種故障大多是因?yàn)殡娏w系里外過(guò)電壓，電容設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障造成的。每臺(tái)熔斷設(shè)備的熔絲必須和需要使用的相符合，可以預(yù)防此類(lèi)事件的發(fā)生，熔斷設(shè)備的熔絲熔斷后要查找發(fā)生的原因所在，電容設(shè)備不能選擇重合閘進(jìn)行使用，跳閘后要檢查原因，進(jìn)行維修后再次送電，避免因強(qiáng)行送電造成更大的事故發(fā)生。

電容設(shè)備分路熔斷設(shè)備熔絲沒(méi)有熔斷卻出現(xiàn)了斷路設(shè)備跳閘的現(xiàn)象。這時(shí)要先把電容設(shè)備的電放三分鐘后，再進(jìn)行電流互感設(shè)備、斷路設(shè)備、電容設(shè)備外觀、電力電線的情況。如果這些都沒(méi)有損壞的地方，那么應(yīng)該是因?yàn)槟妇€電壓不穩(wěn)定或者外部發(fā)生了故障，并且經(jīng)過(guò)檢查正常無(wú)異之后，可以嘗試著進(jìn)行連接，要不然就要更深入的對(duì)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行全面的通電實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)上述的檢查、實(shí)驗(yàn)步驟，仍然沒(méi)有找到發(fā)生故障的原因，就要拆開(kāi)電容設(shè)備，對(duì)每一臺(tái)挨個(gè)進(jìn)行檢查實(shí)驗(yàn)。如果沒(méi)有找到具體的原因時(shí)，不能?chē)L試著投入使用。

2.5實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)

對(duì)電力電容器加裝在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)有利于獲取設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)量，以確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患并制定檢修策略進(jìn)行處理。

1）對(duì)電力電容器實(shí)際運(yùn)行電壓進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。電力電容器在長(zhǎng)期過(guò)電壓條件下運(yùn)行，回路電流增大，會(huì)導(dǎo)致電容器的溫升過(guò)高，加速介質(zhì)絕緣老化，極易造成電容器絕緣擊穿故障。國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力電容器的運(yùn)行電壓在1.1UN（UN為電容器額定電壓）下時(shí)，每24h的最長(zhǎng)持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為12h;在1.15UN下時(shí)，每24h的最長(zhǎng)持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為30min。因此有必要對(duì)電力電容器自身的運(yùn)行電壓進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

2）對(duì)電力電容器故障特征狀態(tài)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)對(duì)電力電容器的局放、介損、電容量、泄漏電流、有功損耗等特征信號(hào)的在線監(jiān)測(cè)，一方面可以根據(jù)狀態(tài)量對(duì)電容器故障進(jìn)行判斷隔離，避免事故擴(kuò)大引起不必要損失。另一方面可以通過(guò)對(duì)狀態(tài)量的變化范圍及趨勢(shì)對(duì)電力電容器的潛在缺陷進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的預(yù)判斷，并對(duì)潛在故障進(jìn)行預(yù)警。

2.6加強(qiáng)設(shè)備日常運(yùn)行巡視

加強(qiáng)設(shè)備日常巡視是保障電容器組正常運(yùn)行王振河，等電力電容器常見(jiàn)故障分析及預(yù)防措施的重要環(huán)節(jié)之一，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)電力電容器組的殼體是否形變，有無(wú)滲漏油，套管瓷瓶污穢程度、有無(wú)放電痕跡，是否存在懸掛異物以及電氣距離、環(huán)境溫度等進(jìn)行巡視檢查，還可采用輔助手段，比如紅外測(cè)溫、示溫蠟片等對(duì)其接頭有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，以及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，保障電力電容器成套裝置的安全運(yùn)行。

3結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電力電容器的故障機(jī)理、故障特征及故障原因進(jìn)行分析，分別從設(shè)備及安裝調(diào)試質(zhì)量、操作和運(yùn)行方式、控制運(yùn)行環(huán)境溫度、運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)、日常巡視等幾個(gè)方面提出了相應(yīng)的事故預(yù)防措施，為電力電容器實(shí)際應(yīng)用提供參考，具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

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