浅谈并联电容器的安全运行和故障处理

第２４卷第６期　２００７年１２月　供用　电　５９　浅谈并联电容器的安全运行和故障处理　刘宝峰，赵志刚，杜波　（中盐皓龙盐化有限责任公司，河南平顶山４６７００１）　摘要：介绍了并联电容器的安全运行标准，并结合多年运行实践经验总结出电容器安全运行和故障处理的　方法：如应重视电容器投运前的检验工作、日常维护应检查的内容、运行中出现的异常现象及其原因、常规的　电容器故障及处理方法。可供运行维护人员参考。　关键词：并联电容器；运行标准；安全运行；故障处理　中图分类号：ＴＭ　５３　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００６—６３５７（２００７）０６—００５９—０３　ｌ　并联电容器的安全运行标准　严格按照厂家的规定，一般环境温度应控制在　一４０℃～＋４０℃（金属化膜电容器为一４５℃～　行业标准《高压并联电容器技术条件》，从电　＋５０℃）。　压和电流两个方面，对电容器运行提出如下标准。　事实上，电容器如果严格在性能指标规定范　１．１允许过电压标准　围内使用，其寿命可长达３０～４０年，一般也均可　电容器允许在其１．１倍额定电压下长期运　达２０年以上。　行。对于操作过电压，因其作用时间短暂，大多符　合技术条件中规定的“电容器应能承受第一个峰　２并联电容器投运前应做的检查工作　值不超过２√２倍额定电压，持续１／２周期的过渡　新装电容器投入运行前，应按交接试验项目　过电压”之要求，故一般不必予以考虑。　试验合格，并依次检查下列各项：①电容器及放电　对于电容器允许的工频稳态过电压各项指标　设备外观应良好，无渗、漏油现象；②电容器组接　要求如表１所示。　线正确，电压与电网额定电压相符；③电容器组三　相容量平衡，误差不超过其中一相总容量的５　；　表１　电容器允许的工频稳态过电压指标　④各接点接触良好，外壳机构和接地的电容器组　工频过电压与额　定电压的倍数　持续时间　说　明　应与接地网连接牢固可靠；⑤放电电阻的阻值和　１　１ｏ　长期　长期工作电压的最高值　容量应符合规程要求，并经试验合格；⑥与电容器　１　１５　３０（每２４　ｈ中）　系统电压的调整与波动　组连接的电缆、断路器、熔断器等电气元件经试验　１　２Ｏ　轻负荷时电压升高　合格；⑦电容器组的继电保护装置校验合格、定值　１．３Ｏ　ｌ　轻负荷时电压升高　正确，并置于投入运行位置；⑧电容器安装处的建　注：表中１．２倍和１．３倍过电压在电答器的寿命期Ｉ司总计不　应超过２００次。　筑结构、通风设施符合规程要求。　１．２允许过电流标准　３并联电容器的日常维护检查　１）电容器能承受１００倍额定电流的涌流冲　并联电容器是静止、密封设备，日常维护保养　击，但每年这样的涌流冲击不应超过１　０００次。　工作量少，除外观检查、清扫、接头紧固、定期测试　２）电容器允许在１．３倍额定电流下长期运　外，几乎不需要维修。对投运后的电容器，应根据　行。　需要进行日常检查、定期停电检查及故障检查。　３）对于电容量最大正偏差１０　的电容器，其　运行中的日常巡视检查，主要应注意外壳有　过电流允许值可放宽至１．４３倍额定电流。　无膨胀及漏油痕迹，有无异常声响及出现火花等。　１．３允许温升标准　尤其是要严密监视电压、电流的数值及变化，当发　温度是电容器运行寿命的一个极为重要的技　现其超出运行标准时，应将电容器退出运行。　术指标。电容器环境温度及油箱外壳最热点，应　电容器组的定期停电检查应每季进行一次，　维普资讯 http://www.cqvip.com

６０　供　用　电　２００７年第６期　检查内容除继续执行日常项目外，尚需检查：①各　５）异常声响。电容器在正常运行情况下，应　螺丝接点的松紧及接触情况；②放电回路的完整　情况；③电容器外壳、绝缘子、支架及风道的清洁　情况；④电容器外壳保护接地情况；⑤电容器保护　装置动作及完整情况；⑥电容器组断路器、馈线的　良好情况等。　停电检查工作，应严格执行《电业安全工作规　无任何声响，因为它是一种静止设备，又无励磁部　分，本不该有声音。如果运行中发现有放电声及　其他异音，基本上可以肯定：①电容器内部故障；　②电容器出现过流；③电容器发生了谐振。遇到　以上情况之一，应立即停止电容器运行。　６）电容器“爆破”。运行中电容器“爆破”是　一程》，不论电容器组是否安装内放电电阻和外放电　种恶性事故，其原因一般是：电容器内部元件极　线圈，都必须用放电棒将电容器放电，并挂好地　线。否则严禁触及电容器的导线和连接线。　电容器运行正常时，应无异常声音，如发现有　类似变压器的嗡嗡声，一定是电容器电流过大或　是发生了谐振，应立即退出运行，并停电检查。　当电容器组发生短路跳闸或单台电容器熔丝　熔断时，应立即退出运行并进行故障检查。除外　观检查外，必要时应对电容器进行电气试验，在查　不出故障电容器、弄不清断路器跳闸、熔断器熔断　的原因之前，严禁再次投入运行。　４并联电容器的故障判断及处理　４．１并联电容器运行中的异常现象　１）渗漏油。并联电容器渗漏油是一种最常　见的异常现象，渗漏油的主要原因是：出厂产品质　量不良、运行维护不当、长期运行缺乏维修、外皮　生锈腐蚀等。　２）电容器外壳膨胀。其主要原因是：①高电　场作用下，电容器内部绝缘发生游离而分解出气　体；②部分元件击穿，电极对外壳放电，密封外壳　内部逐渐对外压差增大。此乃电容器故障征兆，　应及时处理，以避免故障蔓延、扩大。　３）电容器温升过高。主要原因是：①电容器　设计、安装不合理导致通风不良；②电容器长时间　过电压运行导致过电流；③整流装置产生的高次　谐波导致过电流；④电容器内部元件故障、介质老　化、介质损耗增加等。电容器温升过高，一方面直　接影响电容器的寿命，另一方面又为绝缘击穿形　成短路提供诱因。因此，运行中必须严格监视和　控制电容器的环境温度，如果采取措施后，电容器　仍然超过允许温度时，应立即停止运行。　４）电容器瓷瓶表面闪络放电。主要原因是　绝缘存在缺陷、表面脏污等。因此，运行中应定期　进行清扫，污秽地区最好不要安装室外电容器。　间及极对外壳绝缘击穿后，瞬间与之并联的电容　器将对其施以大能量的释放过程，极可能在保护　不当时使其“爆破”，并伴随火灾事故发生。　４．２并联电容器的常见故障及处理方法　１）瓷套管及外壳损伤。处理方法：①运输时　应保持产品直立，妥善包装，防止碰撞；②瓷套管　破裂者应予更换；③外壳损伤渗漏，应予补焊，损　坏严重的，应及时返厂修理。　２）产品验收试验时击穿。处理方法：①更换　新品或返厂修理；②应按规定数据和正确方法进　行试验。　３）渗漏油。处理方法：①严禁手持瓷套管搬　运，已渗漏油者，可用铅锡焊料修补，但注意不要　过热，以免瓷套上的金属层脱落；②改善母线连接　方式，消除硬连接的机械应力，接线时勿搬摇瓷　套，拧螺母时勿用力过猛，以免瓷套焊接处损伤或　螺杆断裂；③制造中严格控制瓷套金属涂敷及重　视焊接工艺；④采用遮阳等措施，防止曝晒；⑤提　高油漆质量，使用中及时修补，防止漆层剥落和外　壳锈蚀。　４）温升过高。处理方法：①改善电容器运行　环境的通风，增大电容器安装间距；②加装串联电　抗器，防止受高次谐波电流影响；③采取措施，限　制操作过电压及涌流的影响；④当发现介质老化　要停止使用。　５）电容器内部元件击穿，外部短路接地，涌　流过大。处理方法：更换新品，检查短路接地原因　并消除。　６）外壳鼓胀。处理方法：对运行中的电容器　应进行外观检查，发现外壳鼓胀时应停止使用，检　查介质析出气体的原因、正确处理和消除。　７）电容量异常，绝缘电阻下降。处理方法：　更换新品或校准表计。　（下转第７１页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第６期　供　用　电　７１　表１　１１０　ｋＶ电缆线路实测结果　端保护器接地）。分析表１中试验结果，单位长度　名称　实测值／ａ・ｋｍ　比值　直流电阻为７７　ｍｆＵｋｍ，与厂家出厂值相近。正　ＲＨ　Ｒ１　Ｚｌ　尺ｎ　Ｚｏ　Ｒｏ／Ｒｌ　Ｚ０／Ｚ　龙新线第　Ｏ序阻抗电阻值Ｒ　数值比直流电阻略大，Ｒ　与Ｒ直　．１　５４　０．０１４　０．２２２　０．１　９８　０．２３４　１　４．１４　１．Ｏ５　１次测量　及Ｒ　与Ｚ１的比值结果，正序阻抗参数测量结果　龙新线第　０．２次测量　０７４　０．１４　０．３４　０．１　９５　０．３１　１．３９　０．９１２　可信；Ｒ。／Ｒ　一３．２３，　／Ｚ　一５．１ｌ，电缆金属护套　交叉互联，两端互联接地方式下，零序阻抗测量结　里水线　０．０７７　０．１５５　０．２７９　０．４８５　１．３５　３．１　３　４．８４　里净线　０．０７８　０．１４９　０．２６３　０．４８２　１．３４５　３．２３　５．１ｌ　果符合电缆金属护套两端互联接地方式下的电缆　参数特征。　表１中，龙新线路长度为１．６　ｋｍ，电缆金属　护套连接和接地方式为：电缆金属护套交叉互联，　４　结语　两端互联接地，将龙新线第１次测量试验结果中　从电缆线路参数的理论计算和实测方法的分　直流电阻值与出厂试验值相比，两者相差较大，分　析可知，影响电缆线路参数的因素很多，开展电缆　析其原因为线路末端三相短路连接不良；正序阻　线路参数现场测量是准确获得电缆线路参数最有　抗中的电阻值远小于直流电阻，正序阻抗测量结　效的方法。　果不正常，检查后分析判断，试验电源电压过低，　电缆金属护套连接和接地方式直接影响了电　电流过小，引起较大测量误差。　缆线路参数测量通路的变化，从而影响了电缆参　对龙新线电缆参数进行复测，单位长度直流　数特征的变化。了解和掌握电缆线路参数变化的　电阻为７４　ｍｆＵｋｍ，与厂家出厂值相近，正序阻抗　规律和特点，有利于电缆线路参数现场测量的顺　电阻值Ｒ　数值比直流电阻略大，根据经验，Ｒ　与　利开展，从而保证电缆线路参数测量的准确性。　Ｒ　，Ｒ　与Ｚ　的比值结果，正序阻抗参数测量结　果可信；Ｒ。／Ｒ　一１．３９，Ｚ０／Ｚ　一０．９１２，电缆金属　参考文献　护套交叉互联，两端互联接地方式下，零序阻抗测　［１］郑肇骥，王琨明．高压电缆线路［Ｍ］．北京：水利电力　量结果符合电缆金属护套两端互联接地方式下电　出版社，１９８３．　缆参数特征。　［２］张葆昌．高压电气试验方法［Ｍ］．北京：水利电力出　里水线和里净线线路长度均为１．１０６　ｋｍ，电　版社，１９８３．　缆金属护套连接和接地方式为：电缆金属护套单　收修改稿日期：２００７年９月　点互联接地方式（电缆金属护套中点互联接地，两　林晓宇　硕士研究生，从事高压试验工作　ｍ’ｍｍｍｍ＇ｍ＇＇，ｍ＇＇＇＇ｍ＇ｍｍ＇＇＇＇ｍｍｍｍ’ｍ＇＇＇ｍ＇＇＇＇ｍ＇ｌｌ，ｍｍ＇＇＇ｍ＇ｍ＇　（上接第６０页）　８）外壳爆破。处理方法：①采用单台保护熔　此，遇到以下故障：电容器对地绝缘击穿；老化严　断器，快速切除故障电容器；②采用正确、灵敏反　重，介质损耗（ｔｇａ）增大；壳体膨胀、开路、爆破等　应内部故障的继电保护，在事故下快速切断电源；　故障时，笔者建议不宜在安装地点就地修理，应及　③查找原因，正确解决，并采取纠正、预防措施。　时运回厂家，由专门人员使用专用设备进行修理。　５　结语　收稿日期：２００７年７月　刘宝峰现在中盐皓龙盐化有限责任公司平顶山分公司副　故障后退役的电容器用户一般不应自行修　经理，长期从事机电管理工作　理，这是因为电力电容器，尤其是进一步发展的聚　赵志刚现任中盐皓龙盐化有限责任公司生产安全环保部　丙烯金属膜“自愈式”并联电容器，在制造过程中，　安全管理员，从事安全生产管理工作　杜波　中盐皓龙盐化有限责任公司电气工程师　工艺条件要求严格且技术相对专业和复杂。因