電力電容器在系統運行中應注意的問題以及維護與運行管理技術

????? 電力電容器在電力系統中主要作無功補償或移相使用 ，大量裝設在各級變配電所里，這些電容器的正常運行對保障電力系統的供電質量與效益 起重要作用。下面就電力電容器在運行中應注意的問題及相應的處理方法介紹如下。
1、環境溫度
電容器周圍環境的溫度不可太高，也不可太低。如果環境溫度太高，電容工作時所產生的熱 就散不出去；而如果環境溫度太低，電容器內的油就可能會凍結，容易電擊穿。按電容器有 關技術條件規定，電容器的工作環境溫度一般以40℃為上限。我國大部分地區的氣溫都在這 個溫度以下，所以通常不必采用專門的降溫設施。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，這時就應采取通風降溫措施，否則應立即切除電容器。
電容器環境溫度的下限應根據電容器中介質的種類和性質來決定。YY型電容器中的介質是礦 物油，即使是在-45℃以下，也不會凍結，所以規定-40℃為其環境溫度的下限。而YL型電容 器中的介質就比較容易凍結，所以環境溫度必須高于-20℃，我國北方地區不宜在冬季使用 這種電容器。(除非把它安置在室內，并采取加溫措施)
2、工作溫度
電容器工作時，其內部介質的溫度應低于65℃，最高不得超過70℃，否則會引起熱擊 穿，或 是引起鼓肚現象。電容器外殼的溫度是在介質溫度與環境溫度之間，一般為50～60℃，不得 超過60℃。
為了監視電容器的溫度，可用桐油石灰溫度計的探頭粘貼在電容器外殼大面中間三分之二高 度處，或是使用熔點為50～60℃的試溫蠟片。
3、工作電壓
電容器對電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會使電容器發熱嚴重， 電容器絕緣會加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。電網電壓一般應低于電容器本身的額定電 壓，最高不得超過其額定電壓10%，但應注意：最高工作電壓和最高工作溫度不可同時出現 。因此，當工作電壓為1?1倍額定電壓時，必須采取降溫措施。
4、工作電流與諧波問題
當電容器安裝工作于含有磁飽和穩壓器、大型整流器和電弧爐等“諧波源”的電網上時，交 流電中就會出現高次諧波。對于n次諧波而言，電容器的電抗將是基波時的1/n，因 此，諧波 對電流的影響是很厲害的。諧波的這種電流對電容器非常有害，極容易使電容器擊穿引起相 間短路。考慮諧波的存在，故規定電容器的工作電流不得超過額定電流的1?3倍。必要時， 應在電容器上串聯適當的感性電抗，以限制諧波電流。
5、合閘時的弧光問題
某些電容器組特別是高壓電容器在合閘并網時，因合閘涌流很大，在開關上或變流器上 會出現弧光。碰到這種情形時，應調整電容器組的電容值或更換變流器，對高壓電容器可采 用串電抗器加以消除。
6、運行中的放電聲問題
電容器在運行時，一般是沒有聲音的，但有時會例外。造成聲音的原因大致有以下幾種：
(1)套管放電。電容器的套管為裝配式者，若露天放置時間過長，雨水進入兩層套管之間， 加 上電壓后，就有可能產生劈劈啪啪的放電聲。遇到這種情形時，可將外套管松出，擦干重新 裝好即可。
(2)缺油放電。電容器內如果嚴重缺油，以致于使套管的下端露出油面，這時就有可能發出 放電聲。為此，應添加同種規格的電容器油。
(3)脫焊放電。電容器內部若有虛焊或脫焊，則會在油內閃絡放電。如果放電聲不止，則應 拆開修理。
(4)接地不良放電。電容器的芯子與外殼接觸不良時，會出現浮動電壓，引起放電聲。這時 ，只要將電容器搖動一下，使芯子與外殼接觸，便可使放電聲消失。
7、爆炸問題
多組電容器并聯運行時，只要其中有一臺發生了擊穿，其余各臺就會同時通過這一臺放電。 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，嚴重時有可能 使建 筑物也遭到破壞。為防止這種事故，可在每臺電容器上串聯適當的電抗器或熔絲，然后并聯 使用。另外，電力系統中并聯補償的電容器采用Δ結線雖有較多優點，但電容器采用Δ結線 時，任一電容器擊穿短路時，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容 器爆炸。這對高壓電容器特別危險。因此高壓電容器組宜接成中性點不接地星形(Y型)，容 量較小時(450kvar及以下)宜接成Δ形。低壓電容器組應接成Δ形。

電力電容器的維護與運行管理技術

電力電容器在系統運行中應注意的問題以及維護與運行管理技術

　　電力電容器是一種靜止的無功補償設備。它的主要作用是向電力系統提供無功功率，提高功率因數。采用就地無功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質量和提高設備利用率的重要作用。現將電力電容器的維護和運行管理中一些問題，作一簡介，供參考。

1　電力電容器的保護

　　(1)電容器組應采用適當保護措施，如采用平衡或差動繼電保護或采用瞬時作用過電流繼電保護，對于3.15kV及以上的電容器，必須在每個電容器上裝置單獨的熔斷器，熔斷器的額定電流應按熔絲的特性和接通時的涌流來選定，一般為1.5倍電容器的額定電流為宜，以防止電容器油箱爆炸。

　　(2)除上述指出的保護形式外，在必要時還可以作下面的幾種保護：

　　①如果電壓升高是經常及長時間的，需采取措施使電壓升高不超過1.1倍額定電壓。

　　②用合適的電流自動開關進行保護，使電流升高不超過1.3倍額定電流。

　　③如果電容器同架空線聯接時，可用合適的避雷器來進行大氣過電壓保護。

　　④在高壓網絡中，短路電流超過20A時，并且短路電流的保護裝置或熔絲不能可靠地保護對地短路時，則應采用單相短路保護裝置。

　　(3)正確選擇電容器組的保護方式，是確保電容器安全可靠運行的關鍵，但無論采用哪種保護方式，均應符合以下幾項要求：

　　①保護裝置應有足夠的靈敏度，不論電容器組中單臺電容器內部發生故障，還是部分元件損壞，保護裝置都能可靠地動作。

　　②能夠有選擇地切除故障電容器，或在電容器組電源全部斷開后，便于檢查出已損壞的電容器。

　　③在電容器停送電過程中及電力系統發生接地或其它故障時，保護裝置不能有誤動作。

　　④保護裝置應便于進行安裝、調整、試驗和運行維護。

　　⑤消耗電量要少，運行費用要低。

　　(4)電容器不允許裝設自動重合閘裝置，相反應裝設無壓釋放自動跳閘裝置。主要是因電容器放電需要一定時間，當電容器組的開關跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產生很大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。

2　電力電容器的接通和斷開

　　(1)電力電容器組在接通前應用兆歐表檢查放電網絡。

　　(2)接通和斷開電容器組時，必須考慮以下幾點：

　　①當匯流排(母線)上的電壓超過1.1倍額定電壓最大允許值時，禁止將電容器組接入電網。

　　②在電容器組自電網斷開后1min內不得重新接入，但自動重復接入情況除外。

　　③在接通和斷開電容器組時，要選用不能產生危險過電壓的斷路器，并且斷路器的額定電流不應低于1.3倍電容器組的額定電流。

3　電力電容器的放電

　　(1)電容器每次從電網中斷開后，應該自動進行放電。其端電壓迅速降低，不論電容器額定電壓是多少，在電容器從電網上斷開30s后，其端電壓應不超過65V。

　　(2)為了保護電容器組，自動放電裝置應裝在電容器斷路器的負荷側，并經常與電容器直接并聯(中間不準裝設斷路器、隔離開關和熔斷器等)。具有非專用放電裝置的電容器組，例如：對于高壓電容器用的電壓互感器，對于低壓電容器用的白熾燈泡，以及與電動機直接聯接的電容器組，可以不另裝放電裝置。使用燈泡時，為了延長燈泡的使用壽命，應適當地增加燈泡串聯數。

　　(3)在接觸自電網斷開的電容器的導電部分前，即使電容器已經自動放電，還必須用絕緣的接地金屬桿，短接電容器的出線端，進行單獨放電。

4　運行中的電容器的維護和保養

　　(1)電容器應有值班人員，應做好設備運行情況記錄。

　　(2)對運行的電容器組的外觀巡視檢查，應按規程規定每天都要進行，如發現箱殼膨脹應停止使用，以免發生故障。

　　(3)檢查電容器組每相負荷可用安培表進行。

　　(4)電容器組投入時環境溫度不能低于-40℃，運行時環境溫度1小時，平均不超過+40℃，2小時平均不得超過+30℃，及一年平均不得超過+20℃。如超過時，應采用人工冷卻(安裝風扇)或將電容器組與電網斷開。

　　(5)安裝地點的溫度檢查和電容器外殼上最熱點溫度的檢查可以通過水銀溫度計等進行，并且做好溫度記錄(特別是夏季)。

　　(6)電容器的工作電壓和電流，在使用時不得超過1.1倍額定電壓和1.3倍額定電流。

　　(7)接上電容器后，將引起電網電壓升高，特別是負荷較輕時，在此種情況下，應將部分電容器或全部電容器從電網中斷開。

　　(8)電容器套管和支持絕緣子表面應清潔、無破損、無放電痕跡，電容器外殼應清潔、不變形、無滲油，電容器和鐵架子上面不應積滿灰塵和其他臟東西。

　　(9)必須仔細地注意接有電容器組的電氣線路上所有接觸處(通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開關等)的可靠性。因為在線路上一個接觸處出了故障，甚至螺母旋得不緊，都可能使電容器早期損壞和使整個設備發生事故。

　　(10)如果電容器在運行一段時間后，需要進行耐壓試驗，則應按規定值進行試驗。

　　(11)對電容器電容和熔絲的檢查，每個月不得少于一次。在一年內要測電容器的tg 2～3次，目的是檢查電容器的可靠情況，每次測量都應在額定電壓下或近于額定值的條件下進行。

　　(12)由于繼電器動作而使電容器組的斷路器跳開，此時在未找出跳開的原因之前，不得重新合上。

　　(13)在運行或運輸過程中如發現電容器外殼漏油，可以用錫鉛焊料釬焊的方法修理。

5　電力電容器組倒閘操作時必須注意的事項

　　(1)在正常情況下，全所停電操作時，應先斷開電容器組斷路器后，再拉開各路出線斷路器。恢復送電時應與此順序相反。

　　(2)事故情況下，全所無電后，必須將電容器組的斷路器斷開。

　　(3)電容器組斷路器跳閘后不準強送電。保護熔絲熔斷后，未經查明原因之前，不準更換熔絲送電。

　　(4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時，必須在斷路器斷開3min之后才可進行。

6　電容器在運行中的故障處理

　　(1)當電容器噴油、爆炸著火時，應立即斷開電源，并用砂子或干式滅火器滅火。此類事故多是由于系統內、外過電壓，電容器內部嚴重故障所引起的。為了防止此類事故發生，要求單臺熔斷器熔絲規格必須匹配，熔斷器熔絲熔斷后要認真查找原因，電容器組不得使用重合閘，跳閘后不得強送電，以免造成更大損壞的事故。

　　(2)電容器的斷路器跳閘，而分路熔斷器熔絲未熔斷。應對電容器放電3min后，再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況。若未發現異常，則可能是由于外部故障或母線電壓波動所致，并經檢查正常后，可以試投，否則應進一步對保護做全面的通電試驗。通過以上的檢查、試驗，若仍找不出原因，則應拆開電容器組，并逐臺進行檢查試驗。但在未查明原因之前，不得試投運。

　　(3)當電容器的熔斷器熔絲熔斷時，應向值班調度員匯報，待取得同意后，再斷開電容器的斷路器。在切斷電源并對電容器放電后，先進行外部檢查，如套管的外部有無閃絡痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無短路等，然后用絕緣搖表搖測極間及極對地的絕緣電阻值。如未發現故障跡象，可換好熔斷器熔絲后繼續投入運行。如經送電后熔斷器的熔絲仍熔斷，則應退出故障電容器，并恢復對其余部分的送電運行。

7　處理故障電容器應注意的安全事項

　　處理故障電容器應在斷開電容器的斷路器，拉開斷路器兩則的隔離開關，并對電容器組經放電電阻放電后進行。電容器組經放電電阻(放電變壓器或放電電壓互感器)放電以后，由于部分殘存電荷一時放不盡，仍應進行一次人工放電。放電時先將接地線接地端接好，再用接地棒多次對電容器放電，直至無放電火花及放電聲為止，然后將接地端固定好。由于故障電容器可能發生引線接觸不良、內部斷線或熔絲熔斷等，因此有部分電荷可能未放盡，所以檢修人員在接觸故障電容器之前，還應戴上絕緣手套，先用短路線將故障電容器兩極短接，然后方動手拆卸和更換。

　　對于雙星形接線的電容器組的中性線上，以及多個電容器的串接線上，還應單獨進行放電。

　　電容器在變電所各種設備中屬于可靠性比較薄弱的電器，它比同級電壓的其他設備的絕緣較為薄弱，內部元件發熱較多，而散熱情況又欠佳，內部故障機會較多，制造電力電容器內部材料的可燃物成分又大，所以運行中極易著火。因此，對電力電容器的運行應盡可能地創造良好的低溫和通風條件。

8　電力電容器的修理

　　(1)下面幾種故障，可以在安裝地方自行修理：

　　①箱殼上面的漏油，可用錫鉛焊料修補。

　　②套管焊縫處漏油，可用錫鉛焊料修補，但應注意烙鐵不能過熱，以免銀層脫焊。

　　(2)電容器發生對地絕緣擊穿，電容器的損失角正切值增大，箱殼膨脹及開路等故障，需要在有專用修理電容器設備的工廠中才能進行修理。

電力電容器在系統運行中應注意的問題以及維護與運行管理技術