變電站集合式電容器故障分析和處理

劉禹琦 曲茂強

（內蒙古電力（集團）有限責任公司包頭供電局，內蒙古包頭 014030）

0.引言

集合式并聯電容器它具有抗震性能好、占地面積小、維護簡單、連線接點少等優點。主要用于工頻電力系統中的無功補償，以提高電網功率因數，減少線路損耗，充分發揮供配電的效率，改善和提高供電電壓質量[1]。然而，此類產品因大容量一體設計，一旦出現故障，必須整臺退出運行，勢必影響供電質量，這也是多年來其市場占有率萎縮的重要因素。電容器常見的故障多是由電容量的變化引起的，而電容器保護動作能反映電容器組電容損壞的情況。

1.電容器基本信息

該變電站BAMH11/√3-6000-3W集合式電容器為合陽電力電容器制造有限公司2004年產品，其內部由上、下兩段電容器組組成，每段電氣連接為2串（2+1）并，每相共由4臺BAM11/4√3-200-1和8臺BAM11/4√3-150-1兩種電容器單元組成。單元內部結構分別為1串38并和1串28并，每個元件由內熔絲作為電容器內部故障保護，電容器組采用相電壓差動保護。

2.現場檢驗情況分析

2019年10月電容器進行例行試驗，電容器各相技術參數見表1。

表1 電容器試驗測試參數

實測數據顯示，A相電容偏差-1.83%，以及各相的相間偏差、串段偏差值均不能滿足DL/T628-1997《集合式高壓并聯電容器訂貨技術條件》1.10電容偏差中“4.10.1集合式電容器的電容偏差應不超過其額定值的0%～5%；4.10.3三相電容器的任意兩相實測電容值中最大值與最小值之比≤1.02（10kV級；4.10.4電容器的每相中任意兩段實測電容值之比…≯0.5%…）”條款的要求[2]，初步判定內部特別是A相應是有單元損壞，其余兩相需進行電容器單元調配。

3.電容器拆修

3.1 故障分析

芯體包封拆除后，對故障電容器芯子情況進行分析，電容器單元有BAM611/4√3-150-1（標稱電容：189.41μF）和BAM611/4√3-200-1（標稱電容：252.54μF）兩種型號，各單元實測電容值見表2。

表2 芯子單元產品電容實測值(μF)

在實測值中A02、A07、A11、B04 4臺單元電容偏差大于標準要求（DL/T628-1997《集合式高壓并聯電容器訂貨技術條件》，單元電容偏差-5%～+5%）。其中A11偏差過大，損壞嚴重，必須換掉。三相電容實測值分別為：A相157μF、B相160μF、C相161μF。相間偏差161/157=1.025478大于標準要求（DL/T628-1997《集合式高壓并聯電容器訂貨技術條件》，相間偏差10kV Cmax/Cmin≤1.02），判定A相有單元損壞的結果與單元實測值相符。

3.2 匹配方案

根據現場單元實測電容值對芯體方案進行匹配，在同時滿足DL/T628-1997《集合式高壓并聯電容器訂貨技術條件》的相間偏差10kV Cmax/Cmin≤1.02和串段偏差0.5%的要求前提下，將備品單元和電容器芯體的單元根據實測值整體匹配。

具體實施辦法是將備用單元（實測值258.6μF）換至A02位置；將備用單元（實測值190.5μF）換至A03位置；將備用單元（實測值263.5μF）換至A07位置；將備用單元（實測值184.1μF）換至A04位置；將備用單元（實測值250.9μF）換至A12位置；將備用單元（實測值194.4μF）換至A08位置；將備用單元（實測值191.2μF）換A11位置；將備用單元（實測值190.5μF）換至A09位置；將單元B12（實測值261.4μF）換至A10位置。經上調整A相計算電容值為：1/(1/643.9+1/644.4+1/642.7+1/643.1)=160.88μF，串段偏差為644.4/642.7=1.00265（0.2%）。

將備用單元（實測值193.3μF）換至B01位置；將備用單元（實測值193.1μF）換B03位置；將備用單元（實測值194.8μF）換至B04位置；將備用單元（實測值251.4μF）換至B07位置；將備用單元（實測值250.2μF）換至B12位置；將單元C01（實測值197.3μF）換至B11位置。經此調整B相計算電容值為：1/(1/643.2+1/643.4+1/642.8+1/641.7)=160.69μF，串段偏差為643.4/641.7=1.00265（0.2%）。

將備用的單元（實測值193.5μF）換至C01位置；將備用單元（實測值193.9μF）換至C03位置。調整后C相計算電容值為：1/(1/642.7+1/643.3+1/643.1+1/644.7)=160.86μF，串段偏差為644.7/642.7=1.00265（0.3%）。

匹配結果三相電容偏差160.88/160.69=1.00118和串段偏差值均滿足且優于DL/T628-1997《集合式高壓并聯電容器訂貨技術條件》的要求。

4.裝配測試驗收

按DL/T628-1997《集合式高壓并聯電容器訂貨技術條件》5.18.3集合式電容器出廠試驗的要求對修復完的產品進行試驗，試驗內容和結果見表3。

表3 電容器驗收記錄

5.結語

產品順利通過試驗說明本次集合式電容器大修過程從理論到實踐都是可行的，這為后期舊產品修理、返廠維修等工作提供參考。經過本次集合式產品的解剖和組裝，鞏固了檢修人員對集合式電容器的認知。