高壓電容器組接頭發熱故障的原因和處理對策

黃少敏 梁超泳 莊建煌 林向宇

[摘要] 高壓電容器組接頭發熱是常見的現象之一，發熱溫度超過一定的限度，就會引起設備故障，本文結合變電站內高壓電容器組日常的檢修工作，闡述了其接頭發熱故障的原因和處理對策。

關鍵詞 高壓電容器組;接頭發熱故障;原因;處理對策。

0? 引言

高壓電容器組由電容器缸、電抗器、放電線圈、隔離開關等設備組成，其接頭發熱是常見的現象之一，但發熱溫度超過一定的限度，就會引起設備故障，輕者設備被迫停電檢修，嚴重者引起火災等事故，威脅著電網的安全穩定運行。因此，必須對高壓電容器組接頭發熱故障及時進行處理。而分析高壓電容器組接頭發熱的原因，有效處理接頭發熱故障，對保證電網的安全運行和可靠供電有著重要的意義。本文結合變電站日常的檢修工作，闡述了變電站高壓電容器組接頭發熱故障的原因和處理對策，以供參考。

1? 電容器組接頭發熱故障的原因

1.1 接頭連接安裝工藝不良

a.電容器組安裝時，接頭的接觸面氧化層或污垢未正確清除就連接導致接觸面接觸不良接觸電阻變大而發熱。

b.電容器組接觸面未涂抹導電脂導致其粗糙連接處有縫隙使接觸面減小而發熱，或導電脂涂抹過多變干后夾在接觸面間使接觸面接觸電阻變大而發熱，或導電脂質量問題導致接觸面接觸電阻變大而發熱。

c.緊固電容器組接觸面連接螺栓未安裝彈簧墊圈或未采用雙螺母，緊固時未采用力矩扳手，導致螺栓過緊或過松或松緊不一;一方面是容易造成變形，使有效接觸面積不足而發熱;另一方面造成壓力不均勻，接觸面積不夠，導致接觸電阻過高而發熱。

1.2 電容器接頭受設備運行中振動的影響

電容器接頭受到設備運行中的振動，如電容器組的隔離開關的分合閘操作，電流通過電抗器等線圈設備引起的振動，時間久了引起接頭螺栓的松動接觸電阻變大而發熱。

1.3 老式電容器設備套管的圓螺桿與母排或線夾的連接

老式電容器設備套管（如早期的集合式油浸電容器套管）的圓螺桿與母排或線夾的連接是采用單只螺帽擰緊母排或線夾，或者采用兩只螺帽對擰來夾緊母排或線夾（如圖1中的A處），接觸面積僅為螺帽或墊片的受力面，若母排或線夾的螺孔加工過大，其接觸面將更小，套管的圓螺桿為銅質材料，通流后熱脹冷縮明顯易使螺帽松動，這樣，就很容易造成這種電容器設備套管的圓螺桿接頭發熱。

1.4 電容器組中不同金屬材質的接頭接觸面微電池腐蝕效應和膨脹效應

不同金屬材質的接頭接觸面相互連接，如高壓電容器組中常見的銅編織帶（接線排）與鋁排的連接。這些接頭在潮濕空氣中，銅鋁兩種金屬存在電位差，銅為正極原電池，鋁為負極原電池，兩者直接接觸易形成電池效應，產生電化腐蝕，增大接觸電阻，造成接頭溫度上升;同時，銅鋁熱膨脹系數不同，冷卻后不能同時恢復到原體積，長時間直接搭接運行會產生接觸間隙，從而導致連接松動，接觸電阻增大，出現過熱現象。

2? 電容器組接頭發熱故障的處理對策

2.1 規范接頭連接安裝工藝

a.電容器組接頭連接前，應先用清洗劑清除接觸面污垢，再根據接頭的不同材質選用不同規格的砂紙打磨接觸面，去除接觸面氧化層。

b. 電容器組接觸面打磨完成后，用干凈的棉布蘸酒精或丙酮把接觸面擦拭干凈，立即在接觸面上涂上適量薄層的導電脂，厚度宜在0.05～0.1mm，并擦干凈手或戴上薄橡膠手套把導電脂輕輕抹平，以剛能覆蓋接觸面為宜，不得戴棉紗手套涂抹導電脂。導電脂涂完后，應立即搭接接觸面連接螺栓，以防止導電脂在接觸面連接前晾干變硬而增大接觸電阻。

c. 電容器組螺栓按照規范正確連接后采用對角等方式均勻擰緊，再用力矩板手緊固。按設備說明書要求的力矩選擇力矩值，說明書未要求的按照螺栓不同材質、不同強度等級對照標準力矩表選擇力矩值。

2.2 加強電容器組螺栓的防松措施

電容器組的接頭在運行中受到振動，對其接頭的螺栓除按要求打力矩，用記號筆做好防松標示外，還應采取加強防松措施：

a.螺栓采用彈簧墊片后，再增加一個螺母并帽，即雙螺母并帽加彈簧墊片防松。

b.無法再增加一個螺母并帽的螺栓，把彈簧墊片更換為楔入式鎖緊墊片或碟形墊片加強防松。

2.3 老式電容器設備套管的圓螺桿加裝分流連接排

而早期的集合式油浸電容器套管多為圓螺桿式套管，加裝分流連接排（如圖1中的B處），即在原連接排上打孔，另外用一段連接排并接在圓螺桿與原連接排間，形成分流。這樣也可解決其接頭發熱的問題。

2.4 電容器組中銅鋁接頭接觸面間加裝銅鋁過渡片

為了消除銅鋁直接接觸造成接頭過熱的現象，在銅鋁接觸面間增加1塊銅鋁過渡片（如圖1中的C處或圖2）。該過渡片為1塊大小適中的鋁板和1塊大小適中的銅板通過半熔態軋制復合工藝形成的整體，這樣滿足了銅鋁不直接接觸的要求，有效地解決了銅鋁接觸面微電池腐效應和膨脹效應引起的發熱問題。

3? 結束語

電容器組接頭發熱采用上述處理對策，嚴格按照檢修工藝要求，可單個或多個對策結合進行處理。處理過程中，應用回路電阻測試儀測量發熱的電容器組接頭接觸面處理前和后的電阻值，以檢驗處理效果。同時，還應采用紅處線測溫儀、紅外線熱成像儀等技術手段對接頭運行中溫度進行在線監測，以便發現問題及時處理，保證電網設備的安全可靠運行。

參考文獻

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[2] GB 763-1990，交流高壓電器在長期工作時的發熱[S]