高壓電容器組的運行維護淺析

吳磊

摘 要：本文針對電容器組運行維護的關鍵點，總結提出了一些電容器組常規的檢查項目和預防措施，以期能在事故早期就排查出安全隱患，降低事故的發生率。

關鍵詞：高壓電容器組；運行維護；預防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.185

1 引言

用戶在電容器組日常運行和維護中，常常存在盲區，不知道如何下手，明明可以提前阻止危險事故的發生，就因為沒有在意，而錯過了預防事故發生的機會。本文結合具體案例對電容器組事故的發生進行了分析，并對如何預防此類事故，提出了解決方法。

2 電容器組日常運行和維護的措施和步驟

2.1 定期進行試驗（電容測試和絕緣測試）

（1）電容器的電容值可以表征電容器元件的情況，因此要按時進行電容測試：1）對于使用內熔絲的單臺電容器，由于元件故障導致內熔絲熔斷，故障元件斷路掉，單臺電容器的電容變化相對很小。通常一個元件故障，單元的電容值大概減少到正常時值的97%左右；2）對于使用外熔斷器的單臺電容器，如果內部沒有內熔絲的話，元件故障之后相當于短路，單臺電容器的電容會明顯的增大；3）對于集合式電容器，由于維護的時候不能吊芯對每個單元進行測量，所以只能測試每一相的電容。集合式電容器單元采用內熔絲，熔絲熔斷后電容器單元電容降低較小。再經過單元的串并聯之后，反映在每一相的電容變化值更小；4）對于集合式II型電容器，由于采用大元件，元件故障之后容量變化很大，保護會及時動作?？梢圆槐剡M行定期電容測試。

（2）絕緣強度測試。1）作為運行維護電容器裝置不需要進行絕緣測試，如極間或極對殼絕緣電阻的測試；2）作為驗收試驗，或者電容器裝置長時間閑置，在投運之前應對電容器及其配套件進行絕緣測試。

2.2 日常巡視

（1）殼式單臺電容器在日常巡視的時候一定要注意如下幾點：1）熔斷器。采用熔斷器保護的電容器裝置，在巡視的過程中一定要加強對熔斷器的巡視。應當注意：熔斷器的熔斷指示器是否指示熔斷；套管是否有發熱灼黑的現象；彈簧是否生銹影響提供彈力；套管的尾端是否有異物堵塞等；2）電容器是否有異樣，如滲油、比較嚴重的鼓肚、套管焊錫溶化，套管和箱體表面污穢嚴重等。

（2）集合式電容器在巡視的時候主要觀察。1）瓷套情況，是否有污穢物有可能導致污閃；2）油枕的油位是否過低，吸濕器是否失效，油是否變色，是否有滲油現象；3）集合式II型電容器只需要巡視瓷套是否有污穢物發生污閃

（3）在運行中和巡視中發生、發現的任何異常情況都應盡量暫停投運裝置，并和生產廠家取得聯系。在獲得了技術支持，采取了相應的措施之后繼續投運。

某站因需減容運行，在未征求廠家意見下就直接去除電容器投入使用，造成電容器多臺損壞。以下為該站電容器故障分析計算：

裝置型號：TBB22-10-5010/334-2AK（5%電抗率）

單臺型號：BAM11/^3-334-W

接線方式：單星型接線，5并1串

故障情況：熔斷器群爆、多臺電容器損壞

分析過程如下：

（1）每相5臺并聯時候：每相容抗；感抗XL=2.41×5%=0.1205Ω

（2）改成每相4臺并聯：每相容抗；感抗不變。

可見，此時電容器支路對5次諧波阻抗為0，發生諧振。過電流造成熔斷器群爆，電容器損壞。因此如需改動電容器組，最好與廠家聯系確認后再進行整改。

3 遇到以下的情況應采取措施改善

（1）室內裝置，戶內通風不良，溫度異常高；改善措施：合理的設置進風口、出風口的位置，確保裝置整體處于流通的空氣中。注意空氣的流通程度，確保散熱量大于裝置的發熱量；（2）污穢條件嚴重，瓷套和箱體表面灰塵嚴重。瓷套表面的污穢有可能發生污閃，箱體表面的污穢會造成電容器散熱不良，此種情況需要定期清洗瓷套和箱體；（3）近期因環境保護得利，鳥類逐漸增多，在郊區或偏遠地區的變電站中經常遭遇到鳥害侵襲，造成事故發生。主要過程是：有鳥（特別是身形比較龐大的鳥）飛到或者落入殼式電容器單元的兩個套管之間；由于鳥身體具有一定的導電性，縮短了極-殼或者極-極之間的絕緣距離；于是套管對鳥身體開始放電；這樣就等于并且馬上就會發展成為極間或者極對殼短路放電。

3.1 鳥害的影響

（1）10kV電容器組。結構特點：外殼直接落地安裝，三相在同一框架上；故障類型：相間閃絡短路，相對地間歇電弧短路；故障現象：外熔絲群爆；大部分電容器損壞；甚至個別電容器爆炸；（2）35kV和66kV電容器組。結構特點：電容器在絕緣平臺上，每層臺架1-2個串聯段，三相單列；故障類型：串聯段短路；故障現象：外熔絲群爆，多臺電容器損壞；（3）110kV和500kV電容器組。結構特點：電容器在絕緣平臺上，每層臺架多個串聯段，三相單列；故障類型：串聯段短路；故障現象：電容器損壞。

3.2 解決措施

電容器接頭帶電部位設置防鳥帽；其余各種設備之間的裸露導體均采用絕緣包覆，將電容器組帶電部位使用絕緣材料保護起來，可以從根本上解決鳥害問題，同時也能起到對接頭的保護作用。

4 實際運行和維護中的注意事項

如在實際運行和維護中出現以下的事項，請停止操作，防止事故發生，造成設備損壞。

（1）單臺電容器裝置，在有個別單臺電容器故障的時候，將非故障相的電容器拆除，三相調平之后運行；（2）裝置的保護動作，檢查無異常。再次投運沒有成功，增大繼電保護整定值繼續嘗試投運；（3）高頻率的進行短時投切；（4）沒有經過與廠家商議確定，為電容器裝置增加或減少其他額外裝置和器件；（5）不同廠家的電容器混合使用；（6）隨意拆卸、吊芯、取油樣。

5 總結

本文提出的檢查項目和預防措施通過實際驗證，能有效降低高壓電容器組事故的發生率，對電容器組設備的安全運行有著積極的意義，適合在各個變電站中推廣使用。

參考文獻：

[1]日新電機（無錫）有限公司.高壓并聯電容器裝置使用說明書[S].2010.

[2]GB 50227-2008.并聯電容器裝置設計規范[S].