淺談變電站并聯(lián)電容器的運(yùn)行

1、 淺談變電站并聯(lián)電容器的運(yùn)行摘要； 本文對(duì)并聯(lián)電容器的運(yùn)行要求，電容器運(yùn)行的操作方法，運(yùn)行中存在的問題常見故障以及處理方法進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，對(duì)如何提高電容器的安全運(yùn)行問題進(jìn)行了有益的探討。關(guān)鍵字；電容器 、運(yùn)行、分析、對(duì)策前言；電力系統(tǒng)為提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少損耗，提高供電電壓質(zhì)量，提高設(shè)備利用率，電力系統(tǒng)需要安裝大量的無功補(bǔ)償設(shè)備。由于并聯(lián)電容器具有費(fèi)用低（僅為安裝相同容量的調(diào)相機(jī)費(fèi)用的1/3-1/4）、損耗底效率高（油紙電容損耗低于0.3%-0.5%，新型絕緣油電容損耗低于0.03%-0.05%）、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)被大量使用。電力電容器在電力系統(tǒng)中主要作無功補(bǔ)償或移相使用，大量裝設(shè)

2、在各級(jí)變配電所內(nèi)。這些并聯(lián)電容器的正常運(yùn)行，對(duì)保障系統(tǒng)的供電質(zhì)量與效益起著非常重要的作用。加強(qiáng)電容器的管理，提高電容器的可投率和投運(yùn)率，提高電容器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平就顯得更加重要。正文；一、 并聯(lián)電容器的運(yùn)行二、 1、并聯(lián)電容器的運(yùn)行條件國(guó)際電工委員會(huì)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)電容器的運(yùn)行條件作了規(guī)定，其中包括；海拔高度、周圍環(huán)境氣溫，安裝使用環(huán)境。（1）電容器一般運(yùn)行高度不超過海拔1000米（我國(guó)80%的地區(qū)都在海拔高度1000米以下），如果超過海拔1000米的地區(qū)應(yīng)選用高原電容器。如果將一般電容器安裝在高海拔地區(qū)使用，將使電容器的外絕緣強(qiáng)度隨海拔升高而降，同時(shí)海拔高度升高時(shí)，氣壓降低。油箱內(nèi)部壓力增

3、大可能引起油箱膨脹，油面下降，導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)負(fù)壓而產(chǎn)生局部放電。（2）電容器周圍的空氣溫度對(duì)電容器的使用壽命有直接的關(guān)系。因?yàn)殡娙萜髟陬~定電壓和額定電流下運(yùn)行，其內(nèi)部的溫升是一定的，電容器實(shí)際的運(yùn)行溫度決定于周圍環(huán)境的空氣溫度。電容器的制造廠對(duì)于適用的周圍空氣溫度都有說明，例如我站使用的的BFF11/3-100-1W型電容器的周圍環(huán)境空氣溫度為-25+40。（3）電容器與其他電器設(shè)備一樣，應(yīng)安裝在環(huán)境清潔的地方，無有害級(jí)腐蝕性氣體或水蒸氣，無強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)，無導(dǎo)電性或爆炸性的塵埃，空氣流通散熱條件好。如果污染嚴(yán)重，嚴(yán)寒或酷暑地區(qū)應(yīng)向制造廠特殊定貨，或?qū)㈦娙萜靼惭b在條件符合要求的室內(nèi)。2、電容器的

4、正常運(yùn)行級(jí)操作 電容器的主要作用是能夠補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無功功率，提高負(fù)載功率因素，減少線路的無功輸出，從而提高電網(wǎng)的輸送能力，減少功率損耗，改善電壓質(zhì)量以及提高設(shè)備利用率。正常運(yùn)行情況下電容器組的操作原則；當(dāng)變電站電容器組的母線全部停電時(shí)，應(yīng)先拉開電容器開關(guān)，后拉開母線上的各出現(xiàn)開關(guān)；當(dāng)該母線送電時(shí)，則應(yīng)先合上各出現(xiàn)開關(guān)，再合上電容器開關(guān)；電容器組的日常投切操作，由值班員根據(jù)規(guī)定按調(diào)度下達(dá)的母線電壓曲線，自行掌握拉、合電容器分路開關(guān)的操作，并及時(shí)匯報(bào)調(diào)度。電容器組在日常應(yīng)用中投切比較頻繁，值班人員必須掌握以下幾點(diǎn)；（1）為了延長(zhǎng)電容器的使用壽命，電容器應(yīng)該在額定電流下運(yùn)行，最高不超過額定電流的1

5、.3倍。（2）電容器可在1.1倍舞蹈電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，1.15倍額定電壓下每24小時(shí)不應(yīng)超過30分鐘。（3）電容器的環(huán)境溫度不應(yīng)超過40。（4）電容器開關(guān)拉開后再次重合的間隔時(shí)間應(yīng)不小于3分鐘。（5）無論何種原因使母線失壓后，應(yīng)立即將電容器開關(guān)拉開。（6）電容器開關(guān)跳閘后在未查明原因以前，不得強(qiáng)行試送。（7）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，不準(zhǔn)帶電檢查該系統(tǒng)上的電容器組。（8）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，應(yīng)立即拉開該系統(tǒng)上的電容器開關(guān)。（9）電容器運(yùn)行時(shí)，三相不平衡電流不應(yīng)該超過額定電流的5%。（10）運(yùn)行中的電容器如發(fā)現(xiàn)熔絲熔斷，應(yīng)查明原因，經(jīng)鑒定試驗(yàn)合格（如介損、絕緣電阻等），并更換熔絲后，才能繼續(xù)送電。3

6、、電容器的巡視檢查電容器在正常運(yùn)行中的巡視檢查項(xiàng)目有以下幾個(gè)方面；（1） 檢查電容器應(yīng)在額定電流下運(yùn)行，三相電流表指示值應(yīng)平衡。（2） 檢查電容器套管級(jí)本體無滲漏油現(xiàn)象，內(nèi)部應(yīng)無異聲。（3） 套管及支持絕緣子應(yīng)無裂紋及放電痕跡。（4） 各連接頭及母線應(yīng)無松動(dòng)和過熱變色現(xiàn)象，試溫蠟片應(yīng)無熔化脫落；電容器室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好，環(huán)境溫度不超過40（5） 電容器外殼應(yīng)無變形及膨脹現(xiàn)象（6） 單臺(tái)電容器保護(hù)熔絲完好，無熔斷現(xiàn)象。（7） 運(yùn)行時(shí)放電電壓互感器的二次三相指示燈應(yīng)亮。（8） 電容器的保護(hù)裝置應(yīng)全部投入運(yùn)行。（9） 電容器外殼接地應(yīng)完好。（10） 檢查電容器電容器的斷路器、互感器、電抗器、避雷器應(yīng)無異

7、常4、電容器的事故處理（1）電容器組保護(hù)動(dòng)作開關(guān)跳閘后，在未查明原因排除故障前，不準(zhǔn)試送。（2）電容器出現(xiàn)鼓肚、滲油現(xiàn)象應(yīng)停電將其更換。（3）電容器熔絲熔斷，應(yīng)將設(shè)備停電，做好安全措施后可用同規(guī)格的熔絲更換一次，若熔絲立即熔斷，則應(yīng)查明原因。（4）電容器組熔絲“群爆”，則應(yīng)立即查明原因，其重點(diǎn)檢查開關(guān)是否同期，是否發(fā)生諧振等，如果檢查正?？筛鼡Q同規(guī)格熔絲試送一次，如再次出現(xiàn)“群爆”現(xiàn)象，在未查明原因以前不準(zhǔn)試送。（5）發(fā)生下列情況之一者，應(yīng)立即停用電容器組；1.電容器爆炸2.接頭嚴(yán)重過熱熔化3.套管放電閃烙4.電容器噴油起火5.電容器外殼溫度超過55，或室溫超過40，降溫措施不起作用時(shí)。二、并

8、聯(lián)電容器運(yùn)行中存在的問題1.環(huán)境溫度2.工作溫度3.工作電壓4.工作電流和諧波5.合閘時(shí)的弧光問題6.運(yùn)行中的放電聲問題7.鼓肚8.滲油9.爆炸問題三、原因分析及對(duì)策1.環(huán)境溫度 溫度是影響電容器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，電容器周圍環(huán)境的溫度不可太高，也不可太低。如果環(huán)境溫度太高，電容工作時(shí)產(chǎn)生的熱就散不出去；電容器的技術(shù)條件規(guī)定，電容器的工作溫度一般以+45為上限。我國(guó)大部分地區(qū)的氣溫都在這個(gè)溫度以下，所以通常不必采用降溫設(shè)施。如果電容器附近存在著某種熱源，有可能使室溫上升到40以上，這時(shí)就應(yīng)采取通風(fēng)降溫措施，否則應(yīng)立即切除電容器，而如果環(huán)境溫度太低，電容器的電介質(zhì)中有發(fā)生局部放電的危險(xiǎn)當(dāng)電容

9、器組在斷開一段時(shí)間后其內(nèi)部的電介質(zhì)的溫度可能降低到溫度類別的下限溫度以下時(shí)，應(yīng)避免進(jìn)行電容器的投入操作。電容器的有關(guān)技術(shù)條件規(guī)定，電容器的工作環(huán)境溫度一般在-40為下限（BBF型為-25），電容器環(huán)境溫度和下限應(yīng)根據(jù)電容器中介質(zhì)的種類和性質(zhì)來決定的。BBF型電容器的介質(zhì)是二芳基乙烷、膜紙復(fù)合介質(zhì)，工作溫度為-25+45，所以規(guī)定-25為其環(huán)境溫度的下限。而YL型電容器中的介質(zhì)就比較容易凍結(jié)，所以環(huán)境溫度必須高于-20，我國(guó)北方地區(qū)不宜在冬季使用這種電容器（除非把它安置在室內(nèi)，并采取加溫措施）。在瀘州地區(qū)冬季最低氣溫一般不會(huì)低于-10，而夏季氣溫則接近+40，所以夏季應(yīng)特別加強(qiáng)對(duì)電容器溫度的監(jiān)視

10、，加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)設(shè)備的管理。2.工作溫度 電容器工作時(shí)，其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65，最高不得超過70，否則會(huì)引起熱擊穿，或是引起鼓肚現(xiàn)象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間，一般為5060，不得超過60。為了監(jiān)視電容器的溫度，可用桐油石灰溫度計(jì)的探頭粘貼在電容器外殼大面中間的三分之二高度外，或是使用熔點(diǎn)為5060的試溫蠟片。3、工作電壓電容器對(duì)電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣會(huì)加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。電網(wǎng)電壓一般應(yīng)低于電容器本身的額定電壓，最高不超過其額定電壓10%，但應(yīng)注意；最高工作電壓和最高工作溫度不可同時(shí)出現(xiàn)。因此，當(dāng)工作電壓

11、為1：1倍額定電壓時(shí)，必須采取降溫措施。4.工作電流與諧波問題 當(dāng)電容器安裝于含有磁飽和穩(wěn)壓器、大型整流器和電弧爐等“諧波源”的電網(wǎng)上時(shí)，交流電中就會(huì)出現(xiàn)高次諧波。對(duì)于n次諧波而言，電容器的電抗將是基皮的1/n，因此，諧波的這種電流對(duì)電容器非常有害，極容易使電容器擊穿引起相間短路?？紤]諧波的存在，故規(guī)定電容器的工作電流不得超過額定電流的1.3倍。必要時(shí)，應(yīng)在電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)母行噪娍?，以限制諧波電流。5.合閘時(shí)的弧光問題 某些電容器組特別是高壓電容器在合閘時(shí)，因合閘涌流很大，在開關(guān)上或變流器上會(huì)出現(xiàn)弧光。碰到這種情況時(shí)，應(yīng)調(diào)整電容器組的電容值或更換變流器，對(duì)高壓電容器可采用串聯(lián)電抗器加以消除。

12、6.運(yùn)行中的放電聲問題 電容器在運(yùn)行時(shí)，一般是沒有聲音的但有時(shí)也會(huì)例外。造成聲音的原因大致有以下幾種；（1） 套管放電。電容器的試管為裝配試者，若露天放置時(shí)間過長(zhǎng)，雨水進(jìn)入兩層套管之間，加上電壓后，就有可能產(chǎn)生劈劈啪啪的放電聲音。遇到這種情況時(shí)，可將外套管松出，搽干重新裝好即可。（2） 缺油放電。電容器內(nèi)如果嚴(yán)重缺油，以至于使套管的下端露出油面，這時(shí)就有可能發(fā)出放電聲。為此，應(yīng)添加同種規(guī)格的電容器油。（3） 脫焊放電。電容器內(nèi)部若有虛焊或脫焊，則會(huì)在油內(nèi)閃絡(luò)放電。如果放電聲不止，則應(yīng)拆開修理。（4） 接地不良放電，電容器的芯子與外殼接觸不良，會(huì)出現(xiàn)浮動(dòng)電壓，引起放電聲。這時(shí)，只要將電容器搖動(dòng)一

13、下，使芯子與外殼接觸，便可使放電聲消失。7.油箱鼓肚 一般電容器的油箱由1毫米的薄鋼板制成。由于溫度變化，油發(fā)生膨脹收縮這是正常現(xiàn)象。如果內(nèi)部放生局部放電，油箱將發(fā)生異常膨脹（鼓肚）。電容器油箱膨脹度應(yīng)不大于以下數(shù)值； 50千乏電容器-20毫米75100千乏電容器-25毫米 150千乏電容器-30毫米如果電容器油箱發(fā)生鼓肚，為防止電容器油箱發(fā)生爆炸，應(yīng)立即拉開電容器組開關(guān)，將電容器停下。8.油箱漏油電容器油箱漏油的部位大都發(fā)生在焊接處，冬季溫度低，油的粘度高漏油情況較少。夏季溫度高，有粘度低，油的流動(dòng)性大容易發(fā)生滲漏現(xiàn)象。早期發(fā)現(xiàn)漏油，還不至于影響電容器的絕緣強(qiáng)度，可將開焊處補(bǔ)焊和密封后繼續(xù)使

14、用。如果漏油過多，可作鑒定試驗(yàn)如果絕緣合格可將焊口用環(huán)氧樹脂補(bǔ)好，添注合格的新油后密封經(jīng)試驗(yàn)合格后在重新投入運(yùn)行。9.爆炸問題 多組電容器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，只要其中有一臺(tái)發(fā)生了擊穿，其余各臺(tái)就會(huì)同時(shí)通過這一臺(tái)放電。放電能量很大，脈沖功率很高，使電容器油迅速汽化，引起爆炸，甚至起火，嚴(yán)重時(shí)有可能使建筑物也遭到破壞。為防止這種事故，可在每臺(tái)電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娍蛊骰蛉劢z，然后并聯(lián)使用。另外，電力系統(tǒng)中并聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞑捎媒泳€雖有較多優(yōu)點(diǎn)，但電容器采用接線時(shí)，任一電容器擊穿短路時(shí)，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有苦惱引起電容器的爆炸，這對(duì)高壓電容器特別危險(xiǎn)。因此高壓電容器組宜接成中性點(diǎn)不接地星形

15、（Y形），容量較小時(shí)（450kvar及以下）宜接成。低壓電容器組應(yīng)接成。10.保險(xiǎn)熔斷問題 電容器在運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生單只保險(xiǎn)熔斷故障，影響電容器的正常運(yùn)行。降低電容器的投入率和可靠性。電容器保險(xiǎn)熔斷的原因有以下幾點(diǎn)；（1） 長(zhǎng)期運(yùn)行保險(xiǎn)疲勞老化運(yùn)行中發(fā)生熔斷（2） 保險(xiǎn)頭松動(dòng)接觸不良發(fā)熱熔斷（3） 電容器過流熔斷（4） 電容器保險(xiǎn)質(zhì)量差（5） 電容器組合閘時(shí)保險(xiǎn)熔斷 為防止電容器保險(xiǎn)熔斷，應(yīng)經(jīng)常對(duì)電容器的運(yùn)行電壓進(jìn)行檢查，電壓較高時(shí)及時(shí)切除部分電容器組，保持電容器三相電流平衡，三相不平衡電流應(yīng)不超過額定電流的5%，定期對(duì)保險(xiǎn)進(jìn)行檢查，發(fā)生問題及時(shí)處理，提高電容器運(yùn)行的可靠性。結(jié)束語(yǔ)；綜上所述，電力系統(tǒng)無功補(bǔ)